if(typeof__ez_fad_position!= ‘undefined’) {__ez_fad_position(‘div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0’) }; Clavicepsdifférentes Espèces, Structure, Morphologie et Cycle de vie

Le genre Claviceps est une espèce de champignons que l’on trouve dans les ovaires des graminées et du seigle (ainsi que d’autres plantes apparentées). Cela s’est avéré être la principale caractéristique de cette espèce.

Plus de 40 espèces du genre sclerotia ont été identifiées avec certaines des espèces les plus importantes, notamment les suivantes:

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

Champignons de l’ergot

Avec un certain nombre d’autres espèces (par exemple C. sorghi et C. cynodontis), ces organismes appartiennent à un groupe de champignons appelés champignons de l’ergot. En tant que tels, ils peuvent être trouvés poussant sur une variété d’herbes où ils produisent des alcaloïdes.

Cette espèce de champignons est homothallique, ce qui signifie qu’ils ont tendance à se reproduire sexuellement.

Les phases suivantes représentent le cycle de vie des champignons de l’ergot en général:

• Phase 1 – Les ascospores portées par le vent sont transportées vers l’hôte (cela a principalement lieu au printemps)
• Phase 2 – Les spores se fixent sur la surface du pistil de l’hôte
• Phase 3 – Au fur et à mesure qu’elles germent, les hyphes se développent dans l’organe ovarien – Ici, il convient de noter que les hyphes envahissent uniquement l’ovaire de la plante et ne se déplacent vers aucune autre partie de la plante. La raison de cela n’est pas encore claire.
• Phase 4 – Le stroma sphacélial, qui est la phase des conidies des champignons, continue de croître et de se développer dans l’organe (ovaire)
• Phase 5 – Plus de spores sont produites dans l’ovaire qui forment ce qui ressemble à un fluide épais qui peut ensuite se propager à d’autres plantes par un certain nombre de méthodes de dispersion (pluie, insectes, etc)

Pénétration de la cuticule

Étant donné que la cuticule est relativement dure, on pense que, pour la plupart, les champignons de l’ergot se développeront sur des plantes vulnérables. Cependant, le mécanisme par lequel ils pénètrent n’est pas encore entièrement compris.

L’une des meilleures théories suggère cependant que les champignons produisent des hyphes spécialisés capables de se développer dans la paroi cellulaire épidermique et finalement de se développer dans l’ovaire de la plante hôte.

* Les hyphes spécialisés varient légèrement d’une espèce à l’autre.

Claviceps Purpurea

Aussi connu sous des noms tels que Claviceps microcephala, Claviceps setulosa et Sphacelia segetum, Claviceps purpurea (C.purpurea) peut être trouvé dans une large gamme d’herbes et de céréales où il provoque la maladie de l’ergot.

Comparé aux autres espèces du genre, C. purpurea parasite environ 400 types d’herbes à travers le monde, y compris l’orge, le blé et le seigle. Cela en fait l’un des agents pathogènes les plus omniprésents du genre responsable des dommages causés à de nombreuses herbes et plantes céréalières.

Diverses souches de C. purpurea se sont également révélées capables de se déplacer d’un ovaire hôte à un autre. Parmi ces souches, il existe diverses souches agressives telles que la souche de type sauvage qui se développent activement et remplacent d’autres champignons de l’ergot de l’ovaire dans lequel ils s’étaient installés. Cela permet à la souche agressive de croître et de prospérer avec plus de succès.

Cycle de vie de C. Purpurea

Le cycle de vie de C. purpurea commence lorsque les spores des champignons (Ascospores) sont dispersées par le vent du corps fructifère (périthécium) des champignons. Les spores commencent à germer une fois qu’elles se posent sur le pistil (partie reproductrice femelle d’une fleur avec un ovaire à sa base) de la plante hôte.

