BASIDIOMYCETES: ลักษณะโภชนาการที่อยู่อาศัยและการสืบพันธุ์ - ชีววิทยา - 2025

Basidiomycetesเป็นเชื้อราที่ทำให้ไฟลัมโคตาภายใน dikarya ย่อยราชอาณาจักร มีการนำเสนอสิ่งมีชีวิตประมาณ 30,000 ชนิดที่กระจายอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยต่างๆทั่วโลก ในกลุ่มของเชื้อรานี้เราพบเห็ดที่กินได้สนิมถ่านเชื้อราเจลาตินและยีสต์บางชนิด

ลักษณะสำคัญของ basidiomycetes คือการปรากฏตัวของ basidiospores (สปอร์ทางเพศ) ที่ผลิตใน basidia ร่างกายของ basidiomycetes ประกอบด้วยไมซีเลียมหลัก haploid ที่มีอายุสั้นตามด้วยไมซีเลียมทุติยภูมิ hyphae แยกส่วนและ septa เรียกว่าdolípores

ความหลากหลายของเชื้อราไฟลัม Basidiomycota

basidiocarpals เป็นไมซีเลียมระดับตติยภูมิ basidiocarp นี้เป็นผลไม้ (ที่เกิด basidia) ที่เรามองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเหมือนเห็ดหูหนูหรือที่เรียกว่าเชื้อราเจลาตินัส

การสืบพันธุ์ของ basidiomycetes อาจเป็นแบบทางเพศหรือทางเพศ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศสามารถเกิดขึ้นได้โดยการแตกหน่อในยีสต์โดยการแตกตัวของไมซีเลียมและในบางกลุ่ม (คาร์บอนและสนิม) โดยการก่อตัวของสปอร์ไม่เพศหลายชนิด

ในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศชั้นที่เรียกว่า hymeniums จะเกิดขึ้นบน basidiocarp ซึ่ง hyphae เทอร์มินัลผ่านกระบวนการหลอมรวมนิวเคลียส (karyogamy) เพื่อสร้าง basidium หลังจากไมโอซิสแล้ว basidiospores จะเกิดขึ้นบน basidium

เชื้อราเหล่านี้มีลักษณะแตกต่างกันโดยมีสายพันธุ์ saprophytic ปรสิตและ symbionts Saprophytes เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในระบบนิเวศป่าไม้เนื่องจากบางชนิดสามารถย่อยสลายลิกนินได้

หลายชนิดก่อตัวเป็นไมคอร์ไรซา (มักเป็นเห็ด) ที่มีรากของต้นไม้ สิ่งมีชีวิตชนิดอื่นมีลักษณะทางชีวภาพกับมดจากเผ่า Attini ชนิดของกาฝากมีมากมายรับผิดชอบต่อโรคพืชต่าง ๆ เช่นสนิมและควัน

Basidiomycetes เป็น monophyletic ซึ่งเป็นกลุ่มน้องสาวของ Ascomycetes แบ่งออกเป็นสามไฟลาย่อย: Pucciniomycotina ซึ่งพบสนิม Ustilaginomycotina ซึ่งรวมถึงถ่านหินและ Agaricomycotina ซึ่งเป็นกลุ่มของเห็ด

ลักษณะทั่วไป

basidiomycetes ส่วนใหญ่เป็นเซลล์หลายเซลล์ แต่บางชนิดเป็นเซลล์เดียว (ยีสต์) หรือมีเซลล์เดียวและเฟสหลายเซลล์ (ไดมอร์ฟิก)

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เริ่มต้นเมื่อ basidiospore งอกซึ่งก่อตัวเป็นไมซีเลียมหลัก haploid (homokaryotic) ไมซีเลียประกอบด้วยเยื่อบุโพรงมดลูกโดยที่กะบังมีรูพรุนตรงกลางรูปทรงกระบอกที่เรียกว่าโดลิปปอร์

ในระหว่างการพัฒนาของเชื้อราให้ใช้ฟิวส์ไมซีเลียสองตัวและสร้างไมซีเลียมรอง (ไดคาริโอต) ซึ่งเป็นไดพลอยด์

นิวเคลียสของเซลล์ทวินิวเคลียสแบ่งตัวแบบไมโทซิส ก่อนเริ่มการแบ่งตัวการฉายภาพ (กระดูกน่อง) ก่อตัวขึ้นระหว่างนิวเคลียสทั้งสองทำให้เซลล์ลูกสาวนำเสนอนิวเคลียสจากไมซีเลียมที่หลอมรวมกัน

