ลักษณะของ Neocallimastigomycota อนุกรมวิธานโภชนาการที่อยู่อาศัย

Neocallimastigomycotas เป็นส่วนหนึ่งของเชื้อราเอนโดซิมไบโอติกแบบบังคับในระบบทางเดินอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสัตว์เคี้ยวเอื้องและสัตว์เคี้ยวเอื้องและสัตว์เคี้ยวเอื้อง พวกเขาสามารถเป็นเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์และมีสปอร์ flagellated (zoospores).

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้พวกเขาได้รับการพิจารณาคำสั่งซื้อในไฟลัม Chytridiomicota แต่ในปี 2550 กลุ่มได้รับการยกระดับให้อยู่ในหมวดของขอบ ปัจจุบันแบ่งออกเป็น 8 จำพวกและได้มีการอธิบายเกี่ยวกับสปีชีส์ประมาณ 20 ชนิด.

สปีชีส์ Neocallimastigomycota พัฒนาภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนซึ่งพวกมันมีอวัยวะพิเศษที่เรียกว่า ออร์แกเนลล์เหล่านี้ทำหน้าที่คล้ายกับไมโทคอนเดรียในสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแอโรบิก.

ในช่วงวงจรชีวิตของพวกเขาพวกเขาสร้าง zoospores ที่ยึดติดกับวัสดุของพืช ต่อมาก็มีการเข้ารหัสและการงอก ในขณะที่พวกเขาพัฒนาพวกเขาสร้าง sporangia ที่จะก่อให้เกิด zoospores ใหม่.

เชื้อรากลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศที่ซับซ้อนของระบบย่อยอาหารของสัตว์กินพืช นอกจากนี้พวกมันยังผลิตเอนไซม์ที่เป็นประโยชน์ในเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้เป็นอาหารในสูตรอาหารสัตว์.

ดัชนี

• 1 ลักษณะทั่วไป
• 2 เมแทบอลิซึมและผลกระทบทางชีวภาพ
  • 2.1 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ
• 3 Phylogeny และอนุกรมวิธาน
  • 3.1 ประเภท
• 4 โภชนาการ
• 5 ที่อยู่อาศัย
  • 5.1 Host species
• 6 การสืบพันธุ์
  • 6.1 การตั้งอาณานิคมของวัสดุพืช
  • 6.2 การงอกและการเจาะเนื้อเยื่อ
• 7 อ้างอิง

ลักษณะทั่วไป

Neocallimastigomycotas เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีภาระหน้าที่เอนโดซิมไบโอติกคือไม่พบในชีวิตอิสระ แต่มักเกี่ยวข้องกับระบบทางเดินอาหารของสัตว์กินพืชเป็นอาหาร พวกเขาเป็นหนึ่งเดียวกับราหลายเซลล์ที่มีผนังเซลล์.

พวกเขาผลิตพืช thalli ที่พัฒนา sporangia ซึ่ง zoospores กับ flagella หนึ่งหรือหลายต้น zoospores เหล่านี้ตั้งอยู่ในกระเพาะรูเมนของสัตว์กินพืชได้รับการจัดประเภทเป็นโปรโตซัว.

Zoospores ถือเป็น uniflagellate เมื่อ 90% ของสปอร์มีแฟลเจลลัมเดียวและอีก 10% ที่เหลือจากสองถึงสี่แฟลเจลล่า กลุ่มที่มีหลายเซลล์มี zoospores ที่มีแฟลกเจลล่ามากกว่าสี่ตัวและในบางสปีชีส์มีมากถึง 17 แฟลเจลล่า.

ผู้ล่าที่รู้จักกันในชื่อ Neocallimastigomycotas เช่นโปรโตซัวจู่โจมสวนสัตว์และผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายผนังเซลล์ของเชื้อรา.

เมแทบอลิซึมและผลกระทบทางชีวภาพ

การดัดแปลงที่น่าสนใจบางอย่างที่เชื้อราเหล่านี้นำเสนอคือพวกมันพัฒนาขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจน ไมโตคอนเดรียไซโตโครมและลักษณะทางชีวเคมีบางอย่างของวัฏจักรออกซิเดชัน.

แต่มีอวัยวะพิเศษที่คล้ายกับไมโตคอนเดรียที่เรียกว่าไฮโดรโซโนมซึ่งผลิตพลังงานเซลล์จากการเผาผลาญกลูโคสโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน.

