Nigrospora sphaerica - Nigrospora sphaerica - Wikipedia

Nigrospora sphaerica
Vědecká klasifikace
Království:
Houby
Divize:
Ascomycota
Pododdělení:
Pezizomycotina
Třída:
Sordariomycetes
Objednat:
Trichosphaeriales
Rod:
Nigrospora
Druh:
N. sphaerica
Binomické jméno
Nigrospora sphaerica
Mason (1927)[1]
Synonyma
  • Trichosporum sphaericum Michelia (1882)

Nigrospora sphaerica je vzdušná vláknitá houba v kmeni Ascomycota. Nachází se v půdě, vzduchu a rostlinách jako list patogen.[2] Může nastat jako endofyt kde produkuje antivirové a antifungální sekundární metabolity.[3] Sporulace N. sphaerica způsobí, že jeho počáteční bíle zbarvené kolonie rychle zčerná.[1] N. sphaerica je často zaměňována s blízce příbuznými druhy N. oryzae kvůli jejich morfologické podobnosti.[4]

Dějiny

N. sphaerica byl poprvé identifikován E. W. Masonem v roce 1927.[1] V roce 1913 izolovali S. F. Ashby a E. F. Shepherd houbové kultury z banánových rostlin a cukrová třtina, které byly zařazeny do rodu Nigrospora kvůli jeho morfologii. Mason tyto kultury studoval a všiml si vytrvalého vzhledu dvou odlišných průměrných velikostí spor. Přetrvávání rozdělení na velikost spór vedlo ke klasifikaci Masonových izolátů větších spor jako N. sphaericaa menší izoláty jako N. oryzae.[5] Od svého zařazení v roce 1927 patří do třídy Sordariomycetes.[1]

Růst a morfologie

N. sphaerica kolonie rychle rostou a vypadají chlupaté nebo vlněné.[6] Konidiofory jsou krátké a seskupené mycelium.[7] Vypadají průsvitně a mají průměrný rozsah průměru 8-11 μm.[1] Konidiofory jsou často přímé stopky nebo mírně zakřivené.[6] Conidia vyrůstají z konců průsvitných konidioforů. Konidie jsou hnědočerné, zploštělé sféroidy a jednobuněčné. V průměru se pohybují v průměru od 16 do 18 μm.[1][7] Počáteční bílá průsvitná kolonie N. sphaerica zhnědne / zčerná v důsledku hromadné sporulace konidií z konidioforů.[1] V laboratořích N. sphaerica se pěstuje na bramborový dextrózový agar (PDA) při pokojové teplotě.[8][9][10]

Stanoviště a ekologie

N. sphaerica se běžně vyskytuje ve vzduchu, půdě, různých rostlinách a v některých obilných zrnech.[2][3][11] Ve vnitřním prostředí se vyskytuje jen zřídka. N. sphaerica byl identifikován v mnoha oblastech po celém světě, nejvíce se však vyskytuje v tropických a subtropických zemích.[12]

Studie ukazuje N. sphaerica být nejhojnějším vzdušným houbovým druhem nalezeným v různých městských lokalitách v Liberci Singapur. Vzorky vzduchu byly sbírány pomocí RCS mikrobiálního vzorkovače vzduchu. Byly vyvinuty a spočítány houbové spory zachycené na agarových proužcích. Poté byly kultivovány do izolátů umožňujících identifikaci morfologií. Výsledky se ukázaly N. sphaerica s nejvyšším počtem spor na úrovních terénu a nízkých nadmořských výškách kolem 40 metrů.[13]

Během nepohlavní reprodukce N. sphaerica uvolňuje spory známé jako konidie. Konidie jsou silně vysunuty při maximální horizontální vzdálenosti 6,7 cm a 2 cm vertikálně. K vypouštění spor dochází ve všech směrech. Mechanismus projekce se opírá o konidiofor, sestávající z podpůrné buňky ve tvaru baňky, která nese konidium. Kapalina z podpůrné buňky stříká skrz podpůrnou buňku vyčnívající spór směrem ven. Tato charakteristika násilného výboje spór je zřídka vidět v hyphomycetes.[2] N. sphaerica vyžaduje vlhkost, aby uvolnil spory do vzduchu, proto akumulace začíná kolem 2:00 ráno s vrcholem času hojnosti kolem 10:00 ráno Počet spór rychle klesá po 10:00 ráno a zůstává nízký po celý den.[13]