ลักษณะที่ใช้ร่วมกันโดย basidiomycetes ทั้งหมดคือการปรากฏตัวของ basidiospores (สปอร์เพศ) ที่เกิดจากโครงสร้างเฉพาะที่เรียกว่า basidia

Basidia พัฒนาบนเนื้อผลไม้ (basidiocarps) ที่เกิดจากการรวมตัวของไมซีเลียจำนวนมากก่อตัวเป็นไมซีเลียมระดับตติยภูมิ basidiocarp มีขนาดมหึมาในหลายกลุ่มของ basidiomycetes และในกรณีของเห็ดมันคือสิ่งที่บริโภค

Phylogeny และอนุกรมวิธาน

Basidiomycetes เป็นกลุ่ม monophyletic ซึ่งเป็นพี่ชายของ Ascomycetes ซึ่งสร้างอาณาจักรย่อย Dikarya ไฟลัมนี้แบ่งออกเป็นสามไฟลัมย่อย: Agaricomycotina, Pucciniomycotina และ Ustilaginomycotina

Agaricomycotina เป็นกลุ่ม Basidiomycetes ที่ใหญ่ที่สุด มีความโดดเด่นด้วยการนำเสนอ basidiocarp ขนาดมหึมาและแบ่งออกเป็นสามคลาส (Agaricomycetes, Dacrymycetes และ Tremellomycetes) ในกลุ่มนี้ ได้แก่ เห็ดที่กินได้และมีพิษเห็ดเจลาตินและยีสต์ชนิดต่างๆ

Pucciniomycotina มีประมาณ 7,000 ชนิดและไม่มีกะบังโดลิโพเรียล รวมถึงสนิมและกลุ่มทางชีวภาพที่มีแมลง

Ustilaginomycotina มีอยู่ประมาณ 1,000 ชนิดซึ่งส่วนใหญ่เป็นเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดโรคพืชเช่นถ่าน สิ่งเหล่านี้เป็นแบบไดมอร์ฟิคโดยมีเฟสเดียวเซลล์เดียวและเฟสหลายเซลล์แบบดิพลอยด์

อาหารการกิน

Basidiomycetes เป็น heterotrophs ซึ่งมีกลุ่ม saprophytic ปรสิตและ symbionts

กลุ่ม Saprophytic

สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ย่อยสลายสารประกอบต่าง ๆ จากสารอินทรีย์ที่ตายแล้วในป่าไม้ สิ่งมีชีวิตบางชนิด (Schizophyllum commune, Trametes versicolor เป็นต้น) สามารถย่อยสลายลิกนิน (สารประกอบที่ให้ความแข็งแก่ไม้) และมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศป่าไม้

Strobilurus tenacellus เป็นสายพันธุ์ที่น่าสนใจเนื่องจากมันย่อยสลายกรวยของ Pinus หลายชนิด สายพันธุ์นี้ผลิตสารประกอบทางเคมีที่เรียกว่าสโตรบิลูรินซึ่งพบว่ามีประสิทธิภาพในการควบคุมเชื้อราและแบคทีเรียไฟโตพาโทจีนิก

อีกสายพันธุ์หนึ่งที่โดดเด่นคือเห็ดหลินจือซึ่งถูกใช้เป็นยาต้านไวรัสยาต้านมะเร็งและสารต้านอนุมูลอิสระเนื่องจากสารประกอบทางเคมีที่ผลิตขึ้น

กลุ่มปรสิต

กลุ่มปรสิตภายใน Basidiomycetes มีมากมาย สิ่งเหล่านี้เป็นสาเหตุของโรคต่างๆในพืชและสัตว์บางชนิด

Pucciniomycotina สายพันธุ์ต่าง ๆ เป็นตัวก่อโรคพืชซึ่งเรียกว่าสนิม คุณกำลังสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงให้กับพืชผลจำนวนมากเช่นธัญพืชกาแฟและไม้ผลเป็นต้นซึ่งทำให้ผลผลิตของมันลดลง พวกมันสามารถสร้างถุงน้ำดีหรือการเจริญเติบโตที่ผิดปกติในพืชซึ่งเรียกว่าไม้กวาดของแม่มด

