新callimastigomycotas是专职的内共生真菌在反刍和非反刍的草食性哺乳动物以及草食性爬行动物的消化道中的一个分支。它们可以是单细胞的或多细胞的,并具有鞭毛孢子(孢子)。
直到最近,它们仍被认为属于虎嘴兽门(Chytridiomicota)中的一个订单,但在2007年,该组被提升为门类。它目前分为8属,已经描述了约20种。
绵羊瘤胃乳头的组织学部分。1)C型角膜细胞; 2)颗粒细胞。3)旁基底细胞。4)基底细胞。5)自己的床单。6)乳头体。7)中央小动脉按用户:Uwe Gille,来自Wikimedia Commons
新callimastigomycotas物种发展在厌氧条件下,他们拥有专门的细胞器,称为hydrosomes。这些细胞器在有氧条件下生活的生物体中具有类似于线粒体的功能。
在它们的生命周期中,它们形成附着在植物材料上的游动孢子。后来这些囊肿发芽。随着它们的发育,它们会形成孢子囊,从而产生新的游动孢子。
这组真菌在草食动物的消化系统的复杂生态中起着重要作用。另外,它们在生物技术中产生潜在有用的酶,这些酶已被用作动物食品配方中的消化剂。
一般特征
新callimastigomycotas是专性的共生菌,也就是说,它们不在自由生活中发现,但总是与草食动物的消化道有关。它们是具有细胞壁的单细胞到多细胞真菌。
它们产生营养性thalli,发展为孢子囊,带有一个或多个鞭毛的游动孢子起源于孢子囊。这些位于草食动物瘤胃中的游动孢子最初被归类为原生动物。
当90%的孢子具有单个鞭毛时,游动孢子被视为单鞭毛,而其余10%的孢子则具有2到4个鞭毛。多鞭毛基团为游动孢子提供了超过四个鞭毛,在某些物种中已观察到多达17个鞭毛。
已知的新Callatistigomycotas的捕食者,例如原生动物,攻击游动孢子并产生降解真菌细胞壁的酶。
代谢和生物影响
这些真菌表现出的一些有趣的变化是它们在厌氧环境中发育。它们不具有线粒体,细胞色素和氧化磷酸化周期典型的某些生化特征。
取而代之的是,它们具有类似于线粒体的特殊细胞器,称为线粒体,可通过葡萄糖代谢产生细胞能量,而无需氧气。
含氢小体中的加氢酶产生氢,二氧化碳,甲酸盐和乙酸盐,作为代谢废物。这些化合物以及乳酸和乙醇是发酵的主要终产物。
它们是由植物细胞壁多糖的降解和厌氧真菌发酵产生的。
生物技术应用
新callimastigomycota降解植物纤维的能力使它们在许多草食动物(主要是反刍动物)的营养中具有相关的生物学作用。
从这个意义上讲,已经尝试过在饮食中添加厌氧蘑菇补品,效果非常好。
对于非反刍动物食草动物,例如鸡,真菌的供应无效。这可能是由于其无法在这些类型的动物的消化道中生存。
然而,成功地将新愈伤组织真菌产生的酶直接添加到它们的食品补充剂中是成功的。
新callimastigomycotas的生化能力也使它们潜在地在生物技术中用于将木质纤维素转化为生物能产品的潜力。
系统发育和分类学
新callimastigomycotas最初被分类为Chytridiomicotas。随后,考虑到形态,生态和超微结构特征,它们被赋予了优势。
尽管尚未对许多分离株进行分类,但已知约有8属和20种新鳞癣菌。
性别
厌氧菌,新callastastix,Orpinomyces和Piromyces具有纤维状分支的根状丘状体,并伴有孢子囊。在厌氧菌中,th体是多中心的(大量孢子囊),带有单鞭毛的游动孢子。
Neocallimastix是具有多鞭毛游动孢子的单中心(单个孢子囊)。雌蜂具有多中心的th和多鞭毛游动孢子。腐霉菌具有一个带有单鞭毛游动孢子的单中心th。
由球茎营养细胞(鳞茎菌丝体)和孢子囊组成的两个属:Ca草属(Cecomyces)和木兰属(Cyllamyces)。
它们的不同之处在于,粪杆菌具有一个或很少的动物孢子囊,直接在球状细胞上或在简单的孢子体上生长。圆筒状孢子在分支孢子囊上产生多个孢子囊。
根据分子信息,提出了两个新属(Oontomyces和Buwchfawromyces)。
营养
这些真菌降解存在于植物细胞中的纤维素和半纤维素,而植物细胞中的纤维素和半纤维素则是宿主它们的草食动物所消耗的。
它们在纤维素分解,半纤维素分解,糖酵解和蛋白水解酶的产生中分解植物组织,因此在这些物种的消化过程中起着重要作用。
栖息地
新callimastigomycota不是自由生活。它们位于反刍或非反刍草食动物的瘤胃,后肠和粪便的厌氧环境中。
寄主物种
它们主要存在于反刍哺乳动物中,既有驯养的(绵羊,山羊,牛和马)又有野生的(y牛,斑马,长颈鹿,瞪羚,猴子,大象,犀牛,河马,野牛,美洲驼,袋鼠等)。它们还栖息在草食性爬行动物中,例如绿鬣蜥。
再生产
植物材料定殖
进入瘤胃的植物材料被孢子囊释放出的带鞭毛的游动孢子所定殖。
游动孢子与植物材料化学趋向结合(遵循由植物残渣释放的糖的化学信号)。然后他们脱落了鞭毛和囊肿。
发芽和组织渗透
萌发是通过从相反端到鞭毛所在的位置发射胚芽管而发生的。
单中心和多中心物种的囊肿发育不同。在单中心物种中,核保留在囊肿中,并生成无核的根状根(无核)。囊肿生长并形成单个孢子囊(内生发育)。
在多中心物种中,产生有核的类根瘤,其产生几种孢子囊(外生发育)。
囊肿产生生长的根瘤菌,并深入到植物组织中。这些消化植物组织的分泌酶和产生孢子囊所需的营养素被获得。
当孢子囊成熟时,它会释放多达80个游动孢子。真菌主要定植在植物的血管组织中,饮食中纤维越多,真菌种群越大。
据认为,新愈伤组织菌真菌通过空气,通过抗性结构感染宿主动物。
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