Oomükeedi omadused, elutsükkel, toitumine, paljunemine



The oomycetes või veevormid (Oomycetes u Oomycota) on organismide rühm, mis on traditsiooniliselt klassifitseeritud seente hulka. Mõlema organismirühma (seened ja oomycetes) ühised tunnused on kasvu liik, toitumise vorm ja spooride kasutamine paljunemise ajal. Kuid molekulaarsed uuringud on näidanud, et oomycetes ei ole seotud tõeliste seentega.

Mõned liigid on taimsed parasiidid, mis on üks kõige laastavamaid taimekahjustajaid. Nende haiguste hulgas, mis põhjustavad seemikute, juuremädaniku, lehtede ja downy mildew.

Suure näljahäda või kartuli iiri näljahäda põhjustas kutsutud oomycete  Phytophthora infestans. Patogeen hävitas Iirimaa kartulikultuurid 1840. aastatel.

Sel ajal sõltus umbes pool elanikkonnast ainult selle põllukultuuri säilimisest. Põllukultuuride kaotus põhjustas näljast surma ligi miljon inimest ja sarnane arv põgenes saarelt parema elutingimuste otsimisel.

Indeks

  • 1 Omadused
  • 2 Taksonoomia
  • 3 Elutsükkel
  • 4 Toitumine
  • 5 Paljundamine
    • 5.1 Aeksuaal
    • 5.2 Seksuaalne
  • 6 Haigused
    • 6.1 Taimedes
    • 6.2 Muud fütopatogeenid
    • 6.3 Loomadel
  • 7 Viited

Omadused

Oomycetes on organismide rühm, peamiselt veeorganismid, mille rakusein koosneb ß-glükaanidest, proliinist ja tselluloosist. Selle elutsükkel on peamiselt diploidne.

Hüpha on mitmekülgsed või tsentoküütilised ja need on kinnitatud. Mütseel toodab septa ainult selleks, et eraldada rakud paljunemisstruktuuridest.

Ebasuaalne reprodutseerimine toimub zoosporangios toodetud biflagellate spooride (zoospores) abil. Seksuaalne reprodutseerimine on heterogamaalne ja seda toodetakse anteridiumi isaste tuumade (= spermatosoidide) otseses süstimises oogoonias sisalduvatesse munadesse..

Oomycetes'i genoomi tüüpiline suurus on 50–250 megabaasi (Mb), väga suur võrreldes seentega, mis on 10–40 Mb.

Taksonoomia

Traditsiooniliselt on oomycetes klassifitseeritud seente kuningriiki (seened). Siiski on molekulaarsed ja biokeemilised uuringud viinud nende ümberpaigutamiseni protistlikus kuningriigis. Nad kuuluvad Heterokontophyta, Oomycota klassile. Klass sisaldab 15 tellimust.

Elutsükkel

Epideemilise faasi ajal hajuvad oomycetes tuule või vee kaudu ebatavalise sporangia abil. Need sporangiad võivad idaneda otse, moodustades invasiivse hüphee.

Sporangiumi idanemine võib samuti olla kaudne, vabastades mobiilsed zoosporid. Zoospores on meelestatud tulevaste peremeeste pinnale. Mõnede liikide puhul sõltub sporangiumi otsene või kaudne idanemine keskkonnatemperatuurist.

Idanemise ajal moodustavad sporangiad ja zoosporid idutorusid, mis nakatuvad tänu läbitungimise ja struktuuridega..

Pärast tungimist kasvab hüphees nii peremees kui ka rakusiseselt. Vähemalt 3 päeva pärast kasvamist saab hüphee moodustada uusi sporangiaid, mis levivad uute organismide nakatamiseks.

Seksuaalne paljunemine toimub gametanglaste tootmise kaudu: oogonlased ja antheridia. Üldiselt toodab iga inimene nii antheriidiat kui ka oogooniat. Mõnes liigi puhul tuleb paljunemine ületada (heterootiline), teistel võib olla isetootmine (homotaktiline).

Gametangios toimub miootiline jagunemine. Oogoonias toodetakse ühte või mitut oosfääri. Oomycetes'es puuduvad lipulised sperma. Anteridio moodustuvad haploidsed tuumad. Anteriidium kasvab oogoonia suunas ja moodustab viljastamise torud. Väetamistorud tungivad oosfääridesse, kandes haploidsed tuumad.

