Glomeromycota - Glomeromycota
Glomeromycota | |
---|---|
Gigaspora margarita ve spojení s Lotus corniculatus | |
Vědecká klasifikace ![]() | |
Království: | Houby |
Divize: | Glomeromycota |
Pododdělení: | Glomeromycotina C.Walker & A.Schuessler (2001)[2] |
Třída: | Glomeromycety Caval.-Sm. (1998)[1] |
Objednávky | |
Glomeromycota (často označované jako glomeromycety, protože zahrnují pouze jednu třídu, Glomeromycetes) jsou jednou z osmi v současnosti uznávaných divize v rámci království Houby,[3] s přibližně 230 popsanými druhy.[4] Členové formuláře Glomeromycota arbuskulární mykorhizy (AM) s thalli z mechorosty a kořeny vaskulární suchozemské rostliny. Ukázalo se, že ne všechny druhy tvoří AM, a jeden, Geosifon pyriformisJe známo, že tak nečiní. Místo toho vytváří endocytobiotickou asociaci s Nostoc sinice.[5] Většina důkazů ukazuje, že Glomeromycota jsou závislé na suchozemských rostlinách (Nostoc v případě Geosifon) pro uhlík a energii, ale v poslední době existují nepřímé důkazy o tom, že některé druhy mohou být schopné vést samostatnou existenci.[6] The arbuskulární mykorhizní druhy jsou suchozemské a široce rozšířené v půdách po celém světě, kde tvoří symbiózy s kořeny většiny druhů rostlin (> 80%). Rovněž je lze najít v mokřady, včetně slanisek, a spojené s epifytickými rostlinami.
Reprodukce
Glomeromycota mají obecně koenocytární (občas řídce přepážka ) mycelia a rozmnožovat se nepohlavně prostřednictvím blastického vývoje hrotu hyphal k produkci výtrusy[2] (Glomerospores) s průměrem 80–500μm.[7] V některých se tvoří komplexní spory v terminální vaku.[2] Nedávno se ukázalo, že Glomus Druhy obsahují 51 genů kódujících všechny nástroje nezbytné pro meiózu.[8] Na základě těchto a souvisejících zjištění bylo navrženo, že Glomus druhy mohou mít kryptický sexuální cyklus.[8][9][10]
Kolonizace
Nová kolonizace AM hub do značné míry závisí na množství inokulum přítomné v půdě.[11] Ačkoli bylo prokázáno, že již existující hyfy a infikované fragmenty kořenů úspěšně kolonizují kořeny hostitele, klíčivé spory jsou považovány za klíčové hráče v novém založení hostitele. Výtrusy jsou běžně rozptýleny partnery býložravců houbami a hrabáním rostlin, ale jsou známy také některé schopnosti rozptylovat vzduch.[12] Studie ukázaly, že klíčení spór je specifické pro konkrétní podmínky prostředí, jako je správné množství živin, teplota nebo dostupnost hostitele. Rovněž bylo pozorováno, že rychlost kolonizace kořenového systému přímo koreluje s hustotou spor v půdě.[11] Kromě toho nová data také naznačují, že hostitelské rostliny AM hub také vylučují chemické faktory, které přitahují a zvyšují růst vyvíjejících se spórových hyf směrem ke kořenovému systému.[12]
Mezi nezbytné komponenty pro kolonizaci Glomeromycoty patří jemný kořenový systém hostitele, správný vývoj intracelulárních arbuskulárních struktur a dobře zavedená vnější houba. mycelium. Kolonizace se provádí interakcemi mezi klíčícími sphy hyfy a kořenovými vlasy hostitele nebo vývojem appressoria mezi epidermálními kořenovými buňkami. Proces je regulován specializovanou chemickou signalizací a změnami v genové expresi jak u hostitele, tak u AM hub. Intracelulární hyfy sahají až k kortikální buňky kořene a pronikají buněčnými stěnami, ale ne vnitřní buněčnou membránou vytvářející vnitřní invaginace . Pronikající hyfy vyvinuly vysoce rozvětvenou strukturu zvanou an arbuscule které mají nízké funkční období před degradací a absorpcí kořenovými buňkami hostitele. Plně vyvinutá arbuskulární mykorhizní struktura usnadňuje obousměrný pohyb živin mezi hostitelem a mutualistic fungální partner. The symbiotický asociace umožňuje hostitelské rostlině lépe reagovat na stresy prostředí a nefosyntetické houby získávat sacharidy produkované fotosyntézou.[12]
