CHYTRIDIOMICOTA: ลักษณะโภชนาการที่อยู่อาศัยและการสืบพันธุ์ - ชีววิทยา

Chytridiomicotaเป็นไฟลัมที่จัดกลุ่มเชื้อราแฟลกเจลเลตด้วยกล้องจุลทรรศน์ พวกมันอาจเป็นกลุ่มบรรพบุรุษของเชื้อราชั้นสูง อนุกรมวิธานของมันมีความซับซ้อนเนื่องจากความเป็นพลาสติกของรูปแบบภายใต้สภาพการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน

พวกเขาได้รับการหล่อเลี้ยงด้วยการดูดซึม มีซาโพรไฟต์และปรสิตซึ่งบางชนิดเป็นเชื้อโรคในพืชเช่นมันฝรั่งและอื่น ๆ สร้างความหายนะให้กับประชากรสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ พวกมันอาศัยอยู่บนพื้นดินและในน้ำจืดและน้ำเค็ม สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิดอาศัยอยู่ในทางเดินอาหารของสัตว์กินพืช

ไมโครสโคปด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของ zoospore และ sporangia ของ chytrido Batrachochytrium dendrobatidis ทำให้เกิด chytridiomycosis ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ผู้แต่ง: ดร. อเล็กซ์ไฮแอท CSIRO ใช้ซ้ำจาก hscienceimage.csiro.au

พวกมันสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดย zoospores ก่อให้เกิดเฟสเดี่ยวที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ ciliated จากนั้นโดย plasmogamy และ karyogamy จะมีการสร้างเฟส diploid ซึ่งก่อให้เกิด sporothal

ลักษณะทั่วไป

พวกมันส่วนใหญ่เป็นเชื้อราเส้นใยที่มีเยื่อหุ้มเซลล์หลายนิวเคลียสที่ไม่มี septa (cenocytic) แม้ว่าจะมีชนิดเซลล์เดียวหรือเซลล์เดียวที่มี rhizoids (รากปลอมที่มีฟังก์ชันการดูดซึมเกิดจากเส้นใยสั้นที่ไม่มีนิวเคลียส)

ผนังเซลล์ประกอบด้วยไคตินแม้ว่าเซลลูโลสจะมีอยู่ในบางชนิด พวกมันไม่ได้สร้างอาณานิคมของ hyphae ที่แตกแขนง (mycelia) เหมือนในเชื้อราที่ไม่มีแฟลเจล พวกมันสร้างร่างกายทรงกลมหลายนิวเคลียสที่เรียกว่า thalli

thalli เป็นโครงสร้างการให้อาหารที่ต่อมาเปลี่ยนเป็น sporrangia sporangia เป็นโครงสร้างคล้ายถุงที่มีผนังบางในโปรโตพลาสซึมซึ่งมีการสร้าง zoospores

Chytridiomicotas มีรูปแบบโครงสร้างที่หลากหลายของแทลลัสและอวัยวะสืบพันธุ์ บางชนิดมีโฮโลคาร์ปิกทัลลัส (เปลี่ยนเป็นสปอร์รังเกียโดยสมบูรณ์)

รูปแบบอื่น ๆ แสดงยูคาร์ปิกแทลลัส (มันรักษาการทำงานของพืชและการสืบพันธุ์) และสามารถเป็น monocentric (sporrangia ที่มี rhizoids) หรือ polycentric (sporrangia และ rhizoids หลายตัว) รูปแบบที่ง่ายที่สุดคือ endoparasites

zoospores

เชื้อราที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือการสร้างเซลล์เคลื่อนที่: แฟลกเจลเลตสปอร์และเซลล์สืบพันธุ์ Zoospores เป็นเซลล์ที่ไม่มีผนังเซลล์โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ถึง 10 μmที่มีนิวเคลียสเดียว

ยกเว้น Neocallimastigales บางสกุล zoospores จะถูกขับเคลื่อนโดยแฟลเจลลัมแบบเรียบด้านหลังเพียงตัวเดียว

zoospore แสดงอักขระที่สำคัญสำหรับการจำแนกเชื้อราแฟลกเจลเลต ด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทำให้ตรวจพบโครงสร้างที่แปลกประหลาดหลายอย่าง ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ : ตะโพกและฝานิวเคลียร์

โดยทั่วไปการปล่อยสปอร์จะเกิดขึ้นผ่านรูพรุน (ไม่ได้ปิด) หรือท่อระบายและแทบจะไม่ผ่านช่องเปิดที่ปิดไว้

