ลักษณะ Oomycetes, วงจรชีวิต, โภชนาการ, การสืบพันธุ์

oomicetos หรือแม่พิมพ์น้ำ (Oomycetes u Oomycota) เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่จำแนกตามธรรมเนียมของเชื้อรา ในลักษณะที่ใช้ร่วมกันโดยสิ่งมีชีวิตทั้งสองกลุ่ม (เชื้อราและ oomycetes) คือชนิดของการเจริญเติบโตรูปแบบของสารอาหารและการใช้สปอร์ในระหว่างการสืบพันธุ์ อย่างไรก็ตามการศึกษาระดับโมเลกุลแสดงให้เห็นว่า oomycetes ไม่เกี่ยวข้องกับเชื้อราที่แท้จริง.

บางชนิดเป็นปรสิตของพืชซึ่งเป็นหนึ่งในเชื้อก่อโรคที่ทำลายล้างมากที่สุด ในบรรดาโรคที่ก่อให้เกิดโรคใบไหม้รากเน่าทำลายใบและโรคราน้ำค้าง.

ความอดอยากอันยิ่งใหญ่หรือความอดอยากไอริชของมันฝรั่งเกิดจากการเรียกว่า oomycete  Phytophthora infestans. เชื้อก่อความเสียหายแก่พืชมันฝรั่งของไอร์แลนด์ในยุค 1840.

ในเวลานั้นประมาณครึ่งหนึ่งของประชากรขึ้นอยู่กับการเพาะปลูกนี้เพื่อความอยู่รอดของพวกเขาเท่านั้น การสูญเสียพืชผลทำให้ประชาชนเกือบหนึ่งล้านคนเสียชีวิตจากความหิวโหยและมีตัวเลขที่คล้ายกันหนีออกจากเกาะเพื่อค้นหาสภาพความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น.

ดัชนี

• 1 ลักษณะ
• 2 อนุกรมวิธาน
• 3 วงจรชีวิต
• 4 โภชนาการ
• 5 การสืบพันธุ์
  • 5.1 ผู้มีเพศสัมพันธ์
  • 5.2 เรื่องเพศ
• 6 โรค
  • 6.1 ในพืช
  • 6.2 Phytopathogens อื่น ๆ
  • 6.3 ในสัตว์
• 7 อ้างอิง

คุณสมบัติ

Oomycetes เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นสัตว์น้ำที่มีผนังเซลล์ประกอบด้วยß-glucans, proline และเซลลูโลส วงจรชีวิตของมันส่วนใหญ่จะเป็นซ้ำ.

Hyphae นั้นมีหลายระดับหรือเป็น cenocytic และปลอดเชื้อ Mycelium ผลิต septa เพียงเพื่อแยก thallus ออกจากโครงสร้างการสืบพันธุ์.

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศคือโดยสปอร์ของ biflagellate (zoospores) ที่ผลิตใน zoosporangios การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศคือheterógamaและผลิตโดยการฉีดโดยตรงของนิวเคลียสเพศชาย (= spermatozoa) ของ anteridium ในไข่ที่มีอยู่ใน Oogonia.

ขนาดทั่วไปของจีโนมของ oomycetes คือ 50 ถึง 250 Megabases (Mb) ซึ่งมีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับของเชื้อราซึ่งคือ 10 ถึง 40 Mb.

อนุกรมวิธาน

ตามเนื้อผ้า oomycetes จัดอยู่ในอาณาจักรแห่งเชื้อรา (เชื้อรา) อย่างไรก็ตามการศึกษาระดับโมเลกุลและชีวเคมีได้นำไปสู่การย้ายถิ่นฐานใน Protist Kingdom พวกเขาเป็นของไฟลัม Heterokontophyta, Oomycota Class ชั้นประกอบด้วย 15 คำสั่งซื้อถึงวันที่.

วงจรชีวิต

ในช่วงการแพร่ระบาด oomycetes จะถูกกระจายไปตามลมหรือน้ำโดยใช้ sporangia ที่ไม่อาศัยเพศ Sporangia เหล่านี้สามารถงอกโดยตรงสร้างรูปร่างของเส้นใยที่รุกราน.

การงอกของ sporangium นั้นสามารถเป็นทางอ้อมปล่อย zoospores มือถือ Zoospores ดึงดูดพื้นผิวของโฮสต์ในอนาคต ในบางสปีชีส์การงอกของ Sporangium ทั้งทางตรงและทางอ้อมนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม.