Patogenita rostlin

Rozpadající se rostliny jsou jedním z nejběžnějších míst, kde se nacházejí N. sphaerica je nalezeno.[12] Nalezeno mnoho studií po celém světě N. sphaerica jako listový patogen. N. sphaerica byl izolován z různých rostlin vykazujících listové skvrny. Tyto hlášené případy odhalují nově identifikované rostlinné hostitele patogenu N. sphaerica které byly ověřeny prostřednictvím Kochovy postuláty.[8][10] Houba způsobuje postupně smrtelné choroby listových skvrn řady rostlin včetně borůvek (Vaccinium corymbosum ),[8] lékořice (Glycyrrhiza glabra ),[9] a Wisteria sinensis (Čínská vistárie).[10] Počáteční léze připomínají malé červené skvrny kolem 2–5 mm, zejména v blízkosti špiček a okrajů listů,[9] což nakonec vede k úplné defoliaci. Houba také způsobuje plísňové onemocnění komerční čajovny, Camellia sinensis.[14] Příznaky plíseň byl pozorován v komerčních čajovnách v Darjeeling, Indie.[14] Toto onemocnění postihlo rostliny všech věkových skupin, zvláště výrazné u mladších rostlin. Plísňové kolonie vykazovaly počáteční bílou barvu, která se nakonec změnila na šedou / hnědou. Na základě těchto morfologických charakteristik N. sphaerica byl identifikován jako houbový patogen. Očkování patogenu pomocí konidiálního suspenzního spreje a opětná izolace N. sphaerica spokojené Kochovy postuláty. rRNA sekvenční srovnání SVÉ region potvrzen N. sphaerica identita.[14] Případy nemoci kiwi z listových skvrn (Actinidia deliciosa ) byly hlášeny ze sadů v Huangshan, Anhui Provence, Čína. Infikované listy zhnědly a odlistily. Navrhují se morfologie a vlastnosti kultury Conidia N. sphaerica jako etiologický agent, později potvrzeno Kochovými postuláty a identifikací ITS.[15]

Lidská patogenita

Častá reakce na N. sphaerica u lidí je senná rýma nebo astma.[12] N. sphaerica není široce považován za skutečný lidský patogen, existují však různé hlášené případy Nigrospora druhy v lidských očních a kožních infekcích.[16] Z nich bylo hlášeno jen několik případů N. sphaerica infekce u člověka.[12]

Byla identifikována jedna konkrétní případová studie N. sphaerica jako příčina onychomykóza případ u 21letého muže. Onychomykóza je plísňová infekce nehtů. Plísňové spory nalezené v těle nehtu připomínaly charakteristickou morfologii N. sphaerica. DNA sekvenční analýza dále potvrdila identitu.[16]

Byl nalezen další případ N. sphaerica izolován z rohovkového vředu. U ženy v jižní Indii byl diagnostikován plísňový vřed rohovky poté, co byl zasažen kravským ocasem do oka. Analýza seškrábnutí rohovky ukázala přítomnost prvků hyf, což naznačuje příčinu vředu houbového patogenu. Izolované kultury byly pěstovány a zkoumány. Konidie a vlastnosti kolonie kultury vedly k identifikaci N. sphaerica jako houbový patogen. Předpokládala se hypotéza, že tento speciální případ plísňového vředu rohovky byl způsoben přenosem spór do oka pacienta z kontaminace půdou (obvyklé prostředí houby) nebo jinými látkami z ocasu krávy.[12]

Sekundární metabolity

Ačkoli N. sphaerica je často považován za patogen, může také působit jako endofyt v závislosti na hostiteli. Různé studie identifikovaly nové metabolity izolované z N. sphaerica. Některé z těchto metabolitů působí jako fytotoxiny, zatímco jiné obsahují antivirové nebo antifungální vlastnosti. Účel produkce mnoha těchto metabolitů houbami není zcela objasněn nebo stále není znám a je oblastí, kterou je třeba dále studovat.[11]

Aphidicolin je mykotoxin, o kterém je původně známo, že je produkován houbami, Cephalosporium aphidicola. Tato antivirová sloučenina byla izolována ve filtrátu kultury mycelia z N. sphaerica.[11]

Epoxyexserofilon je metabolit podobný fytotoxinu, exserohilonu. Fermentace N. sphaerica vedlo k výrobě epoxyexserofilonu. Etiolovaná pšeničná cooptilní biologická zkouška ukázala, že sloučenina je biologicky neaktivní a proti oběma neúčinná grampozitivní a gramnegativní bakterie.[17]

Nigrosporolid je 14členný lakton produkovaný N. sphaerica. Strukturálně souvisí s fytotoxickým metabolitem seiricuprolidem, který produkuje houba, Seiridium cupressi. Ukázalo se, že sloučenina plně inhibuje růst etiolovaných pšeničných kooptilů v koncentracích 10−3M.[18]

Bylo zjištěno, že phalakton (5,6-dihydro-5-hydroxy-6-prop-2-enyl-2H-pyran-2-on) N. sphaerica. Inhibuje růst mycelia rostlinných patogenních hub, Phytophthora infestans. Metabolit také inhibuje sporangium a zoospore klíčení obou P. infestans a Phytophthora capsici. Studie také ukazuje, že metabolit snižuje progresi nemoci plísně u rajčat způsobené P. infestans.[19]

