Đặc điểm của Oomycetes, vòng đời, dinh dưỡng, sinh sản



các oomycetes hoặc khuôn nước (Oomycetes u Oomycota), là một nhóm các sinh vật truyền thống được phân loại trong số các loại nấm. Trong số các đặc điểm được chia sẻ bởi cả hai nhóm sinh vật (nấm và oomycetes) là loại tăng trưởng, hình thức dinh dưỡng và sử dụng bào tử trong quá trình sinh sản. Tuy nhiên, các nghiên cứu phân tử đã chỉ ra rằng oomycetes không liên quan đến nấm thật.

Một số loài là ký sinh trùng thực vật, là một trong những mầm bệnh tàn phá nhất. Trong số các bệnh gây ra bệnh bạc lá, thối rễ, bệnh héo lá và bệnh sương mai.

Nạn đói lớn, hay nạn đói khoai tây Ailen, được gây ra bởi một loài oomycete được gọi là  Phytophthora infestans. Tác nhân gây bệnh tàn phá mùa màng khoai tây của Ireland vào những năm 1840.

Vào thời điểm đó, khoảng một nửa dân số phụ thuộc hoàn toàn vào loại cây trồng này vì sự sống còn của họ. Mất mùa khiến gần một triệu người chết vì đói và một số lượng tương tự đã rời khỏi đảo để tìm kiếm điều kiện sống tốt hơn.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm
  • 2 phân loại
  • 3 vòng đời
  • 4 Dinh dưỡng
  • 5 Sinh sản
    • 5.1 Vô tính
    • 5.2 Tình dục
  • 6 bệnh
    • 6.1 Ở thực vật
    • 6.2 Các phytopathogens khác
    • 6.3 Ở động vật
  • 7 tài liệu tham khảo

Tính năng

Oomycetes là một nhóm các sinh vật, chủ yếu là thủy sinh, có thành tế bào bao gồm ß-glucans, proline và cellulose. Vòng đời của nó chủ yếu là lưỡng bội.

Hyphae là đa nhân hoặc cenocytic và vô trùng. Hệ sợi nấm chỉ tạo ra vách ngăn để tách thallus khỏi cấu trúc sinh sản.

Sinh sản vô tính là nhờ các bào tử biflagellate (zoospores) được sản xuất trong zoosporangios. Sinh sản hữu tính là heterógama và được tạo ra bằng cách tiêm trực tiếp hạt nhân nam (= spermatozoa) của anteridium vào trứng chứa trong oogonia.

Kích thước điển hình của bộ gen của oomycetes là 50 đến 250 Cơ sở dữ liệu (Mb), rất lớn so với nấm, là 10 đến 40 Mb.

Phân loại

Theo truyền thống, oomycetes đã được phân loại trong vương quốc của nấm (Fungi). Tuy nhiên, các nghiên cứu phân tử và sinh hóa đã dẫn đến việc họ tái định cư ở Vương quốc Protist. Chúng thuộc nhóm phylum Heterokontophyta, Lớp Oomycota. Lớp học có 15 đơn đặt hàng cho đến nay.

Vòng đời

Trong giai đoạn dịch, oomycetes được phân tán bởi gió hoặc nước, bằng phương pháp sinh sản vô tính. Những bào tử này có thể nảy mầm trực tiếp, hình thành sợi nấm xâm lấn.

Sự nảy mầm của túi bào tử cũng có thể là gián tiếp, giải phóng các bào tử di động. Zoospores được thu hút vào bề mặt của vật chủ trong tương lai. Ở một số loài, sự nảy mầm trực tiếp hoặc gián tiếp của bào tử sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường.

Khi nảy mầm, túi bào tử và bào tử hình thành các ống mầm, sẽ lây nhiễm nhờ vào sự hình thành của các ứng dụng và cấu trúc xâm nhập.

Sau khi xâm nhập, sợi nấm sẽ phát triển cả nội và nội bào trong vật chủ. Sau ít nhất 3 ngày tăng trưởng, sợi nấm sẽ có thể hình thành bào tử mới sẽ lây lan sang các sinh vật mới.

Sinh sản hữu tính xảy ra thông qua việc sản xuất các giao tử: oogonians và antheridia. Nói chung, mỗi cá nhân sản xuất cả antheridia và oogonia. Ở một số loài, sinh sản phải được lai (dị hợp tử), ở những loài khác có thể tự thụ tinh (đồng âm).