สนิมเป็นที่รู้จักตั้งแต่สมัยโรมัน มีการอัญเชิญเทพีโรบิกัสเมื่อปลายเดือนเมษายนเพื่อป้องกันไม่ให้โรคนี้สร้างความเสียหายให้กับรวงข้าวสาลี

ถ่านหินหรือขี้มูกเป็นโรคที่เกิดจากสายพันธุ์ Ustilaginomycotina พวกเขาได้รับชื่อนี้เนื่องจากมีการสร้างมวลของ teliospores (สปอร์ที่ไม่มีเพศสัมพันธ์) ที่มีสีดำ เชื้อราเหล่านี้ส่วนใหญ่จะโจมตีโครงสร้างการสืบพันธุ์ของโฮสต์ซึ่งเป็นอันตรายต่อการผลิตธัญพืชโดยสิ้นเชิง

ชนิดของสกุล Malassezia (Ustilaginomycotina) เป็นสาเหตุของรังแคและโรคผิวหนังในมนุษย์

Basidiomycetes บางชนิดสามารถทำให้เชื้อราอื่น ๆ เป็นปรสิตผ่านโครงสร้างพิเศษที่อนุญาตให้พวกมันเจาะเข้าไปในโฮสต์และใช้เพื่อกระจายสปอร์ของพวกมัน

กลุ่ม Symbiote

ภายในกลุ่มที่สร้างความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันมีกลุ่มที่รวมตัวกันเป็นไมคอร์ไรซากับต้นไม้หลายชนิด ในกรณีของ basidiomycetes จะเกิด ectomycorrhizae (ภายนอก mycorrhizae)

เส้นใยของเชื้อราแพร่กระจายในดินเพิ่มพื้นผิวในการดูดซึมน้ำและแร่ธาตุที่พืชใช้ในขณะที่พืชให้น้ำตาลที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง

กลุ่มไมคอร์ไรซามีคุณค่าทางเศรษฐกิจและระบบนิเวศอย่างมากเนื่องจากมีเห็ดที่กินได้ซึ่งเห็ดแชมปิญอง (Agaricus bisporicus) และเชื้อราหลอนประสาท (Amanita muscaria)

ไมคอร์ไรซาของ basidiomycetes สร้างเครือข่ายที่กว้างมากโดยมีรากของต้นไม้ในป่าซึ่งรักษาพลวัตของระบบนิเวศเหล่านี้

ชนิดของลำดับ Agaricales มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมดของเผ่า Attine มดจะเจริญเติบโตของเชื้อราในรังและกินมัน เชื้อราจะย่อยสลายสารอินทรีย์ที่สะสมอยู่ในรังและมดจะกระจายสปอร์ของมันเมื่อพวกมันย้ายไปที่รังอื่น ๆ

ที่อยู่อาศัย

Basidiomycetes กระจายไปทั่วโลกและสามารถพบได้ในสภาพแวดล้อมทางบกหรือในน้ำ ประมาณ 60 ชนิดอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำจืดหรือระบบนิเวศทางทะเลในป่าโกงกางหญ้าทะเลสาหร่ายหรือสิ่งมีชีวิตอิสระ พบได้ทั้งในเขตอบอุ่นและเขตร้อน

กลุ่มบกกระจายอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน พวกเขามักพบในป่าเขตอบอุ่นและเขตร้อนซึ่งมีโครงสร้างของไมคอร์ไรซาที่กว้างขวาง ปรสิตมีความเกี่ยวข้องกับการกระจายตัวของโฮสต์

การทำสำเนา

Basidiomycota มีทั้งการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ

ในกลุ่มที่มีระยะยีสต์พวกมันแพร่พันธุ์โดยการแตกหน่อ

การกระจายตัวเป็นเรื่องปกติในหลายชนิด สิ่งนี้ประกอบด้วยการแยกชิ้นส่วนของไมซีเลียมซึ่งเป็นไปตามการเติบโตอย่างอิสระ

สปอร์ไม่แสดงเพศสี่ชนิดถูกสร้างขึ้นในกลุ่มสนิม ใน conidia ประเภท pycnidial pycniospores จะถูกสร้างขึ้นเพื่อบุกรุกโฮสต์หลักและเป็นแบบเดี่ยว

จากนั้น eiospores diploid จะถูกสร้างขึ้นโดยกระจายไปตามลมจนกระทั่งถึงโฮสต์รอง โดยทั่วไปจะอยู่ที่ด้านล่างของใบ