ใน zoospores มีชุดของเยื่อกรองน้ำที่ได้รับการผสมหรือไม่ได้รับการกระตุ้นที่เรียกว่า rumposome ซึ่งไม่ทราบหน้าที่ หมวกนิวเคลียร์คือการรวมตัวของไรโบโซมที่ติดกับนิวเคลียสและปกคลุมด้วยการยืดออกของเยื่อหุ้มนิวเคลียร์

ปรสิตในสัตว์

Chytridiomycosis เป็นโรคที่มีผลต่อสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำโดยเฉพาะคางคกและกบ มันเกิดจากเชื้อรา Batrachochytrium dendrobatidis ซึ่งเป็น Chytridiomicota เพียงชนิดเดียวที่รู้จักกันว่าเป็นปรสิตของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ผิวหนังของสัตว์จะติดเชื้อเมื่อสัมผัสกับน้ำที่พบ zoospores ของเชื้อรา ในบางกรณีเชื้อรานี้ได้ทำลายล้างประชากรกบ 100% และยังเป็นสาเหตุของการสูญพันธุ์ของกบสี่สายพันธุ์ในออสเตรเลีย

คิดว่าเอนไซม์ที่เชื้อราหลั่งออกมามีผลต่อโครงสร้างของผิวหนังป้องกันการทำงานต่างๆของเนื้อเยื่อนี้ในกบ (การควบคุมการดูดซึมน้ำการหายใจการหายใจ) ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นอันตรายถึงชีวิต

ชนิดของ Coelomyces สกุล Coelomyces ทำให้ลูกน้ำยุงเป็นปรสิตซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงมีความสำคัญต่อการควบคุมแมลงเหล่านี้ทางชีววิทยา

ปรสิตในพืช

นอกจากนี้ยังมี Chytridiomycotes ปรสิตหลายชนิดของพืชที่มีหลอดเลือดหลากหลายชนิด ชนิดของพืชสกุล Synchytrium โจมตีพืชมันฝรั่ง

Synchytrium endobioticum เป็นเชื้อราเอนโดไบโอติกที่สร้างสิ่งที่เรียกว่า "หูดมันฝรั่งดำ" ซึ่งเป็นโรคที่สำคัญในพืชชนิดนี้ สกุล Olpidium รวมถึงสายพันธุ์ที่มีผลต่อพืชตระกูลแตงต่างๆ

โรคนี้เกิดขึ้นเมื่อ zoospores เจาะเนื้อเยื่อหัวเข้าไปในเซลล์และใช้เป็นตัวรับการสืบพันธุ์

วงจรการสืบพันธุ์เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าในเนื้อเยื่อมันฝรั่งทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนเซลล์ หัวมีลักษณะคล้ายกับการงอกของตาดอก

การสังเกตและการศึกษา

เนื่องจากขนาดของกล้องจุลทรรศน์ทำให้ไม่สามารถสังเกต Chytridiomycotes ได้โดยตรงในธรรมชาติ สามารถตรวจพบได้โดยการวิเคราะห์เนื้อเยื่อหรือซากพืชด้วยกล้องจุลทรรศน์ผิวหนังของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่ได้รับผลกระทบจากตัวอย่างเชื้อราน้ำหรือดินบางชนิด

ผู้เชี่ยวชาญด้านเชื้อราเหล่านี้ได้พัฒนาเทคนิคพิเศษเพื่อรวบรวมและนำไปเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการโดยใช้สื่อประดิษฐ์

Phylogeny และอนุกรมวิธาน

ไฟลัม Chytridiomicota เป็นกลุ่ม monophyletic ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในสายเลือดพื้นฐานของต้นไม้วิวัฒนาการของอาณาจักร Fungi ประกอบด้วยคลาสเดียว (Chytridiomycetes) โดยแบ่งออกเป็น 5 คำสั่ง: Chytridiales, Spizellomycetales, Blastocladiales, Monoblepharidales และ Neocallimastigales

เกณฑ์สำหรับการแยกคำสั่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโหมดการสืบพันธุ์และโครงสร้างพิเศษของโซสปอร์ มีประมาณ 1,000 ชนิด

Monoblofaridales เป็น oogamic (gamete ตัวเมียที่ไม่เคลื่อนที่ได้รับการปฏิสนธิโดย gamete ตัวผู้ที่เคลื่อนที่) Blastocladiales นำเสนอ spore meiosis และการสลับของ sporophytic และ gametophyte generation