Trong các giao tử, sự phân chia meotic xảy ra. Trong oogonia, một hoặc một vài oospheres được sản xuất. Tinh trùng được đánh dấu là không có trong oomycetes. Trong anteridio, hạt nhân đơn bội được hình thành. Các anteridium phát triển về phía oogonia và tạo thành các ống thụ tinh. Các ống thụ tinh xâm nhập vào các oospheres, chuyển các hạt đơn bội.

Những hạt nhân này thụ tinh cho các oospheres, tạo ra một oospore lưỡng bội với những bức tường dày. Các oospore được phát hành có thể tồn tại trong môi trường trong một thời gian dài trước khi nảy mầm và tạo ra một sợi nấm sẽ nhanh chóng tạo ra một bào tử.

Dinh dưỡng

Nhiều oomycetes là hoại sinh, một số khác là ký sinh trùng. Một số loài kết hợp cả hai lối sống. Các loài ký sinh đã thích nghi để ký sinh các nhóm sinh vật khác nhau, chẳng hạn như thực vật, tuyến trùng, động vật có xương sống và động vật giáp xác.

Các sinh vật saprophyte thực hiện quá trình tiêu hóa bên ngoài thức ăn của chúng, tiết ra các enzyme và sau đó hấp thụ các phân tử hòa tan do tiêu hóa.

Các oomycetes ký sinh có thể là biotrophs, hemibiotrophs hoặc necrotrophs. Các loài biotrophic có được chất dinh dưỡng của chúng từ các mô sống bằng một sợi nấm chuyên biệt gọi là haustorio.

Hemibiotrophs đầu tiên ăn các mô sống và giết chết vật chủ của chúng ở giai đoạn sau. Các hoại tử tiết ra độc tố và các enzyme tiêu diệt tế bào của vật chủ và sau đó thu được các chất dinh dưỡng từ chúng.

Sinh sản

Vô tính

Oomycetes sinh sản vô tính bằng túi bào tử. Các bào tử hình thành bào tử biflagellate gọi là bào tử. Trong oomycetes có thể có hai loại Zoospores, sơ cấp và thứ cấp.

Các bầu cử sơ bộ sở hữu Flagella được chèn vào đỉnh. Các bào tử thứ cấp, hình thận, có chèn cờ Trong một số trường hợp, bào tử không hình thành bào tử, mà nảy mầm trực tiếp. Đây được coi là một sự thích nghi với cuộc sống trên cạn.

Tình dục

Sinh sản hữu tính được đưa ra bởi oogamy. Việc sản xuất giao tử tình dục xảy ra ở giao tử. Các giao tử cái, hay oogonio, thường lớn và sẽ tạo ra, bởi meiosis, một số oospheres. Con đực, hoặc antherid, sẽ tạo ra hạt nhân đơn bội.

Các anteridium sẽ phát triển về phía oogonium và sẽ giới thiệu, bằng các ống thụ tinh, các hạt đơn bội trong oogonium. Cách thức mà anteridium liên kết với oogonium có thể khác nhau.

Trong một số trường hợp, antherid kết hợp với oogonio, tự nó là paragino. Ở những người khác, gamentagio nam bao quanh cơ sở của oogonio (ampigino). Sự hợp nhất của hạt nhân đơn bội đực với hạt nhân của không gian để tạo ra một bào tử lưỡng bội xảy ra trong oogonium.

Bệnh

Trong thực vật

Một số bệnh được biết đến nhiều nhất, gây ra bởi oomycetes ở thực vật, bao gồm bệnh cháy lá khoai tây, bệnh sương mai nho, chết đột ngột của cây sồi và thối rễ và thân của đậu tương.

Trong quá trình lây nhiễm, những mầm bệnh này đạt được sự xâm chiếm của vật chủ, điều chỉnh sự phòng vệ của cây thông qua một loạt các protein gây bệnh..

Những tác nhân này được phân loại thành hai lớp theo các trang web mục tiêu của họ. Tác nhân Apoplastic được tiết ra trong không gian ngoại bào của cây. Tế bào chất, mặt khác, được đưa vào tế bào thực vật thông qua haustoria của oomycete.

Giới tính Phytopthora bao gồm phytopathogens hemibiotrophs (ví dụ, P. infestans, P. sojae) và hoại tử (ví dụ, P. cinnamomi). Các loài thuộc chi này đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến nông nghiệp,

Phytophora infestans, gây ra bệnh sương mai trên khoai tây và chịu trách nhiệm cho nạn đói lớn trong thập niên 40 của thế kỷ XIX, có thể lây nhiễm nhiều loại thực vật khác ngoài khoai tây, như cà chua và đậu nành. Loài này có thể lây nhiễm toàn bộ cây, củ, rễ hoặc lá, dẫn đến cái chết của cây.