Fylogeneze
Počáteční studie Glomeromycota byly založeny na morfologii půdních sporocarps (spórových shluků) nalezených v kořenech rostlin nebo v jejich blízkosti.[13] Rozlišující prvky, jako jsou morfologie stěn, velikost, tvar, barva, hyphal připojení a reakce na barvicí sloučeniny umožnily konstruování fylogeneze.[14] Povrchní podobnosti vedly k počátečnímu umístění rodu Glomus v nepříbuzné rodině Endogonaceae.[15] Po širších recenzích, které objasnily zmatek sporocarp, byly Glomeromycota poprvé navrženy v rodech Acaulospora a Gigaspora[16] před tím, než jim byla přidělena jejich vlastní objednávka rodiny Glomaceae (nyní Glomeraceae ), Acaulosporaceae a Gigasporaceae.[17]
S příchodem molekulárních technik prošla tato klasifikace zásadní revizí. Analýza malé podjednotky (SSU) rRNA sekvence[18] uvedli, že sdílejí společného předka s Dikarya.[2] V dnešní době se připouští, že Glomeromycota se skládá ze 4 objednávek.[19]
Glomeromycota | |||||||||||||||||||
Několik druhů, které produkují spory glomoidů (tj. Spory podobné Glomus ) ve skutečnosti patří do jiných hluboce odlišných linií[20] a byly zadány do objednávek, Paraglomerales a Archaeosporales.[2] Tato nová klasifikace zahrnuje Geosiphonaceae, který v současné době obsahuje jednu houbu (Geosiphon pyriformis), která tvoří endosymbiotická sdružení s sinice Nostoc punctiforme[21] a produkuje spory typické pro tuto divizi v Archaeosporales.
Práce v této oblasti je nedokončená a členové Glomus může být vhodnější pro různé rody[22] nebo rodiny.[7]
Fosilní Glomeromycota jsou známy již 2200 milionů let jako Diskagma, a také mezoproterozoikem Horodyskia a ordovik do devonu Prototaxity.
Molekulární biologie
Biochemická a genetická charakterizace Glomeromycoty byla narušena biotrofické příroda, která brání laboratorní kultivaci. Tato překážka byla nakonec překonána použitím kořenových kultur a v poslední době byla také vyvinuta metoda, která aplikuje sekvenování jednotlivých jader ze spor, aby tuto výzvu obešla.[23] První mykorhizní gen, který byl sekvenován, byla malá podjednotka ribozomální RNA (SSU rRNA).[24] Tento gen je vysoce konzervovaný a běžně používaný v fylogenetické studie tak byla izolována z výtrusy každého taxonomické skupina před amplifikací přes polymerázová řetězová reakce (PCR).[25] Metatranskriptomický průzkum Suché země Sevilleta zjistili, že 5,4% z houbové rRNA čtení mapováno na Glomeromycota. Tento výsledek byl nekonzistentní s předchozími studiemi komunitní struktury v regionu založenými na PCR, což naznačuje, že předchozí studie založené na PCR mohly podceňovat hojnost Glomeromycota kvůli předsudkům amplifikace.[26]
Viz také
Reference
- ^ Cavalier-Smith, T. (1998). „Revidovaný šestivládový systém života“. Biol. Reverend Camb. Philos. Soc. 73 (3): 203–266. doi:10.1017 / s0006323198005167. PMID 9809012. (jako „Glomomycetes“)
- ^ A b C d E Schüßler, A .; et al. (Prosinec 2001). „Nový houbový kmen, Glomeromycota: fylogeneze a evoluce ". Mycol. Res. 105 (12): 1413–1421. doi:10.1017 / S0953756201005196.
