Neokallimastigomükota omadused, taksonoomia, toitumine, elupaik



Neokallimastigomükotas on kohustusliku endosümbiotilise seeni jaotamine taimtoiduliste mäletsejaliste ja mittemäletsejaliste imetajate seedetraktis, samuti taimtoiduliste roomajate puhul. Nad võivad olla ühe- või mitmetsellilised ja neil on lipukestud eosed (zoospores).

Kuni viimase ajani peeti neid Chytridiomicota varjupaigataotluses, kuid 2007. aastal tõsteti grupp servaliigini. Praegu on see jagatud 8 perekonda ja kirjeldatud on umbes 20 liiki.

Neocallimastigomycota liigid arenevad anaeroobsetes tingimustes, mille jaoks neil on spetsiaalsed organellid, mida nimetatakse vesiniksoomideks. Need organellid täidavad mitokondritega sarnaseid funktsioone aeroobsetes tingimustes elavate organismide puhul.

Nende elutsükli jooksul moodustavad nad loomamaterjali külge kinnitatud zoosporid. Hiljem on need kodeerivad ja idanevad. Kui nad arenevad, moodustavad nad sporangiad, mis tekitavad uusi zoosporesid.

Sellel seente rühmal on oluline roll herbivooride seedetrakti keerulises ökoloogias. Lisaks toodavad nad biotehnoloogias potentsiaalselt kasulikke ensüüme, mida on kasutatud loomasöödana kasutatavate seedetraktidena.

Indeks

  • 1 Üldised omadused
  • 2 Ainevahetus ja bioloogiline mõju
    • 2.1 Biotehnoloogilised rakendused
  • 3 Filogeenia ja taksonoomia
    • 3.1 Žanrid
  • 4 Toitumine
  • 5 Elupaik
    • 5.1 Võõrustavad liigid
  • 6 Paljundamine
    • 6.1 Taimse materjali kolonisatsioon
    • 6.2 Idunemine ja kudede tungimine
  • 7 Viited

Üldised omadused

Neokallimastigomükotas on kohustuslikud endosümbiotilised organismid, see tähendab, et neid ei leidu vabas elus, vaid seostatakse alati taimtoiduliste seedetraktiga. Nad on unikaalsed rakulise seeni külge.

Nad toodavad vegetatiivset talli, mis arendab sporangiat, millest pärinevad ühe või mitme lipuga pärinevad zoosporid. Need zooloobid, mis asuvad herbivooride vatsas, liigitati algselt algloomadeks.

Zoospores peetakse lõhestamata, kui 90% spooridest on ühe lipuga ja ülejäänud 10% kahe kuni nelja lipuga. Mitmekihilisel rühmal on zoosporid, millel on rohkem kui neli lippu, ja mõnes liigi puhul on täheldatud kuni 17 lipuaari..

Neocallimastigomycotase tuntud kiskjad, nagu algloomad, ründavad zoosporesid ja toodavad ensüüme, mis lagundavad seeni seinu..

Metabolism ja bioloogiline mõju

Mõned huvitavad kohandused, mida need seened on, on need, et nad arenevad anaeroobses keskkonnas. Neil ei ole oksüdatiivse fosforüülimise tsükli mitokondrid, tsütokroomid ja mõned biokeemilised omadused.

Selle asemel on neil spetsiifilised organokoolid, mis on sarnased mitokondritele, mida nimetatakse hüdrogeeniksoomideks, mis toodavad glükoosi ainevahetusest rakuenergiat ilma hapnikuta..

Hüdrogenosoomides sisalduv hüdrogeenimine tekitab metaboolse jäätmena vesinikku, CO2, formiaati ja atsetaati. Need ühendid koos laktaadiga ja etanooliga on peamised fermentatsiooniproduktid.

Neid toodetakse taimsete rakuseina polüsahhariidide anaeroobse seene lagundamise ja kääritamise teel.

Biotehnoloogilised rakendused

Neocallimastigomycota võime lagundada taimede kiude annab neile olulise bioloogilise rolli paljude herbivooride, peamiselt mäletsejaliste toitumises..

Selles mõttes on kogenud koguda toidulisandeid anaeroobsetest seentest väga heade tulemustega.

Mitte mäletsejaliste taimede, näiteks kanade puhul, ei ole seene varustamine tõhus. See on tõenäoliselt tingitud nende võimetusest ellu jääda seda tüüpi loomade seedetraktis.

Siiski on olnud häid tulemusi, kui lisada Neocallimastigomycotas toodetud ensüüme otse nende toidulisanditesse..

Neocallimastigomycotase biokeemilised omadused muudavad need potentsiaalselt kasulikuks biotehnoloogias lignotselluloosi muundamiseks bioenergiatoodeteks.

Filogeenia ja taksonoomia

Neokallimastigomükotasid klassifitseeriti algselt Chytridiomicotaks. Seejärel, võttes arvesse morfoloogilisi, ökoloogilisi ja ultrastruktuure iseloomustavaid märke, anti servade vahemik.