Need tuumad viljastavad oosfääre, tekitades paksud seintega diploidse oospoori. Vabanenud oospore võib jääda keskkonda pikka aega enne idanemist ja hüpofüüsi tekitamist, mis toob kiiresti kaasa sporangiumi..

Toitumine

Paljud oomycetes on saprofüüdid, teised on parasiidid. Mõned liigid ühendavad mõlemad eluviisid. Parasiitide liigid on kohanenud erinevate organismide rühmade, nagu taimed, nematoodid, selgroogsed ja koorikloomad, parasiitimiseks.

Saprofüütide organismid söövad oma toidu välist seedimist, sekreteerivad ensüüme ja neelavad seejärel lagundamisel tekkivad lahustunud molekulid..

Parasiitide oomycetes võivad olla biotroofid, hemibiotrofid või nekrotrofid. Biotroofsed liigid saavad oma toitained elavatest kudedest spetsiaalse hühhee abil, mida nimetatakse haustorioks.

Hemibiotroofid toituvad kõigepealt elavatest kudedest ja tapavad oma peremehe hiljem. Nekrotroofid sekreteerivad toksiine ja ensüüme, mis tapavad peremeesrakkude rakud ja seejärel saavad nendest toitaineid.

Paljundamine

Aeksuaal

Oomycetes paljunevad sporangia abil aseksuaalselt. Sporangiad moodustavad biflagellate eoseid, mida nimetatakse zoosporeks. Oomycetes võib esineda kahte tüüpi zoosporesid, primaarseid ja sekundaarseid.

Esialgsetel on tipus asetatud lipp. Sekundaarsed zoosporid, neerukujulised, on lateraalselt sisestatud. Mõnel juhul ei moodusta sporangiad eoseid, vaid idanevad otse. Seda peetakse kohanemiseks maapealse eluga.

Seksuaalne

Seksuaalset paljunemist annab oogamy. Seksuaalsete sugurakkude tootmine toimub gametangaanides. Naissoost gametangium või oogonio on üldiselt suur ja toodab meioosi abil mitmeid oospheres. Isane või antherid toodab haploidseid tuumasid.

Anteriidium kasvab oogooniumi suunas ja lisab viljastamise torude abil oogooniumis haploidsed tuumad. Anteriidium oogooniumiga seondumise viis võib varieeruda.

Mõnel juhul liitub antherid oogonio küljega, nimetades ennast paragino. Teistes ümbritseb isas gamentagio oogonio baasi (ampigino). Oogooniumis esineb isoleeritud haploidse tuuma liitumine oosphere tuumaga, et tekitada diploidne oospore..

Haigused

Taimedes

Mõned kõige tuntumad haigused, mis on põhjustatud taimede oomycetes'e poolt, hõlmavad kartuli hilinemist, viinamarjapurmust, sojauba juurte ja varre äkilise surma ja õlgade mädanemist..

Infektsiooni ajal saavutavad need patogeenid oma peremeesorganismide kolonisatsiooni, moduleerides taimede kaitset haiguste efektorvalkude seeria kaudu..

Need efektorid liigitatakse vastavalt nende sihtkohtadele kahte klassi. Apoplastilised efektorid sekreteeritakse taime ekstratsellulaarsesse ruumi. Seevastu tsütoplasma viiakse taime rakku oomycete haustoria kaudu.

Sugu Phytopthora sisaldab fütopatogeene hemibiotroofe (näiteks, P. infestans, P. sojae) ja nekrotrofid (näiteks, P. cinnamomi). Selle perekonna liigid on põllumajandusele tõsiselt mõjutanud,

Phytophora infestans, põhjustab kartuli hilinemise ja vastutab üheksateistkümnenda sajandi 40ndate aastate suure näljahäda eest, võib nakatada erinevaid taimeliike peale kartulite, nagu tomatid ja sojaoad. See liik võib nakatada kogu taime, mugulad, juured või lehed, mis viib taime surmani.