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีอยู่ในไฮโดรเจนโซโซมจะสร้างไฮโดรเจน CO2 รูปแบบและอะซิเตทเป็นของเสียจากการเผาผลาญ สารประกอบเหล่านี้ร่วมกับแลคเตทและเอทานอลเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สำคัญของการหมัก.

พวกเขาผลิตจากการย่อยสลายเชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการหมักของ polysaccharides ผนังเซลล์พืช.

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ

ความสามารถของ Neocallimastigomycota ในการย่อยสลายเส้นใยพืชทำให้พวกเขามีบทบาททางชีวภาพที่เกี่ยวข้องในด้านโภชนาการของสัตว์กินพืชจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่เป็นสัตว์เคี้ยวเอื้อง.

ในแง่นี้จะได้รับประสบการณ์ในการเพิ่มอาหารเสริมของเชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจนในอาหารเหล่านี้ด้วยผลลัพธ์ที่ดีมาก.

สำหรับสัตว์กินพืชที่ไม่ใช่สัตว์เคี้ยวเอื้องเช่นไก่ปริมาณของเชื้อราจะไม่ได้ผล นี่อาจเป็นเพราะพวกมันไม่สามารถที่จะอยู่รอดในทางเดินอาหารของสัตว์ประเภทนี้.

อย่างไรก็ตามมันเป็นผลลัพธ์ที่ดีในการเพิ่มเอนไซม์ที่ผลิตโดย Neocallimastigomycotas โดยตรงในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารของพวกเขา.

ความสามารถทางชีวเคมีของ Neocallimastigomycotas ทำให้พวกมันมีประโยชน์ในด้านเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับการเปลี่ยนลิกโนเซลลูโลสเป็นผลิตภัณฑ์พลังงานชีวภาพ.

สายเลือดและอนุกรมวิธาน

Neocallimastigomycotas เดิมจัดเป็น Chytridiomicotas ต่อจากนั้นคำนึงถึงลักษณะทางสัณฐานวิทยานิเวศวิทยาและ ultrastructural.

รู้จักประมาณ 8 สกุลและ 20 ชนิดของ Neocallimastigomycotas ถึงแม้ว่าไอโซเลทจำนวนมากที่ยังไม่ได้จำแนกได้รับการรายงาน.

สินค้า

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces และ Piromyces, พวกเขามีเส้นใย rhizoidal เท้ากับ sporangia ใน Anaeromyces แทลลัสเป็น polycentric (sporangia จำนวนมาก) กับ uniflagellate zoospores.

Neocallimastix มันเป็น monocentric (sporangium เดียว) กับ zoospores multiflagellated. Orpinomyces มันมีตาเหล่ polycentric และ zoospores multiflagellated. Piromyces มีตะไคร้หอมกับ uniflageladas zoosporas.

สองจำพวกปัจจุบันแทลลี่ประกอบด้วยเซลล์หนีบพืชกระเปาะ (กระเปาะเส้นใย) และ sporangia: Caecomyces และ Cyllamyces.

พวกเขาต่างกันเพราะ Caecomyces มี zoosporangia เพียงหนึ่งหรือไม่กี่ตัวเติบโตโดยตรงบนเซลล์กระเปาะหรือท้าย sporangiophore. Cyllamyces สร้าง sporangia หลายชนิดในกิ่ง sporangiophores.

มีการเสนอแนวใหม่สองประเภท (Oontomyces และ Buwchfawromyces) มีฐานข้อมูลระดับโมเลกุล.

อาหารการกิน

เชื้อราเหล่านี้ย่อยสลายเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสที่มีอยู่ในเซลล์ของพืชที่กินพืชสมุนไพรที่เป็นบ้านของพวกเขา.

พวกเขามีบทบาทสำคัญในกระบวนการย่อยอาหารของสัตว์เหล่านี้เนื่องจากการผลิตเซลลูโลส, เฮมิเซลลูโลส, glycolytic และเอนไซม์โปรตีนซึ่งทำลายเนื้อเยื่อพืช.

ที่อยู่อาศัย

Neocallimastigomycota ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตฟรี พวกเขาตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจนของกระเพาะรูเมน, hindgut และอุจจาระของสัตว์กินพืชเคี้ยวเอื้องหรือสัตว์เคี้ยวเอื้อง.