Chytridiales มีลักษณะเฉพาะด้วยไมโอซิส zygotic (บุคคลเดี่ยว) Spizellomycetales ถูกกำหนดโดยอักขระอุลตราโครงสร้างที่แปลกประหลาด

Neocallimastigales รวมเฉพาะ symbionts แบบไม่ใช้ออกซิเจนจากกระเพาะรูเมนของสัตว์กินพืชและกับ zoospores แบบ multiflagellate

การเปลี่ยนแปลงทางอนุกรมวิธาน

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการเสนอให้แยก Blastocladiales และ Neocallimastigales ออกจากกลุ่มนี้โดยยกระดับให้อยู่ในประเภท edge ในขณะที่ Monoblepharidales ถูกลดระดับลงในประเภทของคลาส

ในเวลาเดียวกันคำสั่งซื้อใหม่ของ Chytridiomicota ถูกตั้งสมมติฐาน: Lobulomycetales คำสั่งซื้อใหม่นี้ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเป็นหลักในระดับน้อยกว่าเกี่ยวกับข้อมูลลักษณะพิเศษและสัณฐานวิทยา

อาหารการกิน

พวกมันกินอาหารโดยการดูดซับสารตั้งต้นผ่าน rhizoids โครงสร้างเหล่านี้จะหลั่งเอนไซม์ที่ย่อยสารตั้งต้นและสารจะเคลื่อนย้ายไปยังเส้นใยดูดซึม มีซาโพรไฟต์และปรสิต

ที่อยู่อาศัย

Chytridiomycotics ถูกจำแนกตามตำแหน่งที่พวกมันครอบครองโดยเกี่ยวกับสารตั้งต้น: บนพื้นผิว (epibiotics) หรือภายในสารตั้งต้น (เอนโดไบโอติก)

พวกมันอาศัยอยู่ในดินในการย่อยสลายอินทรียวัตถุบนพื้นผิวของพืชหรือสัตว์และในน้ำ พวกเขาตั้งอยู่จากพื้นที่เขตร้อนไปจนถึงอาร์กติก

บางชนิดเป็นปรสิตในเชื้อราอื่น ๆ เช่นสาหร่ายแพลงก์ตอนพืชที่เป็นเส้นเลือดและสัตว์

พบในน้ำจืดตามลำธารสระน้ำและปากแม่น้ำ ในระบบนิเวศทางทะเลส่วนใหญ่เป็นปรสิตของสาหร่ายและส่วนประกอบของแพลงก์ตอน พบชนิด Chytridiomycot ตั้งแต่ตะกอนชายฝั่งจนถึงระดับความลึก 10,000 ม.

บางทีสายพันธุ์ Chytridiomicota ส่วนใหญ่สามารถพบได้ในแหล่งที่อยู่อาศัยบนบกเช่นป่าไม้ดินทางการเกษตรและทะเลทรายและในหนองน้ำกรดเช่น saprotrophs ของพื้นผิววัสดุทนไฟเช่นละอองเรณูไคตินเคราตินและเซลลูโลสในดิน

บางชนิดอาศัยอยู่ภายในเนื้อเยื่อพืชในฐานะปรสิต ทั้งในใบลำต้นและราก

ชนิดของ Neocallimastigales ตามลำดับอาศัยอยู่ในกระเพาะรูเมนของสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร เนื่องจากความสามารถในการย่อยสลายเซลลูโลสจึงมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญในกระเพาะรูเมน

การทำสำเนา

วงจรชีวิตของ Chytridiomycos มีระยะทางเพศและระยะทางเพศ

เฟส Asexual

ในระยะไม่มีเพศสัมพันธ์การสืบพันธุ์อาจเป็นแบบแพลนโนกาเมติก จากการเน่าเสียของความต้านทานหรือการพักตัวทำให้เกิด zoospores นั่นคือสปอร์แฟลกเจลเลตแบบเดี่ยว

Zoospores ว่ายน้ำฟรีชั่วขณะและกลายเป็นซีสต์ที่งอกภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยก่อให้เกิด gametotalus

ที่นี่จะมีการสร้าง gametangia ตัวผู้และตัวเมียซึ่งจะก่อให้เกิดพลาโนกาเมตตามลำดับโดยเริ่มช่วงทางเพศ gametes เหล่านี้ที่มี cilia เป็นอุปกรณ์เคลื่อนที่