Phytophthora ramorum, mặt khác, nó tạo ra nhiễm trùng được gọi là cây sồi chết đột ngột, ảnh hưởng đến những cây này và các cây và cây bụi khác gây ra cái chết nhanh chóng.

Các phytopathogens khác

Plasmopara viticola, gây ra bởi bệnh sương mai nho, được đưa từ Bắc Mỹ đến châu Âu vào cuối thế kỷ 19. Nó được đặc trưng bởi các tán lá và cụm tấn công.

Các triệu chứng ở lá là những vết bệnh màu vàng với đường viền khuếch tán, đường kính từ 1 đến 3 cm. Khi bệnh tiến triển, nó có thể gây hoại tử lá và thậm chí làm rụng lá hoàn toàn cây..

Aphanomyces euteiches gây thối rễ ở nhiều cây họ đậu. Nó được coi là mầm bệnh hạn chế hầu hết năng suất của cây đậu ở một số nơi trên thế giới. Các loài khác thuộc chi này ảnh hưởng đến động vật, cả môi trường sống trên cạn và dưới nước.

Ở động vật

Aphanomyces astaci là một ký sinh trùng cụ thể của tôm càng, gây bệnh cao cho các loài châu Âu. Nó đã gây ra sự biến mất của một bộ phận lớn các loài giáp xác châu Âu thuộc họ Astacidae.

Các vườn thú của oomycete bị thu hút bởi các tín hiệu hóa học từ giáp xác và đóng gói trên lớp biểu bì của cua. Các u nang nảy mầm và tạo ra một sợi nấm nhanh chóng phát triển trong lớp biểu bì, cho đến khi đến khoang cơ thể bên trong. Sau khi đạt được các mô bên trong, giáp xác chết trong khoảng thời gian từ 6 đến 10 ngày.

Các thành viên của chiaprolegnia chúng gây ra nhóm bệnh gọi là saprolegniosis tấn công cá hoặc trứng của chúng. Trong số đó, hoại tử da loét là một trong những bệnh quan trọng nhất ảnh hưởng đến các loài salmonid. Bệnh này ảnh hưởng lớn đến quần thể cá hồi của các con sông ở Anh vào cuối thế kỷ 19.

Saprolegniosis được đặc trưng bởi các đốm trắng hoặc xám của sợi nấm trong cá. Nhiễm trùng bắt đầu trong mô biểu bì và có thể kéo dài vào bên trong.

Nó cũng có thể ký sinh trứng và thường được nhìn thấy dưới dạng một khối bông trắng trên bề mặt trứng hoặc cá trong bể cá gia đình. Gần đây, saprolegnia ferax có liên quan đến sự suy giảm của quần thể lưỡng cư.

Pythiosis là một bệnh gây ra bởi oomycete Pythium insidiosum. Bệnh này được đặc trưng bởi các tổn thương u hạt ở da, đường tiêu hóa hoặc trong các cơ quan khác nhau.

Các vườn thú của oomycete phát triển trong vùng nước tù đọng của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới và xâm nhập vào vật chủ thông qua các vết thương trên da. Một khi chúng đã đến được vật chủ, các vườn thú chiếm đóng và xâm chiếm mô của vật chủ. Nó ảnh hưởng đến ngựa, mèo, chó và đôi khi là con người.

Tài liệu tham khảo

  1. G.W. Mỏ, S. Sekimoto (2009). Sự phát sinh tiến hóa của oomycetes - những hiểu biết thu được từ nghiên cứu holocarpic ký sinh trùng của tảo và động vật không xương sống. Trong: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Di truyền học và genom Oomycete: sự đa dạng, tương tác và các công cụ nghiên cứu. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelson (2009) Sinh sản hữu tính ở oomycetes: sinh học, đa dạng và đóng góp cho thể dục. Trong: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetic và genomics: sự đa dạng, tương tác và các công cụ nghiên cứu. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Di truyền phân tử của Oomycetes gây bệnh. Tế bào nhân chuẩn.
  4. J. Makkonen (2013). Các mầm bệnh dịch hạch tôm càng Aphanomyces astaci. Đa dạng di truyền và thích nghi với các loài vật chủ. Ấn phẩm của Đại học Đông Phần Lan. Luận án khoa học lâm nghiệp và tự nhiên số 105
  5. S.-K. Ồ, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR effector có chức năng vừa là chất kích hoạt vừa là chất ức chế miễn dịch thực vật. Tạp chí bệnh lý thực vật .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, một con oomycete mới được phân lập từ các mẫu nước lấy ở một con sông ở vùng Burgundian của Pháp. FEMS Vi sinh vật Thư.