Teada on umbes 8 perekonda ja 20 neokallimastigomükotiliiki, kuigi on teatatud paljudest veel klassifitseerimata isolaatidest..

Žanrid

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces ja Piromyces, Nad omavad sporangiaga kiulisi hargnenud risoosi. Sisse Anaeromyces thalus on polütsentriline (arvukalt sporangiaid), millel on uniflagellate zoospores.

Neocallimastix see on monotsentriline (üks sporangium) multiflageeritud zoosporidega. Orpinomyces Sellel on polütsentriline talus ja multiflageeritud zoospores. Piromyces on monotsentriline talus koos uniflageladas zoosporas'ega.

Kaks perekonda, mis sisaldavad talli, mis koosneb sibulakujulistest vegetatiivsetest klammerdusrakkudest ja sporangiatest: Caecomyces ja Cyllamyces.

Need erinevad, sest Caecomyces omab ühte või väga vähest zoosporangiat, mis kasvab otse sibulakujul või lihtsa sporangiofoori lõpus. Cyllamyces tekitab hargnenud sporangofoorides mitu sporangiat.

Pakutakse välja kaks uut žanrit (Oontomyces ja Buwchfawromyces) molekulaarse teabebaasiga.

Toitumine

Need seened lagundavad nende taimede rakkudes esinevat tselluloosi ja hemitselluloosi, mis tarbivad neid kasvatavaid herbivoreid..

Neil on oluline roll nende liikide seedimisprotsessis tsellulolüütiliste, hemitsellulolüütiliste, glükolüütiliste ja proteolüütiliste ensüümide tootmise tõttu, mis lagundavad taimekuded..

Elupaik

Neokallimastigomükota ei ole vaba elu. Nad asuvad mäletsejaliste või mittemäletsejaliste taimtoidurite põletiku, tagumiku ja väljaheite anaeroobses keskkonnas..

Võõrliigid

Neid võib leida peamiselt mäletsejaliste imetajate puhul, nii kodustatud (lambad, kitsed, lehmad ja hobused) kui ka looduslike imetajate (jaki, sebra, kaelkirjakud, gazellid, ahvid, elevandid, nina, jõehobud, bison, lama, kangaroos) hulgas. Samuti elavad nad taimtoidulisi roomajaid, nagu roheline iguaan.

Paljundamine

Taimse materjali kolonisatsioon

Puuviljasse sisenev taimne materjal koloniseeritakse sporangiatest vabanenud lipukeste poolt.

Zoosporid on kinnitatud taimsele materjalile kemotaktiliselt orienteeritud (järgides taimejääkidest vabanenud suhkrute keemilisi signaale). Siis nad vabastavad oma lipu ja sala.

Idunemine ja kudede tungimine

Idanemine toimub idaneva toru väljalaskel vastassuunas, kus lipulaht oli.

Tsüsti areng on monotsentriliste ja polütsentriliste liikide puhul erinev. Monotsentrilistes liikides jäävad tuumad tsüstis ja tekitavad anukloonitud risoide (ilma tuumata). Tsüst kasvab ja moodustab ühe sporangiumi (endogeenne areng).

Polükentrilistes liikides toodetakse tuumalisi risoide, mis tekitavad mitu sporangiat (eksogeenne areng).

Tsüstid toodavad rizomikelliose, mis kasvavad ja tungivad sügavalt taimede kudedesse. Need sekreteerivad ensüüme, mis lagundavad taime koe ja saavad sporangia tootmiseks vajalikke toitaineid.

Kui sporangium küpseb, vabastab see ühe kuni 80 loomaaia. Seened koloniseerivad peamiselt taimede vaskulaarseid kudesid ja mida rohkem kiudaineid, seda suurem on seente populatsioon.

Leitakse, et neokallimastigomükoot nakatab peremeesloomi õhu kaudu resistentsusstruktuuride kaudu.

Viited

  1. Bauchop T. (1981). Anaeroobsed seened põletuskiu kääritamisel. Põllumajandus ja keskkond 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt ja G Beakes. (2010). Anaeroobsed seened: Neocallimastigomycota. IMA Fungus 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ, AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister ja MS Elshahed. (2014) Anaeroobsed seened (Neocallimastigomycota phylum): edusammud nende taksonoomia, elutsükli, ökoloogia, rolli ja biotehnoloogilise potentsiaali mõistmisel. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger ja MS Elshahed. (2010). Anaeroobse soolestiku (neokallimastigomükota) anaeroobsete seente filogeneetiline mitmekesisus ja kogukondlik struktuur mäletsejaliste ja mittemäletsejaliste taimekasvatajate puhul. ISME Teataja 1-11. 
  5. Powell MJ ja PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota ja Neocallimastigomycota. Peatükk 6: 141-175. Sisse: D.J. McLaughlin ja J.W. Spatafora (toimetajad) Süstemaatika ja evolutsioon, 2nd Väljaanne Mycota VII osa A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 lk.
  6. Wang X, X Liu ja JZ Groenewald. (2016). Anaeroobsete seente fenogenees (Neocallimastigomycota varjupaigas) koos jaki panusega Hiinas. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.