if (tipo de__ez _ fad _ posición != ‘undefined’) {__ez _ fad _ position (‘div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0’)}; Clavicepsdiferentes Especies, Estructura, Morfología y Ciclo de Vida

El género Claviceps es una especie de hongo que se puede encontrar en los ovarios de hierbas y centeno (así como en otras plantas relacionadas). Se ha demostrado que esta es la característica principal de esta especie.

Se han identificado más de 40 especies del género sclerotia con algunas de las especies más importantes, incluidas las siguientes:

• Claviceps purpurea
• Claviceps fusiformis
• Claviceps paspali
• Claviceps africana

Hongos cornezuelo

Junto con una serie de otras especies (por ejemplo, C. sorghi y C. cynodontis), estos organismos pertenecen a un grupo de hongos que se conocen como hongos cornezuelo. Como tales, se pueden encontrar creciendo en una variedad de gramíneas donde producen alcaloides.

Esta especie de hongos son homotálicos, lo que significa que tienden a reproducirse sexualmente.

Las siguientes fases representan el ciclo de vida de los hongos cornezuelos en general:

• Fase 1-Las ascosporas transmitidas por el viento se transportan al huésped (esto ocurre principalmente en primavera)
• Fase 2 – Las esporas se adhieren a la superficie del pistilo del huésped
• Fase 3 – A medida que germinan, las hifas crecen en el órgano del ovario – Aquí, vale la pena señalar que las hifas solo invaden el ovario de la planta y no se mueven a ninguna otra parte de la planta. La razón de esto aún no está clara.
• Fase 4-El estroma esfacelial, que es la fase de conidios de los hongos, continúa creciendo y desarrollándose en el órgano (ovario)
• Fase 5-Se producen más esporas en el ovario que forman lo que parece un fluido espeso que luego se puede propagar a otras plantas a través de varios métodos de dispersión (lluvia, insectos, etc)

Penetración de la cutícula

Dado que la cutícula es relativamente dura, se cree que, en su mayor parte, los hongos de cornezuelo crecerán en plantas vulnerables. Sin embargo, el mecanismo a través del cual penetran aún no se ha comprendido completamente.

Sin embargo, una de las mejores teorías sugiere que los hongos producen hifas especializadas que son capaces de crecer en la pared celular epidérmica y finalmente crecen en el ovario de la planta huésped.

* Las hifas especializadas variar de una especie a otra.

Claviceps Purpurea

También conocido por nombres tales como Claviceps microcephala, Claviceps setulosa y Sphacelia segetum, Claviceps purpurea (C.purpurea) se puede encontrar en una amplia gama de hierbas y cereales donde causa la enfermedad del cornezuelo de centeno.

En comparación con otras especies del género, C. purpurea parasita alrededor de 400 tipos de hierbas en todo el mundo, incluyendo cebada, trigo y centeno. Esto lo convierte en uno de los patógenos más omnipresentes del género, responsable del daño de muchas hierbas y plantas de cereales.

También se ha demostrado que varias cepas de C. purpurea son capaces de moverse de un ovario huésped a otro. Entre estas cepas, hay varias cepas agresivas, como la cepa de tipo silvestre, que crecen activamente y reemplazan a otros hongos de cornezuelo del ovario en el que se habían asentado. Esto permite que la cepa agresiva crezca y prospere con más éxito.

C. Ciclo de Vida de Purpurea

El ciclo de vida de C. purpurea comienza cuando las esporas de los hongos (ascosporas) son dispersadas por el viento del cuerpo fructífero (peritecio) de los hongos. Las esporas comienzan a germinar una vez que aterrizan en el pistilo (parte reproductiva femenina de una flor con un ovario en su base) de la planta huésped.

La espora (una sola homotálica) comienza a germinar y a producir hifas, que son capaces de penetrar la cutícula en los pelos de los estigmas (parte más suave) para llegar al ovario. En el ovario, se produce un estroma micelial, que a su vez se desarrolla en un gran número de conidiosporas que se liberan de la savia del floema de la planta como un líquido azucarado espeso.

Cuando este líquido se propaga a otras plantas por gotas de lluvia e insectos, permite que la infección se propague a otras plantas a medida que los hongos continúan creciendo.

A través de este ciclo, el ovario de la planta huésped es básicamente reemplazado por el micelio de los hongos (que también forma los exudados conocidos como melaza). La melaza producida se compone de conidios que infectan a otro ovario huésped cuando las esporas (conidios) se dispersan.

Por otro lado, la melaza (rica en azúcar) se convierte en un esclerocio, que es una masa endurecida de color marrón oscuro (o púrpura) que también se conoce como el cuerpo (cuerpos) de cornezuelo. Estos cuerpos contienen alcaloides secos y cuando aterrizan en su entorno (tierra), el ciclo de vida continúa produciendo ascosporas que a su vez pueden afectar los ovarios de otras plantas hospederas.

