的卵菌或水霉(卵菌纲或卵菌门)是一组传统上被划分的菌类中的生物体。两组生物(真菌和卵菌)共有的特征包括生长类型,营养形式和生殖过程中孢子的利用。但是,分子研究表明卵菌与真正的真菌无关。
一些物种是植物的寄生虫,是农作物最具破坏力的病原体之一。它们引起的疾病是白叶枯病,根腐病,叶枯病和霜霉病。
疫霉菌。芽孢杆菌直接通过胚芽管发芽。HD Thurston摄影。摘自apsnet.org/edcenter/intropp/LabExercises/Pages/Oomycetes.aspx
大饥荒,或爱尔兰马铃薯大饥荒,是由一种叫做疫霉疫菌的卵菌引起的。该病原体在1840年代消灭了爱尔兰的马铃薯作物。
当时,大约一半的人口赖以生存。农作物的损失使近一百万人挨饿致死,并有相似数量的人逃离该岛,以寻求更好的生活条件。
特点
卵菌是一组主要是水生生物,其细胞壁由β-葡聚糖,脯氨酸和纤维素组成。它的生命周期主要是二倍体。
菌丝是多核的或有胞浆的,并且是短的。菌丝体会产生隔垫,仅是将菌体与生殖结构分开。
无性繁殖是通过在动物孢子囊中产生的双鞭毛孢子(孢子)进行的。有性生殖是异性生殖的,是通过将雄性花ther的雄核(=精子)直接注入卵子所含的卵中而发生的。
卵菌的典型基因组大小为50至250兆碱基(Mb),与真菌的10至40 Mb相比非常大。
分类
传统上,卵菌被归类为真菌界(真菌)。但是,分子和生化研究已将它们迁移到Protista王国。它们属于卵菌纲,卵菌纲。该课程迄今包含15个订单。
生命周期
在流行阶段,卵菌通过无性孢子囊被风或水驱散。这些孢子囊可直接发芽,形成侵入性菌丝。
孢子囊的萌发也可以是间接的,释放出活动的游动孢子。游动孢子被吸引到未来寄主的表面。在某些物种中,孢子囊的直接或间接萌发将取决于环境温度。
发芽时,孢子囊和游动孢子形成胚芽管,胚芽管将通过形成压感和穿透结构而感染。
穿透后,菌丝将在宿主体内和细胞内生长。至少生长3天后,菌丝会形成新的孢子囊,并传播到新生物中。
有性生殖通过配子的产生而发生:卵子和花药。每个人通常会同时产生大动脉粥样硬化症和卵黄症。在某些物种中,必须杂交繁殖(杂种),而在另一些物种中,可能会进行自我受精(纯种)。
在配子中,发生减数分裂。卵子中产生一种或多种卵球。卵菌中没有鞭毛的精子。在花药中,形成单倍体核。该花药长成卵黄质并形成施肥管。施肥管穿透卵球,转移单倍体核。
这些核使卵泡肥大,形成了厚壁的二倍体卵孢子。释放的卵孢子在发芽并产生可迅速产生孢子囊的菌丝之前可以在培养基中保留很长时间。
营养
许多卵菌是腐生菌,其他是寄生虫。有些物种将两种生活方式结合在一起。寄生物种已适应寄生不同种类的生物,例如植物,线虫,脊椎动物和甲壳类。
腐生生物对食物进行外部消化,分泌酶,然后吸收消化产生的溶解分子。
寄生卵菌可以是生物营养的,半生物营养的或坏死营养的。生物营养物种通过专门的菌丝被称为“吸虫”从生物组织中获取营养。
半生营养生物首先以活体组织为食,并在稍后阶段杀死其宿主。坏死菌分泌毒素和酶,杀死宿主细胞,然后从宿主细胞中获取营养。
再生产
无性
卵菌通过孢子囊无性繁殖。孢子囊形成双鞭毛孢子,称为游动孢子。在卵菌中,可以有两种游动孢子,主要的和次要的。
原发的鞭毛插入在先端。次生游动孢子,外观为肾形,有鞭毛横向插入。在某些情况下,孢子囊不形成孢子,而是直接发芽。这被认为是对陆地生物的适应。
性爱
有性生殖是通过卵子发生的。性配子的产生发生在配子中。雌配子体或卵子一般较大,通过减数分裂会产生数个卵球。雄性或花药将产生单倍体核。
该花药将朝着卵子生长,并通过受精管将单倍体核引入卵子。ther附在卵囊上的方式可能会有所不同。
在某些情况下,花药侧向地连接卵囊,被称为寄生虫。在另一些情况下,雄配子体包围卵囊的底部。雄性单倍体核与卵球形核的融合产生二倍体卵孢子。