เมื่องอก, sporangia และ zoospores จะก่อตัวเป็นท่อเชื้อโรคซึ่งจะติดเชื้อเนื่องจากการก่อตัวของอวัยวะและโครงสร้างของการเจาะ.

หลังจากทะลุทะลวงเส้นใยจะเติบโตทั้งภายในและภายในเซลล์ หลังจากการเจริญเติบโตอย่างน้อย 3 วันเส้นใยจะสามารถสร้างสปอร์ใหม่ที่จะแพร่กระจายไปยังสิ่งมีชีวิตใหม่.

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดจากการผลิตของ gametangians: oogonians และ antheridia โดยทั่วไปแล้วแต่ละคนผลิตทั้ง antheridia และ Oogonia ในบางสายพันธุ์การสืบพันธุ์จะต้องข้าม (heterothallic) ในขณะที่คนอื่นอาจมีการปฏิสนธิตนเอง (homotactic).

ภายใน gametangios การแบ่ง meiotic เกิดขึ้น ใน oogonia มีการผลิตหนึ่งหรือหลายของ oospheres สเปิร์มที่มีการตั้งค่าสถานะจะหายไปใน oomycetes ในแอนเทอริโอนิวเคลียสของฮาโปพลอยจะก่อตัวขึ้น Anteridium เติบโตขึ้นสู่ oogonia และสร้างท่อปฏิสนธิ ท่อปฏิสนธิจะแทรกซึมผ่านชั้นบรรยากาศทำให้ถ่ายโอนนิวเคลียสของฮาโลพลอย.

นิวเคลียสเหล่านี้ทำการปฏิสนธินอกโลกทำให้เกิดโอสปอร์ซ้ำที่มีผนังหนา oospore ที่ปล่อยออกมาสามารถคงอยู่ในสภาพแวดล้อมเป็นเวลานานก่อนที่จะงอกและผลิตเส้นใยที่จะผลิต sporangium ได้อย่างรวดเร็ว.

อาหารการกิน

oomycetes จำนวนมากเป็น saprophytes และอื่น ๆ เป็นปรสิต บางสายพันธุ์รวมเอาวิถีชีวิตทั้งสองไว้ด้วยกัน สายพันธุ์เหมือนกาฝากได้ปรับให้ปรสิตกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันเช่นพืชไส้เดือนฝอยสัตว์มีกระดูกสันหลังและครัสเตเชีย.

สิ่งมีชีวิต saprophyte ทำการย่อยอาหารภายนอกของพวกมันหลั่งเอนไซม์และดูดซับโมเลกุลที่ละลายซึ่งเกิดจากการย่อยอาหารในเวลาต่อมา.

Oomycetes ที่เป็นกาฝากสามารถเป็น biotrophs, hemibiotrophs หรือ necrotrophs สายพันธุ์ biotrophic ได้รับสารอาหารจากเนื้อเยื่อมีชีวิตโดยใช้เส้นใยพิเศษที่เรียกว่า haustorio.

Hemibiotrophs แรกกินเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและฆ่าโฮสต์ของพวกเขาในภายหลัง necrotrophs หลั่งสารพิษและเอนไซม์ที่ฆ่าเซลล์ของโฮสต์และรับสารอาหารจากพวกมัน.

การทำสำเนา

กะเทย

Oomycetes ผลิตซ้ำ asexually โดย sporangia Sporangia เป็นสปอร์ของ biflagellate ที่เรียกว่า zoospores ใน oomycetes อาจมี zoospores สองประเภทคือประถมศึกษาและมัธยมศึกษา.

พรรคมี flagella แทรกอยู่ในยอด zoospores รองรูปไตมี flagella แทรกด้านข้าง ในบางกรณี sporangia ไม่เกิดสปอร์ แต่งอกโดยตรง นี่ถือเป็นการปรับตัวให้เข้ากับชีวิตบนบก.

ทางเพศ

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศกำหนดโดย oogamy การผลิต gametes ทางเพศเกิดขึ้นใน gametangian gametangium ตัวเมียหรือ oogonio นั้นมีขนาดใหญ่โดยทั่วไปและจะผลิตโดยมีโอโอสิสหลายชนิด ชายหรือแอนเดอร์ริดจะสร้างนิวเคลียสของเดี่ยว.