La spore (un seul homothallique) commence alors à germer et à produire des hyphes, capables de pénétrer la cuticule au niveau des poils des stigmates (partie la plus molle) pour atteindre l’ovaire. Dans l’ovaire, un stroma mycélien est produit, qui à son tour se développe en un grand nombre de conidiospores qui sont libérées de la sève du phloème de la plante sous forme de liquide sucré épais.

Lorsque ce liquide se propage à d’autres plantes par des gouttes de pluie et des insectes, il permet à l’infection de se propager à d’autres plantes à mesure que les champignons continuent de prospérer.

Au cours de ce cycle, l’ovaire de la plante hôte est essentiellement remplacé par le mycélium des champignons (qui forme également les exsudats appelés miellat). Le miellat produit est composé de conidies qui infectent l’autre ovaire hôte lorsque les spores (conidies) sont dispersées.

D’autre part, le miellat (riche en sucre) se développe en un sclérotium, qui est une masse brun foncé durcie (ou pourpre) également appelée corps de l’ergot (corps). Ces corps contiennent des alcaloïdes secs et lorsqu’ils atterrissent sur leur environnement (sol), le cycle de vie continue de produire des ascospores qui peuvent à leur tour affecter les ovaires des autres plantes hôtes.

*C. il a été démontré que les espèces de purpurea produisent des enzymes capables de dégrader la paroi cellulaire de la plante hôte pour pénétrer et arriver à l’ovaire

* Le miellat attire les insectes, ce qui permet de propager les spores à d’autres plantes hôtes

* La dureté du sclérote lui permet de survivre dans des conditions défavorables en hiver – Dans des conditions favorables, les champignons commencent à germer pour former des fructifications (stroma) lors de la reproduction sexuée. Les spores qui sont finalement produites à partir du périthécium sont transportées par le vent vers les fleurs de la plante hôte où le cycle de vie se poursuit.

Reproduction sexuée

Pendant la reproduction sexuée, le cytoplasme des mycéliums compatibles fusionne dans un processus appelé plasmogamie. Cependant, les noyaux de ces mycéliums ne fusionnent pas, ce qui signifie que les cellules restent dans un état dicarytique. Cela signifie simplement que la cellule contient deux noyaux génétiquement distincts dans son cytoplasme.

Lorsque les conditions sont favorables (température, nutriments, etc.), ces cellules se développent en un corps fructifère (un ascus se forme dans le corps fructifère), qui est ensuite suivi de la fusion des deux noyaux dans un processus connu sous le nom de caryogamie.

La fusion des noyaux dans l’ascus entraîne la production d’ascospores par méiose (la méiose procède à la mitose) et à la mitose. Ces spores continuent leur cycle de vie dans des conditions favorables.

C. Structure et Morphologie du Purpurea

• Les sclérotes en forme de corne qui remplacent les graines des plantes peuvent apparaître de couleur brun foncé ou pourpre.
• La taille de ces structures (sclérotes) dépend en grande partie du nombre de sclérotes sur les épis de céréales ou de la taille des graines de la plante hôte
• Les sclérotes sont cylindriques et de forme allongée
• Spores de C. les purpurea sont minces et allongées (comme des aiguilles)
• Les périthécies de purpurea sont en forme de flacon

Claviceps Paspali

Aussi appelé ergot de paspalum, Claviceps paspali est une espèce du genre Claviceps qui serait originaire d’Amérique du Sud. Cependant, il peut être trouvé dans un certain nombre d’autres régions du monde, y compris l’Australie et une partie de l’Afrique.

Par rapport à C. purpurea qui affecte un large éventail d’herbes et de céréales, Claviceps paspali a été montré pour coloniser principalement des espèces du genre Paspalum (herbe).

Le cycle de vie de Claviceps paspali est plus similaire à celui de C. purpurea. Cela signifie que les spores dispersées par le vent atterrissent sur le pistil de la fleur hôte (genre Paspalum tel que Paspalum dilatatum) et germent pour produire des hyphes qui poussent dans l’ovaire. Des expériences ont montré que ce processus ne prend que quelques jours, entraînant la destruction de l’ovaire lorsque le tissu fongique remplit l’espace interne de l’organe. Comme pour C. purpurea, le miellat est également produit par ce champignon pour attirer les insectes et permettre au cycle de vie de se poursuivre chez d’autres plantes hôtes.

