Arthrobotrys oligospora - Arthrobotrys oligospora
Arthrobotrys oligospora | |
---|---|
![]() | |
Vědecká klasifikace | |
Království: | |
Divize: | |
Pododdělení: | |
Třída: | |
Objednat: | |
Rodina: | |
Rod: | |
Druh: | A. oligospora |
Binomické jméno | |
Arthrobotrys oligospora Fresen. (1850) | |
Synonyma | |
Arthrobotrys oligospora byl objeven v Evropa v roce 1850 Georg Fresenius.[1][2] 'A. oligospora 'je modelový organismus pro interakce mezi houbami a hlístice.[2] Je to nejběžnější houba zachycující hlístice,[3][4][5] a nejrozšířenější houba zachycující hlístice v přírodě.[2][6] Byl to první dokumentovaný druh hub, který aktivně zachytil hlístice.[2][6]
Růst a morfologie
Tato houba se množí pomocí 2bunkových hruškovitých tvarů konidie, ve kterém jsou buňky nerovnoměrné velikosti s menší buňkou blíže k bodu připojení na konidiophore.[4][7] Během klíčení zárodečná trubice typicky vybuchne z menší buňky.[7] V prostředích bohatých na hlístice se výtrusy pohybují od 22-32 do 12-20 µm,[4][7] ačkoli spory jsou menší v prostředích bez hlístic.[4][7] Klíčivost konidia má úspěšnost 100%, ale tvorba zachycujících orgánů není vždy pozorována.[6] Bylo zjištěno, že se konidie rozpadají jak ve vzduchu, tak při nárazu agarovou deskou.[8] Kondiofory a konidie vyrůstají z hyf vyrašených mimo uvězněného mrtvého hlístice,[2] a bylo zjištěno, že se kondiofory mění a rostou v část lepicí sítě.[2] Za ideálních podmínek může kolonie po 7 dnech inkubace dosáhnout průměru 65 mm,[6] s bezbarvým, světle růžovým nebo žlutým myceliem.[6]Optimální růstová teplota pro houbu v prostředí bez háďátek a hlístic zamořených je 20 ° C (68 ° F) a 25 ° C (77 ° F).[6] Rychlost růstu kolonií je větší za přítomnosti světla než za tmy.[6]
Fyziologie
A. oligospora je považován za saproba a je saprotrofnější než jiné houby zachycující hlístice.[2][6] Nejprve se o houbě uvažovalo převážně saprofytický v přírodě, ale tato interpretace byla později zpochybněna.[4] Saprofytický růst se používá D-xylóza, D-manóza, a celobióza.[6] Houba používá dusitany, dusičnan, a amonný pro jeho dusík zdroje a použití pektin, celulóza, a chitin pro jeho uhlík Zdroje.[6] Při hubení hlístic se používá houba celobióza, L-asparagin, L-arginin, DL kyselina glutamová pro své zdroje uhlíku a dusíku.[6]
Zachycení hlístice
Predace hlístic se vyskytuje v prostředí s nízkým obsahem dusíku,[9] protože hlístice se stává hlavním zdrojem dusíku pro houby.[2] Bylo zjištěno, že přítomnost amoniaku způsobuje vyšší snížení predace ve srovnání s přítomností dusičnanů nebo dusitanů.[3] Bylo zjištěno, že přidání zeleného hnoje nebo sacharidů zvyšuje chování při zachycování hlístic.[6] Složitá trojrozměrná síť hyfy je vytvořen k zachycení hlístic za podmínek pH 4.9-8.1 a teplota nižší než 37 ° C (99 ° F).[5][6][8][9] Bylo zjištěno, že hlístice, konkrétně „nemin“ (extrakt odvozený od hlístic) stimulují tvorbu sítě.[2][6] Nematody nejsou tak přitahovány A. oligospora kolonie, které neprojevily pasti, což naznačuje, že tyto struktury mají další přitažlivou roli, možná prostřednictvím exprese feromonů.[9][10]
K chytání nematod není nutná plná síť, protože menší nematody lze chytit jednou smyčkou.[2] Lektiny se používají k připojení hlístice k houbám[9] Celý povrch sítě je pokryt lepivým materiálem.[2][8] Silná adheze udržuje hlístice v pasti a když hlístice bojuje, často vede k více bodům adheze hlístice k síti.[8][10] Bylo dokonce zjištěno, že adheze hlístice k plísni zůstala pod promytím agarové desky vodou.[8] Síť je flexibilní, což má za následek „hyphal drag“ unavující hlístice.[8] Několik bodů adheze a „hyphal drag“ umožňují síti snadno chytat malé i velké hlístice.[8] In vitro, návnadové hlístice se konzumují často opouštějící Bunonema hlístice.[8]