Anteridium จะเติบโตไปสู่ ​​Oogonium และจะแนะนำโดยใช้ท่อปฏิสนธินิวเคลียสของ Haploid ใน Oogonium วิธีการที่ anteridium ผูกกับ oogonium อาจแตกต่างกันไป.

ในบางกรณี antherid ร่วมกับ oogonio ขวางซึ่ง ได้แก่ paragino ในคนอื่น ๆ ผู้ชาย gamentagio ล้อมรอบฐานของ oogonio (ampigino) ฟิวชั่นของนิวเคลียสเพศชายฮับลอยด์ที่มีนิวเคลียสของโอสเฟียร์เพื่อก่อให้เกิดโอโทโพเร่ดิพลอยด์เกิดขึ้นในอูโกเนียม.

โรค

ในพืช

โรคที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดบางชนิดที่เกิดจาก oomycetes ในพืชรวมถึงโรคใบไหม้ปลายมันฝรั่งโรคราน้ำค้างขององุ่นการตายอย่างฉับพลันของต้นโอ๊กและการเน่าเปื่อยของรากและลำต้นของถั่วเหลือง.

ในระหว่างการติดเชื้อเชื้อโรคเหล่านี้จะประสบความสำเร็จในการล่าอาณานิคมของโฮสต์ของพวกเขาปรับการป้องกันของพืชผ่านชุดของโปรตีนโรคผลกระทบ.

เอฟเฟกต์เหล่านี้แบ่งออกเป็นสองคลาสตามไซต์เป้าหมาย เอฟเฟ็กต์ของ Apoplastic จะถูกหลั่งออกมาในพื้นที่นอกเซลล์ของพืช ในทางกลับกันพลาสซึมของไซโตพลาสซึมถูกนำเข้าสู่เซลล์ของพืชผ่าน haustoria ของ oomycete.

เรื่องเพศ เชื้อรา Phytophthora รวมถึง phytopathogens hemibiotrophs (ตัวอย่างเช่น, P. infestans, P. sojae) และ necrotrophs (ตัวอย่างเช่น, P. cinnamomi) ชนิดของสกุลนี้มีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการเกษตร,

Phytophora infestans, ทำให้เกิดความเสียหายต่อมันฝรั่งในช่วงปลายและรับผิดชอบต่อความอดอยากอันยิ่งใหญ่ของยุค 40 ของศตวรรษที่สิบเก้าสามารถติดเชื้อพืชหลากหลายชนิดอื่นนอกเหนือจากมันฝรั่งเช่นมะเขือเทศและถั่วเหลือง สายพันธุ์นี้สามารถติดเชื้อได้ทั้งพืชหัวรากหรือใบซึ่งนำไปสู่การตายของพืช.

Phytophthora ramorum, ในทางตรงกันข้ามมันก่อให้เกิดการติดเชื้อที่เรียกว่าการตายของต้นโอ๊กอย่างฉับพลันซึ่งส่งผลกระทบต่อต้นไม้และพุ่มไม้อื่น ๆ.

Phytopathogens อื่น ๆ

Plasmopara viticola, เกิดจากโรคราน้ำค้างขององุ่นได้รับการแนะนำจากอเมริกาเหนือสู่ยุโรปเมื่อสิ้นสุดศตวรรษที่ 19 มันโดดเด่นด้วยการโจมตีใบไม้และกระจุก.

อาการในใบเป็นรอยโรคสีเหลืองที่มีเส้นขอบกระจายเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 ถึง 3 ซม. เมื่อโรคดำเนินไปมันอาจทำให้เนื้อร้ายของใบและแม้แต่การผลัดใบที่สมบูรณ์ของพืช.

Aphanomyces euteiches ทำให้รากเน่าในพืชตระกูลถั่วจำนวนมาก ถือว่าเป็นเชื้อโรคที่ จำกัด ผลผลิตของถั่วลันเตาในบางส่วนของโลกมากที่สุด สปีชี่ส์ชนิดอื่น ๆ ส่งผลกระทบต่อสัตว์ทั้งที่อยู่อาศัยบกและสัตว์น้ำ.