เฟสทางเพศ

ในระยะทางเพศโดยการหลอมรวมของไซโทพลาสซึม (พลาสโมกามี) และการหลอมรวมของนิวเคลียส (คาริโอกามี) ของพลาโนกาเมทีสในภายหลังไซโกตจะเกิดขึ้น นี่คือจุดเริ่มต้นของเฟสซ้ำของวัฏจักร

ไซโกตอาจอยู่ในรูปของถุงความต้านทานหรือเปลี่ยนเป็นซีโนไซติกแทลลัสแบบไดพลอยด์ (sporothal)

sporotheliums ก่อให้เกิด sporrangia ที่ต้านทานซึ่งก่อตัวเป็น zoospores haploid ดังนั้นจึงปิดวงจร จากสปอโรทีเลียม zoosporangia ยังสามารถสร้างเซลล์ที่สร้างเซลล์ประสาทแบบ diploid ที่ encyst และเมื่องอกจะสร้างสปอโรธีเลียมใหม่

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศสามารถเกิดขึ้นได้โดย oogamy เช่นเดียวกับในกรณีของ Monoblefaridales นี่คือเกมเมตหญิงที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ซึ่งตั้งอยู่ในโอโกเนียมที่ได้รับเกมเมตตัวผู้ที่ติดสถานะมือถือ

วงจรชีวิตใน Chytridiomycotics ปรสิต

Chytriomycotes ปรสิตมักมีวัฏจักรที่ง่ายกว่า

ในเชื้อราพืชกาฝากเช่น Olpidium viciae ไซโกตจะเคลื่อนที่ได้และติดเชื้อในพืชที่เป็นโฮสต์ สปอร์รังเกียต้านทานพัฒนาภายในเซลล์พืช ภายใน sporrangia เหล่านี้เกิดขึ้น karyogamy

ในที่สุดก็เกิดการงอกและปล่อยโซสปอร์ นอกจากนี้ Zoospores ยังสามารถทำให้ศัตรูพืชติดเชื้อได้โดยตรง

ในเชื้อรา Batrachochytrium dendrobatidis ซึ่งเป็นปรสิตบนผิวหนังของกบหลังจากระยะเวลาการเคลื่อนไหวน้อยกว่า 24 ชั่วโมง zoospores จะดูดซับแฟลกเจลลาและเอนซิสต์อีกครั้ง จากนั้นพวกมันจะงอกเป็นเหง้าที่เกาะอยู่บนผิวหนังของกบ

แทลลัสพัฒนาเป็นสปอรังเกียที่ก่อให้เกิดโซสปอร์รุ่นใหม่ ยังไม่ทราบระยะทางเพศ

อ้างอิง

รัฐบาลออสเตรเลีย กรมความยั่งยืนสิ่งแวดล้อมน้ำประชากรและชุมชน (2556) Chytridiomycosis (Amphibian chytrid เชื้อราโรค)
Berger, L, A. Hyatt, R Speare และ J.Longcore (2005) วงจรชีวิตของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ chytrid Batrachochytrium dendrobatidis โรคของสิ่งมีชีวิตในน้ำเล่ม 68: 51–63.
James TY, P Letcher, JE Longcore, SE Mozley-Standridge, D Porter, MJ Powell, GW Griffith และ R Vilgalys (2006) วิวัฒนาการทางโมเลกุลของเชื้อราที่ทำให้เกิดธง (Chytridiomycota) และคำอธิบายของไฟลัมใหม่ (Blastocladiomycota) ไมโคโลเกีย 98: 860–871
Manohar C, Sumathi และ C Raghukuma (2013) ความหลากหลายของเชื้อราจากแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเลต่างๆโดยอนุมานผ่านการศึกษาที่ไม่ขึ้นกับวัฒนธรรม FEMS Microbiol Lett 341: 69-78
เงิน, N (2016). ความหลากหลายของเชื้อรา ใน: Watkinson, S; Boddy, L. และ Money, N (ed.) พิมพ์ครั้งที่สาม. สำนักพิมพ์วิชาการ Elsiever อ๊อกซฟอร์ดสหราชอาณาจักร
Simmons, D, T Rabern, Y James, AF Meyer และ JE Longcore (2009) Lobulomycetales คำสั่งซื้อใหม่ใน Chytridiomycota การวิจัยเกี่ยวกับเชื้อรา 113: 450-460

CHYTRIDIOMICOTA: ลักษณะโภชนาการที่อยู่อาศัยและการสืบพันธุ์ - ชีววิทยา - 2026