Bylo zjištěno, že látka nalezená u paralyzovaných hlístic je schopná paralyzovat zdravé hlístice,[6][8] a později bylo zjištěno, že paralyzující látka Subtilisin (serinová proteáza),[11] se vylučuje do hlístice.[2][8] Předpokládalo se, že houba vytváří nestabilní toxin,[6][8] a později bylo zjištěno, že toxické hladiny kyseliny linolové pro hlístice (smrtelná dávka kyseliny linolové pro C. elegans je 5–10 μg / ml)[12] byly nalezeny v houbě.[5][12] Enzymatická hyfální invaze, pravděpodobně za použití kolagenáz, které se nacházejí v „Arthrobotrys“,[2] zachyceného hlístice následuje trávení obsahu hlístice.[8][9] Krátce po invazi hyf se objeví hyfální žárovka, kde hyfy vyrůstají ven z baňky podél celého těla hlístice.[8]
Ne všechny hlístice jsou chyceny sítí, protože hlístice musí být v kontaktu se sítí na krátkou dobu, aby došlo k adhezi.[8] Bylo zjištěno, že hlístice se rychle vzdalují od jakékoli sítě a následuje zvlnění, pokud dojde k okamžitému kontaktu.[8][13] Hlístice poté pokračuje v pohybu, dokud se nedostane z oblasti sítě, a pokud nedojde k dlouhodobému kontaktu, hlístice je bezpečná.[8] To znamená, že jeden nebo několik okamžitých kontaktů nestačí k tomu, aby došlo k adhezi mezi hlísticemi a sítí.[8]
U hlístic, které jsou konzumovány houbami, se nenacházejí žádné konkurenční houby nebo bakterie, což znamená, že je možné, že se uvnitř hlístice uvolní antibiotikum.[8] V roce 1993 byly v houbě nalezeny sekundární metabolity (oligosporon, oligosporol A a oligosporal B), které mohou působit jako antibiotika.[2][12] Oligosporon, oligosporol A, oligosporální B mají hemolytické účinky a jsou cytotoxické pro hlístice, avšak nejsou toxické pro C. elegans.[12] Další sekundární metabolity oligosporonového typu také nalezené v A. oligospora zahrnují (4S, 5R, 6R) -4 ', 5'-dihydrooligosporon, (4S, 5R, 6R) -hydroxyoligosporon a (4S, 5R, 6R) -10'11' -epoxyoligosporon.[12]
Tvorba sítě
Větev hyf vyrůstá z vegetativních hyf, které se nakonec vyklenou zpět k rodičovským hyfám a spojí se s nimi, aby vytvořily smyčku.[3][7][8] Tento proces se opakuje od jakékoli hyfy podél všech existujících větví nebo od nové rodičovské hyfy.[3][8] Sítě jsou okamžitě lepicí,[8] a hyfy ve smyčce mají různé organely k zachycení hlístic, které se nenacházejí ve vegetativních buňkách.[2]
Stanoviště a ekologie
A. oligospora byl nalezen v mnoha různých zeměpisných oblastech, které zahrnují Asie, Afrika, Severní Amerika & Jižní Amerika a Australasie.[2] Mezi některé země patří Turkmenistán, Ázerbajdžán, Polsko, Kanada, Nový Zéland, a Indie.[6] Přítomnost hmyzu infikovaného hlísticemi zvýšila přítomnost A. oligospora ale ne jiné houby zachycující hlístice.[2]
Houba se nachází v půdě v louky a pastviny, křoviny, plantáže dvory pro ovce a dobytek,[6] a domestikované a nedomestikované zvířecí výkaly.[2] Kolonizuje lesní stepní půdu, smíšenou lesní půdu a středomořskou hnědou půdu (pH 6,9-8,0), kde pH může být tak nízké jako 4,5, ale je obvykle nad 5,5.[6] Houba byla také nalezena ve vodním prostředí,[2] a silně znečištěné oblasti, konkrétně doly otrávené těžkými kovy, fungicidy nebo půdy zamořené nematicidy,[2][5] rozpadlý rostlinný materiál, listy, kořeny, mech,[6] a v rhizosféře různých rostlin fazole, ječmene,[2][6] a rostlina rajčete.[2] Větší populace houby lze nalézt na konci jara a v létě.[5]
Průmyslové použití
Houba je biologickým indikátorem hlístic.[2] Roční celosvětové náklady na háďátka parazitující na rostlinách jsou přibližně 100 miliard USD.[12] Hlístice zachycující houby, jako je A. oligospora lze použít k řízení růstu hlístic.[5][6] To znamená, že je lze potenciálně použít jako prostředek biologické kontroly k ochraně plodin před napadením háďátky.[2] To nemusí být proveditelné, protože hlístice houby příležitostně jedí.[6]
Reference
- ^ Fresenius, Georg (1850). „Beiträge zur mykologie“. p. 18.
- ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u proti w X Niu, Xue-Mei; Zhang, Ke-Qin (2011). „Arthrobotrys oligospora - modelový organismus pro porozumění interakce mezi houbami a hlísticemi“. Mykologie. 2 (2): 59–78. doi:10.1080/21501203.2011.562559.
- ^ A b C d Duddington, C; Wyborn, C (1972). "Nedávný výzkum nematofágních hyphomycetes". Botanická recenze. 38 (4): 545–562. doi:10.1007 / bf02859251. S2CID 29933497.
- ^ A b C d E Dreschler, Charles (1937). „Některé hyfomycety, které se živí volně žijícími háďátkovými hlísticemi“. Mykologie. 29 (4): 447–552. doi:10.2307/3754331. JSTOR 3754331.
- ^ A b C d E F Zhang, Ke-Qin; Hyde, Kevin; Zhang, Ying; Yang, Jinkui; Li, Guo-Hang (2014). Houby zachycující hlístice. New York: Dordrecht: Springer. 213, 215, 222, 316.
- ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u proti w Domsch, Klaus; Gams, Walter; Traute-Heidi, Anderson (1980). Kompendium půdních hub. New York: Academic Press (London) LTD. str. 60–63.
- ^ A b C d E Duddington, C (1955). "Houby, které útočí na mikroskopická zvířata". Botanická recenze. 21 (7): 377–439. doi:10.1007 / bf02872434. S2CID 37392081.
- ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s t u Barron, George (1977). Houby ničící hlístice. Guelph: Canadian Biological Publications Ltd. str. 27–37, 93–95, 106, 111.
- ^ A b C d E Alexopoulos, Constantine; Mims, Charles; Blackwell, Meredith (1996). Úvodní mykologie (4. vydání). Toronto: John Wiley & Sons, Inc. str. 235.
- ^ A b Nordbring-Hertz, Birgit; Jansson, Hans ‐ Börje; Stålhammar-Carlemalm, Margaretha (1977). "Interakce mezi nematofágními houbami a hlísticemi". Ekologické bulletiny. 25: 483–484.
- ^ Nordbring-Hertz, Birgit (2004). „Morfogeneze u houby zachycující hlístice Arthrobotrys oligospora - rozsáhlá plasticita infekčních struktur“. Mykolog. 18 (3): 125–133. doi:10.1017 / s0269915x04003052.
- ^ A b C d E F Degenkolb, Thomas; Vilcinskas, Andreas (2016). "Metabolity z hub nematophagus a nematocidní přírodní produkty z hub jako alternativa biologické kontroly. Část 1: metabolity z nematophagous ascomycetes". Aplikovaná mikrobiologie a biotechnologie. 100 (9): 3799–3812. doi:10.1007 / s00253-015-7233-6. PMC 4824826. PMID 26715220.
- ^ Dreschler, Charles (1934). "Orgány odchytu u některých hub lovících hlístice". Mykologie. 26 (2): 135–144. doi:10.2307/3754035. JSTOR 3754035.