Phytophthora ramorum, teisest küljest tekitab see nakkust, mida nimetatakse äkiliseks tamme surmaks, mis mõjutab neid ja teisi puid ja põõsaid, mis põhjustavad kiiret surma.

Muud fütopatogeenid

Plasmopara viticola, viinamarjade tuhapurmast põhjustatud toorpuuvillast, toodi Põhja-Ameerikast Euroopasse 19. sajandi lõpus. Seda iseloomustavad ründavad lehestikud ja klastrid.

Lehtede sümptomid on kollased kahjustused, mille läbimõõt on 1–3 cm. Haiguse progresseerumisel võib see põhjustada lehtede nekroosi ja isegi täieliku taime defolatsiooni..

Aphanomyces euteiches põhjustab juuremädanikku paljudes kaunviljades. Sellist patogeeni peetakse, mis piirab mõnes maailma osas enamasti herne kultuuride saagikust. Teised selle perekonna liigid mõjutavad loomi nii maismaal kui ka vee elupaikadel.

Loomadel

Aphanomyces astaci on vähkide eriline parasiit, mis on Euroopa liikidele väga patogeenne. See on põhjustanud suure osa Astacidae perekonna vähilaadsete Euroopa populatsioonide kadumisest.

Oomycete zoospores on huvitatud koorikloomade keemilistest signaalidest ja krabi kutikulist. Tsüstid idanevad ja toodavad mütseeli, mis kasvab kiiresti küünenahas, kuni jõuab sisemise kehaõõnde. Kui sisekuded on saavutatud, sureb koorikloomad 6 kuni 10 päeva jooksul.

Perekonna liikmedaprolegnia nad põhjustavad haiguste, mida nimetatakse saprolegnioosiks, rühma, mis ründab kalu või nende mune. Nende hulgas on haavandiline naha nekroos üks lõhelaste liikide kõige olulisemaid haigusi. See haigus mõjutas suuresti Briti jõgede lõhe populatsioone 19. sajandi lõpus.

Saprolegnioosile on iseloomulik, et kalades on valged või hallid filamentkiust. Infektsioon algab epidermise koes ja võib ulatuda sissepoole.

Samuti võib see parasiitida munad ja on sageli nähtav muna või kala kodumaises akvaariumis olevate puuvillase valge massina. Hiljuti saprolegnia ferax oli seotud kahepaiksete populatsioonide vähenemisega.

Pütoos on oomycete põhjustatud haigus Pythium insidiosum. Seda haigust iseloomustavad naha, seedetrakti või erinevate organite granulomatoossed kahjustused.

Oomycete zoosporid arenevad troopiliste ja subtroopiliste tsoonide seisvates vetes ja tungivad peremeesorganismi naha haavade kaudu. Kui nad on peremeesorganismisse jõudnud, siis zoosporid kodeerivad ja tungivad peremehe koesse. See mõjutab hobuseid, kasse, koeri ja mõnikord ka inimesi.

Viited

  1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009). Holokarpi uuringutest saadud oomycetes-arusaamade evolutsiooniline filogeenia on vetikate ja selgrootute parasiidid. In: K. Lamour, S. Kamoun (toimetajad), Oomycete geneetika ja genoomika: mitmekesisus, interaktsioonid ja uurimisvahendid. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelson (2009) Seksuaalne reprodutseerimine oomycetes: bioloogia, mitmekesisus ja panus sobivusse. In: K. Lamour, S. Kamoun (toimetajad), Oomycetegenetics ja genoomika: mitmekesisus, interaktsioonid ja uurimisvahendid. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Patogeense Oomycetes'i molekulaarne geneetika. Eukarüootne rakk.
  4. J. Makkonen (2013). Vähirakkude patogeen Aphanomyces astaci. Geneetiline mitmekesisus ja kohandumine peremeesliigiga. Ida-Soome ülikooli väljaanded. Dissertatsioonid metsanduses ja loodusteadustes nr 105
  5. S.-K. Oh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR-i efektorid toimivad nii taimede immuunsuse aktivaatorina kui ka supressorina. Taimepatoloogia ajakiri .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, uus oomycete, mis on eraldatud veeproovidest, mis on võetud Prantsusmaal Burgundia piirkonnas. FEMSi mikrobioloogia kirjad.