สายพันธุ์เจ้าภาพ

พวกมันสามารถพบได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเคี้ยวเอื้องทั้งสัตว์เลี้ยงในบ้าน (แกะแพะวัวและม้า) และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในป่า พวกมันยังอาศัยสัตว์เลื้อยคลานที่กินพืชเป็นอาหารเช่นอีกัวน่าสีเขียว.

การทำสำเนา

การตั้งอาณานิคมของวัสดุพืช

วัสดุของพืชที่เข้าสู่กระเพาะรูเมนจะถูกล่าอาณานิคมโดย zoospores ที่ถูกปล่อยออกมาจาก sporangia.

zoospores ติดอยู่กับวัสดุของพืชที่เน้นทางเคมี (ตามสัญญาณทางเคมีของน้ำตาลที่ปล่อยออกมาจากเศษซากพืช) จากนั้นพวกเขาก็ปล่อยแฟลกเจลล่าและตัวเข้ารหัส.

การงอกและเนื้อเยื่อเจาะ

การงอกเกิดขึ้นจากการปล่อยของหลอดงอกที่ปลายอีกด้านหนึ่งไปยังที่ที่ flagellum เป็น.

การพัฒนาของถุงน้ำนั้นมีความแตกต่างกันในสายพันธุ์ monocentric และ polycentric ในสายพันธุ์ monocentric นิวเคลียสยังคงอยู่ในถุงและสร้าง rhizoids anucleated (ไม่มีนิวเคลียส) ซีสต์เติบโตและกลายเป็นสปอร์เซียมเดี่ยว (การพัฒนาภายนอก).

ในสายพันธุ์ polycentric มีการผลิต rhizoids แบบ nucleated ที่สร้าง sporangia หลายตัว (การพัฒนาภายนอก).

ซีสต์นั้นผลิตไรโซโนมิเรลลิโอที่เติบโตและเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืช เอ็นไซม์หลั่งเหล่านี้ที่ย่อยเนื้อเยื่อพืชและได้รับสารอาหารที่จำเป็นในการสร้างสปอร์รังเจีย.

เมื่อ sporangium ครบกำหนดมันจะปล่อยหนึ่งถึง 80 zoospores เชื้อราที่อยู่ในอาณานิคมส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อหลอดเลือดของพืชและอาหารที่มีเส้นใยมากขึ้นยิ่งมีประชากรเชื้อรามากขึ้น.

มีการพิจารณาว่า Neocallimastigomycotas แพร่เชื้อไปยังสัตว์เลี้ยงทางอากาศผ่านโครงสร้างต้านทาน.

การอ้างอิง

1. Bauchop ต. (1981) เชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยเส้นใยกระเพาะรูเมน การเกษตรและสิ่งแวดล้อม 6 (2-3): 339-348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt และ G Beakes (2010) เชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจน: Neocallimastigomycota IMA เชื้อรา 1 (2): 181-185.
3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, Tsang, T McAllister และ MS Elshahed (2014) เชื้อราแอนนาโรบิค (ไฟลัมนีโอคัลลิมาสทิโกมัยโคตา): ความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจอนุกรมวิธานวงจรชีวิตนิเวศวิทยาบทบาทและศักยภาพทางเทคโนโลยีชีวภาพ FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger และ MS Elshahed (2010) ความหลากหลายทางสายวิวัฒนาการและโครงสร้างชุมชนของเชื้อราที่ไม่ใช้ออกซิเจน (phylum Neocallimastigomycota) ในสัตว์เคี้ยวเอื้องและสัตว์เคี้ยวเอื้อง วารสาร ISME 1-11. 
5. Powell MJ และ PM Letcher (2014) Chytridiomycota, Monoblepharidomycota และ Neocallimastigomycota บทที่ 6: 141-175. ใน: D.J. McLaughlin และ J.W. Spatafora (Eds.) Systematics and Evolution, 2^{ครั้ง} ฉบับ The Mycota VII ส่วน A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
6. วัง X, X Liu และ JZ Groenewald (2016) สายเลือดของเชื้อราแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไฟลัม Neocallimastigomycota) โดยมีส่วนร่วมจากจามรีในประเทศจีน Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.