Reference

  1. ^ A b C d E F G „MycoBank“.
  2. ^ A b C Webster, John (srpen 1952). "Projekce spór v Hyphomycete Nigrospora sphaerica". Nový fytolog. 51 (2): 229–235. doi:10.1111 / j.1469-8137.1952.tb06129.x. JSTOR  2428746.
  3. ^ A b Zhang, Qi-Hui; Tian, ​​Li; Zhou, Lian-Di; Zhang, Ying; Li, Zhi-Feng; Hua, Hui-Ming; Pei, Yue-Hu (listopad 2009). "Dvě nové sloučeniny z mořské Nigrospora sphaerica". Journal of Asian Natural Products Research. 11 (11): 962–6. doi:10.1080/10286020903339614. PMID  20183261.
  4. ^ Hudson, H. J. (září 1963). "Dokonalý stav Nigrospora oryzae". Transakce Britské mykologické společnosti. 46 (3): 355–360. doi:10.1016 / S0007-1536 (63) 80027-3.
  5. ^ Mason, E.W. (1927). „Na druhy rodu nigro-spora zimmermann zaznamenané na jednoděložných rostlinách“. Transakce Britské mykologické společnosti. 12 (2–3): 152–165. doi:10.1016 / S0007-1536 (27) 80011-2.
  6. ^ A b Kirk, P. M. (1991). "Nigrospora sphaerica". Popisy hub a bakterií podle IMI. 1056: 1–2. Citováno 12. října 2016.
  7. ^ A b Matsushima, Takashi (1975). Icones Microfungorum a Matsushima lectorum. Kobe. p. 101.
  8. ^ A b C Wright, E. R .; Folgado, M .; Rivera, M. C .; Crelier, A .; Vasquez, P .; Lopez, S.E. (leden 2008). „Nigrospora sphaerica způsobuje listovou skvrnu a větvičku a střílí světlo na borůvce: nový hostitel patogenu“. Nemoc rostlin. 92 (1): 171. doi:10.1094 / PDIS-92-1-0171B.
  9. ^ A b C Verma, O. P .; Gupta, R. B. L. (2008). "Nový hostitel pro Nigrospora sphaerica způsobující listové skvrny na Glycyrrhiza glabra". Patologie rostlin. 57 (4): 782. doi:10.1111 / j.1365-3059.2007.01809.x.
  10. ^ A b C Soylu, S .; Dervis, S .; Soylu, E. M. (únor 2011). „První zpráva o Nigrospora sphaerica způsobující skvrny listů na čínských Wisteria: nový hostitel patogenu“. Nemoc rostlin. 95 (2): 219. doi:10.1094 / PDIS-10-10-0770.
  11. ^ A b C Starratt, A. N .; Loschiavo, S. R. (březen 1974). "Produkce aphidicolinů Nigrospora sphaerica". Canadian Journal of Microbiology. 20 (3): 416–417. doi:10,1139 / m74-063.
  12. ^ A b C d E Ananya, T. S .; Kindo, Anupma Jyoti; Subramanian, Anandhalakshmi; Suresh, Kalpana (říjen 2014). „Nigrospora sphaerica způsobující vřed rohovky u imunokompetentní ženy: kazuistika“. International Journal of Case Reports and Images. 5 (10): 675–679. doi:10.5348 / ijcri-2014119-CR-10430.
  13. ^ A b Tan, T. K.; Teo, T. S .; Han, H .; Lee, B. W .; Chong, A. (1992). "Změny v tropickém vzdušném prostoru v Singapuru". Mykologický výzkum. 96 (3): 221–224. doi:10.1016 / S0953-7562 (09) 80969-6.
  14. ^ A b C Dutta, J .; Gupta, S .; Thakur, D .; Handique, P. J. (březen 2015). „První zpráva o listí Nigrospora na čaji způsobeném bakterií Nigrospora sphaerica v Indii“. Nemoc rostlin. 99 (3): 417. doi:10.1094 / PDIS-05-14-0545-PDN.
  15. ^ Chen, Y .; Yang, X .; Zhang, A.-F .; Zang, H.-Y .; Gu, C.-Y. (Listopad 2016). „První zpráva o skvrnitosti listů způsobené Nigrospora sphaerica na kiwi v Číně“. Nemoc rostlin. 100 (11): 2326. doi:10.1094 / PDIS-04-16-0486-PDN.
  16. ^ A b Ventilátor, Yi-Ming; Huang, Wen-Ming; Li, Wen (květen 2009). "Onychomykóza způsobená Nigrospora sphaerica u imunokompetentního muže". Archiv dermatologie. 145 (5): 611–2. doi:10.1001 / archdermatol.2009,80. PMID  19451523.
  17. ^ Cutler, Horace G .; Hoogsteen, Kras; Littrell, Robert H .; Arison, Byron H. (leden 1991). „Epoxyexserohilone, nový metabolit z Nigrospora sphaerica“. Zemědělská a biologická chemie. 55 (8): 2037–2042. doi:10.1080/00021369.1991.10870928.
  18. ^ Harwooda, John S .; Cutler, Horace G .; Jacyno, John M. (únor 1995). „Nigrosporolid, makrolid inhibující růst rostlin z plísně Nigrospora sphaerica“. Přírodní produkt dopisy. 6 (3): 181–185. doi:10.1080/10575639508043156.
  19. ^ Kim, J.-C .; Choi, G. J .; Park, J.-H .; Kim, H. T .; Cho, K.Y. (2001). "Aktivita proti rostlinným patogenním houbám phalaktonu izolovaného z Nigrospora sphaerica". Věda o ochraně proti škůdcům. 57 (6): 554–559. doi:10.1002 / ps.318.