* C. se ha demostrado que las especies de purpurea producen enzimas capaces de degradar la pared celular de la planta huésped para penetrar y llegar al ovario

* La mielada atrae a los insectos, lo que permite propagar las esporas a otras plantas hospederas

* La dureza del esclerocio le permite sobrevivir en condiciones desfavorables en invierno: En condiciones favorables, los hongos comienzan a germinar para formar cuerpos fructíferos (estroma) durante la reproducción sexual. Las esporas que se producen en última instancia a partir del peritecio son transportadas por el viento a las flores de la planta huésped, donde continúa el ciclo de vida.

Reproducción sexual

Durante la reproducción sexual, el citoplasma de micelios compatibles se fusiona en un proceso conocido como plasmogamia. Sin embargo, los núcleos de estos micelios no se fusionan, lo que significa que las células permanecen en un estado dikarítico. Esto simplemente significa que la célula contiene dos núcleos genéticamente distintos en su citoplasma.

Cuando las condiciones son favorables (temperatura, nutrientes, etc.), estas células se desarrollan en un cuerpo fructífero (ascus se forma en el cuerpo fructífero), que luego es seguido por la fusión de los dos núcleos en un proceso conocido como cariogamia.

La fusión de núcleos en el ascus da lugar a la producción de ascosporas a través de la meiosis (la meiosis produce mitosis) y la mitosis. Estas esporas continúan el ciclo de vida en condiciones favorables.

C. Estructura y Morfología de Purpurea

• El esclerocio tipo cuerno que reemplaza las semillas de la planta puede aparecer de color marrón oscuro o púrpura.
• El tamaño de estas estructuras (esclerocios) depende en gran medida del número de esclerocios en las orejas de cereal o del tamaño de las semillas de la planta huésped
• Los esclerocios son cilíndricos y de forma alargada
• Esporas de C. purpurea es delgada y alargada (como agujas)
• La peritecia de purpurea tiene forma de frasco

Claviceps Paspali

También conocido como cornezuelo de paspalum, Claviceps paspali es una especie del género Claviceps que se dice que se originó en América del Sur. Sin embargo, se puede encontrar en varias otras regiones del mundo, incluyendo Australia y parte de África.

En comparación con C. purpurea, que afecta a una amplia gama de hierbas y cereales, se ha demostrado que Claviceps paspali coloniza principalmente especies del género Paspalum (hierba).

El ciclo de vida de Claviceps paspali es más similar al de C. purpurea. Esto significa que las esporas dispersadas por el viento aterrizan en el pistilo de la flor huésped (género Paspalum como Paspalum dilatatum) y germinan para producir hifas que crecen en el ovario. Los experimentos han demostrado que este proceso solo toma unos pocos días, lo que resulta en la destrucción del ovario a medida que el tejido fúngico llena el espacio interno del órgano. Al igual que con C. purpurea, la melaza también es producida por este hongo para atraer insectos y permitir que el ciclo de vida continúe en otras plantas hospederas.

C. Estructura y Morfología del Paspali

• La peritecia tiene forma de matraz con ascos esbeltos y cilíndricos
• Ascosporas hialinas
• Dedal como ascus con aproximadamente ocho esporas cada uno
• El estromata de Claviceps paspali es resistente, pero tiene una textura coriácea
• Los esclerocios son de color gris amarillo con una superficie rugosa
• Ascosporas de Claviceps paspali tienen entre 70 y 100 micras de longitud

Al igual que Claviceps purpurea, Claviceps paspali produce alcaloides que pueden causar problemas de salud. Además, también producen ácido paspálico, aminas de ácido lisérgico y otras sustancias como el ácido isolisérgico.

Dado que este hongo afecta típicamente al género Paspalum, como el Paspalum dilatatum, que es consumido por el ganado y otros herbívoros, se ha demostrado que estas sustancias son venenosas para estos animales, causando temblores e incluso la muerte cuando se consumen en grandes cantidades.

Por ejemplo, según un estudio, se demostró que un gramo de extracto de los hongos era capaz de causar la muerte a un cerdo maduro. Por esta razón, tales pastos en partes de Australia y otras regiones rara vez se dan a estos animales.

Claviceps Fusiformis

Claviceps fusiformis es principalmente común en varias partes de África e India, siendo el mijo perla su huésped principal. El hongo causa la enfermedad del cornezuelo de centeno en esta planta al reemplazar los granos sanos normales con un esclerocio.

Al igual que las otras especies del género Claviceps, Claviceps fusiformis también produce alcaloides de los esclerocios que pueden causar envenenamiento en animales.

Algunos de los síntomas asociados con esta sustancia incluyen (en animales y seres humanos):

• Nerviosismo
• Vómitos
• Diarrea

Mientras que Claviceps fusiformis afecta en gran medida al mijo perla, también se ha demostrado que los pastos que pertenecen al género Pennisetum actúan como reservorios para la especie.

Con muy pocas diferencias, el ciclo de vida de esta especie también es similar al de Claviceps purpurea, donde los conidios transmitidos por el viento pueden propagarse por el viento, insectos y gotas de lluvia.