疾病
在植物中
一些由植物卵菌引起的疾病,包括马铃薯晚疫病,葡萄霜霉病,橡树猝死以及大豆根腐病。
在感染过程中,这些病原体实现了其宿主的定殖,通过一系列疾病效应蛋白来调节植物的防御能力。
这些效应器根据它们的目标部位分为两类。质外体效应子被分泌到植物的细胞外空间。另一方面,细胞质通过卵菌膜的吸管引入植物细胞。
疫霉属包括半生营养型(例如致病疫霉,大豆疫霉)和坏死型(例如致病疫霉)植物病原体。这个属的物种对农业产生了严重影响,
马铃薯晚疫病的病原菌是引起马铃薯晚疫病的原因,是1940年代大饥荒的原因,它可以感染除马铃薯以外的多种植物物种,例如番茄和大豆。该物种可以感染整个植物,块茎,根或叶,导致植物死亡。
就疫霉菌而言,它会引起感染,称为橡木突然死亡,这种感染会影响这些树木和其他树木和灌木,导致迅速死亡。
其他植物病原体
葡萄绒毛霉病的病原性葡萄毛单胞菌在19世纪晚期从北美引入欧洲。它的特征是攻击树叶和集群。
叶子上的症状是黄色的病灶,边缘模糊,直径为1至3 cm。随着疾病的进展,它可能会导致叶片坏死,甚至使植物完全脱叶。
Plasmoparavitícola。葡萄藤上霜霉病的原因。取自并编辑自https://www.biolib.cz/en/image/id67152/
Aphanomyces euteiches导致许多豆科植物的根腐病。在世界某些地区,它被认为是最限制豌豆作物产量的病原体。该属的其他物种影响陆生和水生生境的动物。
在动物中
Aphanomyces astaci是小龙虾的特定寄生虫,对欧洲物种具有高致病性。它已导致欧洲大部分阿斯塔科的甲壳类动物消失。
卵菌的游动孢子被甲壳类动物的化学信号所吸引,并被囊在蟹角质层上。囊肿发芽并产生菌丝体,该菌丝体在表皮中迅速生长,直到到达体内腔为止。到达内部组织后,甲壳类动物会在6至10天内死亡。
败血症属的成员引起称为腐烂病的一组疾病,它们攻击鱼类或卵。其中,溃疡性皮肤坏死是影响鲑科物种的最重要疾病之一。这种疾病在19世纪后期严重影响了英国河流中的鲑鱼种群。
腐生菌的特征是鱼上丝状菌丝体的白色或灰色斑点。感染始于表皮组织,并且可以向内传播。
它也可以寄生卵,通常在家庭水族馆的卵或鱼表面上看似棉白色团块。近来,山茱pro草与两栖动物数量下降有关。
脓毒症是由卵菌性腐霉引起的疾病。该疾病的特征是皮肤,胃肠道或各种器官中有肉芽肿性病变。
卵菌类游动孢子在热带和亚热带的死水中生长,并通过皮肤伤口进入宿主。一旦到达宿主,游动孢子就会包裹并侵入宿主组织。它会影响马,猫,狗,偶尔还会影响人类。
参考文献
- GW Beakes,S。Sekimoto(2009年)。卵菌的进化系统发育见于对藻类和无脊椎动物的全掌寄生虫的研究。在:K. Lamour,S. Kamoun(编辑),Oomycete遗传学和基因组学:多样性,相互作用和研究工具中。约翰·威利父子公司
- HS Judelson(2009)卵菌纲中的有性生殖:生物学,多样性及其对健康的贡献。在:K. Lamour,S. Kamoun(编辑),卵菌遗传学和基因组学:多样性,相互作用和研究工具中。约翰·威利父子公司
- S.Kamoun(2003)。致病卵菌的分子遗传学。真核细胞。
- J.麦科宁(2013)。小龙虾鼠疫病原体Aphanomyces astaci。遗传多样性和对寄主物种的适应。东芬兰大学的出版物。林业与自然科学博士学位论文第105号
- S.-K. 哦,S。Kamoun,D。Choi。(2010)。卵菌RXRX效应子既是植物免疫的激活剂又是抑制剂。植物病理学杂志。
- B. Paula,MM Steciow(2004)。 Saprolegnia multispora,一种新的卵菌,从在法国的勃艮第地区的一条河中采集的水样中分离出来。 FEMS微生物学快报。