ในสัตว์

Aphanomyces astaci เป็นปรสิตเฉพาะของกั้งที่ทำให้เกิดโรคสูงสำหรับสายพันธุ์ยุโรป มันทำให้การหายตัวไปของประชากรชาวยุโรปส่วนใหญ่ของสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งของตระกูล Astacidae.

zoospores ของ oomycete ถูกดึงดูดโดยสัญญาณทางเคมีจากกุ้งและ encyst บนหนังกำพร้าของปู ซีสต์งอกและผลิตไมซีเลียมที่เติบโตอย่างรวดเร็วในหนังกำพร้าจนกระทั่งไปถึงโพรงร่างกายภายใน เมื่อไปถึงเนื้อเยื่อภายในกุ้งจะตายในระยะเวลา 6 ถึง 10 วัน.

สมาชิกประเภทaprolegnia พวกเขาทำให้กลุ่มของโรคที่เรียกว่า saprolegniosis ที่โจมตีปลาหรือไข่ของพวกเขา ในหมู่พวกเขาเนื้อร้ายที่ผิวหนังเป็นแผลเป็นหนึ่งในโรคที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อสายพันธุ์ปลาแซลมอน โรคนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อประชากรปลาแซลมอนของแม่น้ำอังกฤษในปลายศตวรรษที่ 19.

Saprolegniosis มีลักษณะเป็นจุดสีขาวหรือสีเทาของเส้นใยไมซีเลียมในปลา การติดเชื้อจะเริ่มขึ้นในเนื้อเยื่อผิวหนังและอาจขยายเข้าด้านใน.

นอกจากนี้ยังสามารถกาฝากไข่และมักจะปรากฏเป็นมวลฝ้ายสีขาวบนพื้นผิวของไข่หรือปลาในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำที่บ้าน เมื่อเร็ว ๆ นี้aprolegnia ferax มีความสัมพันธ์กับการลดลงของประชากรสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ.

Pythiosis เป็นโรคที่เกิดจาก oomycete Pythium insidiosum. โรคนี้มีลักษณะเป็นแผลที่ granulomatous ในผิวหนังทางเดินอาหารหรือในอวัยวะต่าง ๆ.

zoospores ของ oomycete พัฒนาในน่านน้ำนิ่งของเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนและเจาะโฮสต์ผ่านแผลผิวหนัง เมื่อพวกมันมาถึงเจ้าภาพแล้วตัวเข้ารหัส zoospores และบุกเข้าไปในเนื้อเยื่อของโฮสต์ มันมีผลต่อม้าแมวสุนัขและมนุษย์เป็นครั้งคราว.

การอ้างอิง

1. G.W. Beakes, S. Sekimoto (2009) วิวัฒนาการของสายเลือดวิวัฒนาการของ oomycetes- ข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับจากการศึกษาปรสิต holocarpic ของสาหร่ายและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ใน: K. Lamour, S. Kamoun (บรรณาธิการ), Oomycete พันธุศาสตร์และฟังก์ชั่น: ความหลากหลายปฏิสัมพันธ์และเครื่องมือในการวิจัย John Wiley & Sons, Inc.
2. H.S. Judelson (2009) การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศใน oomycetes: ชีววิทยาความหลากหลายและการมีส่วนร่วมในการออกกำลังกาย ใน: K. Lamour, S. Kamoun (บรรณาธิการ), Oomycetegenetics และฟังก์ชั่น: ความหลากหลายปฏิสัมพันธ์และเครื่องมือในการวิจัย John Wiley & Sons, Inc.
3. S. Kamoun (2003) พันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลของ Oomycetes ที่ทำให้เกิดโรค เซลล์ยูคาริโอต.
4. J. Makkonen (2013) เชื้อกั้งที่ทำให้เกิดโรคระบาด Aphanomyces astaci. ความหลากหลายทางพันธุกรรมและการปรับให้เข้ากับสายพันธุ์ของเจ้าบ้าน สิ่งพิมพ์ของมหาวิทยาลัย Eastern Finland วิทยานิพนธ์ในการป่าไม้และวิทยาศาสตร์ธรรมชาติครั้งที่ 105
5. S.-K. โอ้, Kamoun, D. Choi (2010) Oomycetes RXLR effectors ทำหน้าที่เป็นทั้งตัวกระตุ้นและตัวยับยั้งภูมิคุ้มกันของพืช วารสารโรคพืช .
6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, oomycete ใหม่ที่แยกได้จากตัวอย่างน้ำที่ถ่ายในแม่น้ำในภูมิภาค Burgundian ของฝรั่งเศส จดหมายจุลชีววิทยา FEMS.