Algunas de las condiciones óptimas para la germinación de los conidios incluyen:

• 20- 30 C

• 100 la humedad relativa

C. Estructura y Morfología Fusiformes

• Esclerocios alargados que pueden ser de color marrón pálido u oscuro
• Los tallos de los hongos son de color púrpura y forman un capitulo globular marrón oscuro
• Hialineconidios (macro y microconidios)

* Los alcaloides del cornezuelo de centeno producidos por Claviceps fusiformis se encuentran en el mijo perla infectado y la hierba Bufel

Claviceps Africana

Se ha demostrado que Claviceps africana afecta principalmente a las plantas de sorgo, lo que lo convierte en uno de los mayores desafíos de la industria. Se encuentra principalmente en África, Australia, partes de Asia, así como en América del Norte y del Sur. Como resultado, existe una preocupación mundial por la destrucción de plantas de sorgo.

Además de dañar simplemente estos cultivos dañando el ovario y sus alcaloides (particularmente dihidroergosina, festuclavina y piroclavina), Claviceps africana también hace que la planta sea susceptible a otro tipo de hongos y plagas.

El ciclo de vida de Claviceps africana es similar al de los otros Claviceps. Sin embargo, con Claviceps africana, el ovario y las semillas son reemplazados por micelio que es de color blanco o pálido y tiene una forma subglobosa. La viscosidad de la melaza (de color blanco) depende de la temperatura y la humedad.

Cuando tiene baja viscosidad, se ha demostrado que la melaza cubre partes de las hojas y el tallo de la planta, lo que hace que parezca más blanco o pálido de lo que es naturalmente.

Metabolismo

Se requieren nutrientes para todas las especies del género Claviceps en su desarrollo. Los estudios han demostrado que los lípidos, aminoácidos y otros azúcares se concentran en el esclerocio germinante.

Por ejemplo, se demostró que las reservas de lípidos en el esclerocio actúan como fuentes de energía durante el crecimiento estomático. También se demostró la síntesis de polipol, manital y varios azúcares solubles. Por lo tanto, se demostró que los aminoácidos y lípidos son importantes no solo para la germinación del esclerocio, sino también para la síntesis de otro material necesario para la supervivencia y proliferación de los hongos.

Según otros estudios, también se ha demostrado que las hifas que crecen dentro del ovario derivan los nutrientes necesarios para la germinación del esclerocio.

Toxinas

Los hongos de cornezuelo producen alcaloides de cornezuelo, que son micotoxinas.

Algunos de los alcaloides de cornezuelo más importantes incluyen:

• Amida de ácido lisérgico
• Ergopéptidos
• Clavinas
• Ácidos lisérgicos

Dependiendo de la especie y de las plantas infectadas, la contaminación y los efectos de la contaminación en la planta, el ser humano y los animales variarán.

Por ejemplo, mientras que Claviceps purpurea afecta a las partes reproductivas de las plantas de cereales y varias gramíneas, C. africana contamina y causa la destrucción del sorgo con sus alcaloides.

Cuando son ingeridos por seres humanos y animales, las diferentes concentraciones de alcaloides tendrán efectos variables que van desde alucinaciones y sensaciones de ardor hasta la muerte. En seres humanos, se ha demostrado que la ergotoxina y otros alcaloides de C. purpurea estimulan el músculo liso, lo que resulta en casos de gangrena, oclusión arterial y contracción del útero, lo que puede provocar abortos espontáneos.

Algunos de los impactos de estas sustancias incluyen:

• Dolores de cabeza
• Convulsiones
• Vértigo
• Vasoconstricciones dolorosas

Importancia farmacéutica

Aunque se ha demostrado que los hongos de cornezuelo tienen un impacto negativo en la salud además de dañar las plantas, también tienen una importancia médica. Por ejemplo, se han utilizado para reducir el sangrado excesivo durante los períodos menstruales en las mujeres.

Compuestos como la ergotamina también se han utilizado para ayudar a lidiar con las migrañas, mientras que otros hongos del cornezuelo ayudan a mejorar los efectos de la dopamina en el cerebro.

Conclusión

Si bien estos organismos tienen importancia farmacológica, vale la pena señalar que los hongos de cornezuelo pueden tener graves impactos negativos tanto en los seres humanos como en los animales. Por esta razón, se desaconseja su uso por sus efectos farmacológicos (como forma de tratamiento) para aquellos que no están familiarizados con estas especies de hongos. Pero disfrutar mirándolos desde un micro punto de vista bajo el microscopio es fascinante.

Véase También:

Trichoderma

Aspergillus

Alternaria

Pezizomycotina

la Levadura en general

Verticillium

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B. Komolonga, S. Chakrabortyab, M. Ryleyc y D. Yates. La colonización de ovarios por Claviceps africana está relacionada con la resistencia al cornezuelo en líneas de sorgo estériles masculinas. Fitopatología (2003) 52, 620-627.

Klaus B. Tenberge. Biology and Life Strategy Of The Ergot Fungi (en inglés). 1999 OPA (Overseas Publishers Association) N. V. Publicado bajo licencia bajo el sello editorial Harwood Academic Publishers, parte de Gordon and Breach Publishing Group.

Paul Tudzynski y Jan Scheffer. Claviceps purpurea: aspectos moleculares de un estilo de vida patógeno único. Patología Molecular de las Plantas(2004) 5(5), 377-388.