C. Structure et Morphologie de Paspali

• Les périthécies sont en forme de fiole avec des asques minces et cylindriques
• Ascospores hyalines
• Dé à coudre comme des asques avec environ huit spores chacun
• Le stromata de Claviceps paspali est dur, mais a une texture coriace
• Les sclérotes sont de couleur gris jaune avec une surface rugueuse
• Ascospores de Claviceps paspali mesurent entre 70 et 100 microns de longueur

Comme Claviceps purpurea, Claviceps paspali produit des alcaloïdes qui peuvent causer des problèmes de santé. En outre, ils produisent également de l’acide paspalique, des amines d’acide lysergique et d’autres substances telles que l’acide isolysergique.

Étant donné que ce champignon affecte généralement le genre Paspalum tel que Paspalum dilatatum, qui est consommé par les bovins et d’autres herbivores, ces substances se sont révélées toxiques pour ces animaux provoquant des tremblements et même la mort lorsqu’elles sont consommées en grande quantité.

Par exemple, selon une étude, un gramme d’extrait de champignons s’est avéré capable de provoquer la mort d’un porc mûri. Pour cette raison, de telles herbes dans certaines parties de l’Australie et d’autres régions sont rarement données à ces animaux.

Claviceps Fusiformis

Claviceps fusiformis est principalement commun dans diverses régions d’Afrique et d’Inde, le mil étant son principal hôte. Les champignons provoquent la maladie de l’ergot chez cette plante en remplaçant les grains sains normaux par un sclérote.

Comme les autres espèces du genre Claviceps, Claviceps fusiformis produit également des alcaloïdes à partir des sclérotes qui peuvent provoquer des intoxications chez les animaux.

Certains des symptômes associés à cette substance comprennent (chez les animaux et les êtres humains):

• Nervosité
• Vomissements
• Diarrhée

Alors que Claviceps fusiformis affecte largement le millet perlé, il a également été démontré que des graminées telles que celles appartenant au genre Pennisetum agissent comme hôtes réservoirs pour l’espèce.

Avec très peu de différences, le cycle de vie de cette espèce est également similaire à celui de Claviceps purpurea où les conidies transmises par le vent peuvent être propagées par le vent, les insectes et les gouttes de pluie.

Certaines des conditions optimales pour la germination des conidies comprennent:

• 20- 30 C

• 100 humidité relative

C. Structure et Morphologie de Fusiformis

• Sclérotes allongés pouvant être de couleur pâle ou brun foncé
• Les tiges des champignons sont de couleur pourpre et forment un capitulum globulaire brun foncé
• Hyalineconidies (macro et microconidies)

* On trouve des alcaloïdes d’ergot produits par Claviceps fusiformis dans le millet perlé et l’herbe à buffle infectés

Claviceps Africana

Claviceps africana affecte principalement les plantes de sorgho, ce qui en fait l’un des plus grands défis de l’industrie. On le trouve en grande partie en Afrique, en Australie, dans certaines parties de l’Asie ainsi qu’en Amérique du Nord et du Sud. En conséquence, la destruction des plants de sorgho suscite une préoccupation mondiale.

En plus d’endommager simplement ces cultures en endommageant l’ovaire et ses alcaloïdes (en particulier la dihydroergosine, la festuclavine et la pyroclavine), Claviceps africana rend également la plante sensible à d’autres types de champignons et de ravageurs.

Le cycle de vie de Claviceps africana est similaire à celui des autres Claviceps. Cependant, avec Claviceps africana, l’ovaire et les graines sont remplacés par un mycélium de couleur blanche ou pâle et de forme sous-globuleuse. La viscosité du miellat (de couleur blanche) dépend de la température et de l’humidité.