การผลิต uredospores เรียกว่าระยะการจำลองแบบของสนิม ผลิตในปริมาณมากและกระจายไปตามลม สิ่งนี้ถือเป็นกลไกของการแพร่กระจายของโรคในพืชที่มีปรสิต

สปอร์ไม่แสดงเพศชนิดสุดท้ายคือเทลีโอสปอร์ซึ่งมีผนังที่แข็งมากและสามารถอยู่เฉยๆได้ในช่วงเวลาที่ไม่พึงประสงค์

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

สิ่งนี้เกิดขึ้นแตกต่างกันในกลุ่มของ Basidiomycetes

ใน Agaricomycotina ผลไม้ (basidiocarp) โดยทั่วไปมักมีขนาดเล็ก สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการรวมตัวของเส้นใยจำนวนมากที่รวมตัวกันเป็นไมซีเลียมระดับตติยภูมิ Basidiocarp สามารถมีพื้นผิวที่แตกต่างกันมาก (เนื้อ, เนื้อไม้, วุ้นและอื่น ๆ )

ในเห็ด (Agaricales) basidiocarp ประกอบด้วยเท้าและหมวก (ไพลีลัส) ใต้หมวกจะมีชั้นที่เรียกว่า hymenium ซึ่งจะมีการพัฒนา basidia

ใน basidia นั้นไมโอซิสจะเกิดขึ้นและโดยทั่วไปเซลล์สี่เซลล์จะเกิดขึ้นซึ่งพัฒนาให้ผอมบางเรียกว่าสเตอริกมาสซึ่งตั้งอยู่บนเบสซิเดียมและเป็นที่ที่สร้างเบสิดิโอสปอร์ (สปอร์ทางเพศ)

Basiodiospores โดยทั่วไปมีลักษณะเป็นทรงกลมไม่มีสีหรือมีสี เมื่อโตเต็มที่พวกมันจะถูกขับออกอย่างรุนแรงด้วยกลไกที่เรียกว่า ballistosporous

ในสนิมและโรคใบไหม้จะไม่มีการสร้าง basidiocarp แต่โครงสร้างที่ยืดออก (metabasidium) ที่มีนิวเคลียสไดพลอยด์เกิดขึ้นจากการงอกของเทลีโอสปอร์ นิวเคลียสนี้แบ่งตัวด้วยไมโอซิสทำให้เกิดเซลล์สี่เซลล์ที่สร้างสเตอริกมาสซึ่งเป็นที่ตั้งของเบสโอดิโอสปอร์

อ้างอิง

1. Boddy L และ T Hefin (2007) ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง Basidiomycota กับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ใน: Boddy, L, J Frankland และ P van West (ed.) นิเวศวิทยาของ basidiomycetes saprotrophic ฉบับพิมพ์ครั้งแรก. สำนักพิมพ์วิชาการ Elsiever อ๊อกซฟอร์ดสหราชอาณาจักร
2. Gareth, J และ E Chieyklin (2007) นิเวศวิทยาของ basidiomycetes ในทะเลและน้ำจืด ใน: Boddy, L, J Frankland และ P van West (ed.) นิเวศวิทยาของ basidiomycetes saprotrophic ฉบับพิมพ์ครั้งแรก. สำนักพิมพ์วิชาการ Elsiever อ๊อกซฟอร์ดสหราชอาณาจักร
3. Little, A. และ C Currie (2007). ความซับซ้อนทางชีวภาพ: การค้นพบ symbiont ที่ห้าใน attinee ant-microbe symbiosis Biol. Lett. 3; 501-504
4. MacCarthy, C และ D Fitzpatrick (2017) หลายวิธีในการสร้างอาณาจักรเชื้อราใหม่ทางวิวัฒนาการ Adv จำพวก 100: 211-266.
5. เงิน, N (2016). ความหลากหลายของเชื้อรา ใน: Watkinson, S; Boddy, L. และ Money, N (ed.) พิมพ์ครั้งที่สาม. สำนักพิมพ์วิชาการ Elsiever อ๊อกซฟอร์ดสหราชอาณาจักร
6. Oberwinkler, F (2012) แนวโน้มวิวัฒนาการใน Basidiomycota Stapfia 96: 45-104
7. Rojas, L (2013) Basidiomycetes: เครื่องมือทางเทคโนโลยีชีวภาพที่มีแนวโน้ม สุขภาพพืช 17: 49-55.