- ^ Hibbett, D.S .; et al. (Březen 2007). "Fylogenetická klasifikace vyšší úrovně Houby". Mycol. Res. 111 (5): 509–547. CiteSeerX 10.1.1.626.9582. doi:10.1016 / j.mycres.2007.03.004. PMID 17572334.
- ^ Schüßler, Arthur (15. srpna 2011). "Fylogeneze Glomeromycota". www.lrz-muenchen.de. Archivovány od originál dne 2012-05-29.
- ^ Schüßler, Arthur (10. března 2011). „Geosiphon pyriformis symbiosis - houba‚ jí 'sinice “. www.lrz-muenchen.de. Archivovány od originál dne 2012-08-05.
- ^ Hempel, S .; Renker, C. & Buscot, F. (2007). „Rozdíly v druhovém složení arbuskulárních mykorhizních hub v spórách, kořenech a půdních společenstvech v travním ekosystému“. Mikrobiologie prostředí. 9 (8): 1930–1938. doi:10.1111 / j.1462-2920.2007.01309.x. PMID 17635540.
- ^ A b Simon, L .; Bousquet, J .; Levesque, C .; Lalonde, M. (1993). "Původ a diverzifikace endomykorhizních hub a shoda s cévnatými suchozemskými rostlinami". Příroda. 363 (6424): 67–69. Bibcode:1993Natur.363 ... 67S. doi:10.1038 / 363067a0. S2CID 4319766.
- ^ A b Halary S, Malik SB, Lildhar L, Slamovits CH, Hijri M, Corradi N (2011). "Zachovalý meiotický aparát v Glomus spp., domněle starodávná nepohlavní houbová linie ". Genome Biol Evol. 3: 950–8. doi:10.1093 / gbe / evr089. PMC 3184777. PMID 21876220.
- ^ Halary S, Daubois L, Terrat Y, Ellenberger S, Wöstemeyer J, Hijri M (2013). „Pářící se genové homology a domnělá cesta k detekci sexuálního feromonu u arbuskulárních mykorhizních hub, pravděpodobně nepohlavního kořenového symbiontu rostliny“. PLOS ONE. 8 (11): e80729. Bibcode:2013PLoSO ... 880729H. doi:10.1371 / journal.pone.0080729. PMC 3834313. PMID 24260466.
- ^ Sanders IR (listopad 2011). „Houbový sex: mechanismy meiózy u starodávných symbiotických hub“. Curr. Biol. 21 (21): R896–7. doi:10.1016 / j.cub.2011.09.021. PMID 22075432.
- ^ A b Zangaro, Waldemar, Leila Rostirola, Vergal Souza, Priscila Almeida Alves, Bochi Lescano, Ricardo Rondina, Luiz Nogueira a Eduardo Carrenho. „Kořenová kolonizace a hojnost spór arbuskulárních mykorhizních hub v odlišných následných fázích z biomu atlantického deštného pralesa v jižní Brazílii.“ Mycorrhiza 23.3 (2013): 221-33. Web.
- ^ A b C Smith, Sally E .; Přečtěte si, David J. (2008). Mykorhizní symbióza (3. vyd.). Akademický tisk. ISBN 9780123705266.
- ^ Tulasne, L.R. & C. Tulasne (1844). „Fungi nonnulli hipogaei, novi v. Minus cogniti auct“. Giornale Botanico Italiano. 2: 55–63.
- ^ Wright, S.F. Řízení arbuskulárních mykorhizních hub. 2005. In Roots and Soil Management: Interakce mezi kořeny a půdou. Vyd. Zobel, R.W., Wright, S.F. USA: Americká agronomická společnost. 183–197.
- ^ Thaxter, R. (1922). "Revize Endogonaceae". Proc. Dopoledne. Acad. Arts Sci. 57 (12): 291–341. doi:10.2307/20025921. JSTOR 20025921.