Lorsqu’il a une faible viscosité, il a été démontré que le miellat couvre des parties des feuilles et de la tige de la plante, ce qui le rend plus blanc ou plus pâle qu’il ne l’est naturellement.

Métabolisme

Les nutriments sont nécessaires à toutes les espèces du genre Claviceps dans leur développement. Des études ont montré que les lipides, les acides aminés et d’autres sucres étaient concentrés dans les sclérotes en germination.

Par exemple, il a été démontré que les réserves de lipides dans le sclérote agissent comme des sources d’énergie pendant la croissance stomatique. La synthèse de polypol, de mannital et de divers sucres solubles a également été démontrée. Il a donc été démontré que les acides aminés et les lipides étaient importants non seulement pour la germination du sclérote, mais également pour la synthèse d’autres matériaux nécessaires à la survie et à la prolifération des champignons.

Selon d’autres études, il a également été démontré que les hyphes qui poussent à l’intérieur de l’ovaire dérivent les nutriments nécessaires à la germination du sclérote.

Toxines

Les champignons de l’ergot produisent des alcaloïdes de l’ergot, qui sont des mycotoxines.

Certains des alcaloïdes d’ergot les plus importants comprennent:

• Amide d’acide lysergique
• Ergopeptides
• Clavines
• Acides lysergiques

Selon l’espèce et les plantes infectées, la contamination et les effets de la contamination sur la plante, l’homme et les animaux varieront.

Par exemple, alors que Claviceps purpurea affecte les parties reproductrices des plantes céréalières et de diverses graminées, C. africana contamine et détruit le sorgho avec leurs alcaloïdes.

Lorsqu’elles sont ingérées par des êtres humains et des animaux, différentes concentrations d’alcaloïdes auront des effets variables allant des hallucinations et des sensations de brûlure à la mort. Chez l’être humain, il a été démontré que l’ergotoxine et d’autres alcaloïdes de C. purpurea stimulent le muscle lisse, entraînant des cas de gangrène, d’occlusion artérielle et de contraction de l’utérus, ce qui peut entraîner des fausses couches.

Parmi les autres impacts de ces substances, citons:

• Maux de tête
• Convulsions
• Vertiges
• vasoconstrictions douloureuses

Signification pharmaceutique

Bien qu’il ait été démontré que les champignons de l’ergot ont des impacts négatifs sur la santé en plus d’endommager les plantes, ils ont également une importance médicale. Par exemple, ils ont été utilisés pour réduire les saignements excessifs pendant les règles chez les femmes.

Des composés comme l’ergotamine ont également été utilisés pour aider à traiter les migraines, tandis que d’autres champignons de l’ergot aident à améliorer les effets de la dopamine dans le cerveau.

Conclusion

Bien que ces organismes aient une importance pharmacologique, il convient de noter que les champignons de l’ergot peuvent avoir de graves impacts négatifs sur les êtres humains et les animaux. Pour cette raison, leur utilisation pour leurs effets pharmacologiques (comme forme de traitement) est fortement déconseillée pour ceux qui ne connaissent pas ces espèces de champignons. Mais s’amuser à les regarder d’un micro point de vue au microscope est fascinant.

Voir aussi:

Trichoderma

Aspergillus

Alternaria

Pezizomycotina

Levure en général

Verticillium

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B. Komolonga, S. Chakrabortyab, M. Ryleyc et D. Yates. La colonisation ovarienne par Claviceps africana est liée à la résistance à l’ergot dans les lignées de sorgho mâles stériles. Pathologie végétale (2003) 52, 620-627.

Klaus B.Tenberge. Biologie et Stratégie De Vie Des Champignons De L’Ergot. 1999 OPA (Overseas Publishers Association) N.V. Publié sous licence sous le label Harwood Academic Publishers, qui fait partie du Gordon and Breach Publishing Group.

Paul Tudzynski et Jan Scheffer. Claviceps purpurea: aspects moléculaires d’un mode de vie pathogène unique. Pathologie Moléculaire des Plantes (2004) 5(5), 377-388.