- ^ J.W. Gerdemann; J.M.Trappe (1974). „Endogonaceae na severozápadním Pacifiku“. Mycologia Memoirs. 5: 1–76.
- ^ J.B. Morton; G.L.Benny (1990). „Revidovaná klasifikace arbuskulárních mykorhizních hub (Zygomycetes): nový řád, Glomales, dva nové podřády, Glomineae a Gigasporineae, a dvě nové rodiny, Acaulosporaceae a Gigasporaceae, s edendou Glomaceae“. Mycotaxon. 37: 471–491.
- ^ Schüßler, A .; et al. (Leden 2001). "Analýza parciálních genových sekvencí Glomales SSU rRNA: důsledky pro design primerů a fylogenezi". Mycol. Res. 105 (1): 5–15. doi:10.1017 / S0953756200003725.
- ^ Redecker, D .; Schüßler, A .; Stockinger, H .; Stürmer, S.L .; Morton, J. B. a Walker, C. (2013). „Konsenzus založený na důkazech pro klasifikaci arbuskulárních mykorhizních hub (Glomeromycota)“. Mycorrhiza. 23 (7): 515–531. doi:10.1007 / s00572-013-0486-r. PMID 23558516. S2CID 16495856.
- ^ Redeker, D. (2002). "Molekulární identifikace a fylogeneze arbuskulárních mykorhizních hub". Rostlina a půda. 244: 67–73. doi:10.1023 / A: 1020283832275. S2CID 33894668.
- ^ Schüßler, A. (2002). "Molekulární fylogeneze, taxonomie a vývoj Geosiphon pyriformis a arbuskulární mykorhizní houby “. Rostlina a půda. 224: 75–83. doi:10.1023 / A: 1020238728910. S2CID 33054919.
- ^ Walker, C. (1992). „Systematika a taxonomie arbuskulárních mykorhizních hub (Glomales) - možná cesta vpřed“ (PDF). Agronomie. 12 (10): 887–897. doi:10.1051 / agro: 19921026.
- ^ Montoliu-Nerin, Merce; Sánchez-García, Marisol; Bergin, Claudia; Grabherr, Manfred; Ellis, Barbara; Kutschera, Verena Esther; Kierczak, Marcin; Johannesson, Hanna; Rosling, Anna (2020-01-28). "Budování de novo referenčních genomových souborů komplexních eukaryotických mikroorganismů z jednotlivých jader". Vědecké zprávy. 10 (1): 1303. doi:10.1038 / s41598-020-58025-3. ISSN 2045-2322. PMC 6987183. PMID 31992756.
- ^ Simon, L .; Lalonde, M .; Bruns, T.D. (1992). „Specifická amplifikace 18S plísňových ribozomálních genů z vesikálno-arbuskulárních endomykorhizních hub kolonizujících kořenů“. Americká společnost pro mikrobiologii. 58: 291–295.
- ^ D.W. Malloch; K.A. Pirozynski; P.H. Raven (1980). „Ekologický a evoluční význam mykorhizních symbióz v cévnatých rostlinách (přehled)“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 77 (4): 2113–2118. Bibcode:1980PNAS ... 77,2113M. doi:10.1073 / pnas.77.4.2113. PMC 348662. PMID 16592806.
- ^ Hudson, Corey M .; Kirton, Edward; Hutchinson, Miriam I .; Redfern, Joanna L .; Simmons, Blake; Ackerman, Eric; Singh, Seema; Williams, Kelly P .; Natvig, Donald O .; Powell, Amy J. (prosinec 2015). „Procesy modifikující lignin v rhizosféře suchých suchozemských trav“. Mikrobiologie prostředí. 17 (12): 4965–4978. doi:10.1111/1462-2920.13020. PMID 26279186.
externí odkazy
- Strom života Glomeromycota
- Glomeromycota na Mezinárodní kulturní sbírce VA Mykorhizní houby (INVAM)
- Glomeromycota na University of Sydney Houba Biologie s | ite
- 'AMF-fylogeneze' - Webové stránky „databáze Glomeromycota“ na univerzitě v Mnichově
- Glomeromycota v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)