if (tipul__EZ _ fad _ poziție != ‘nedefinit’) {__ez_fad_position (‘div-gpt-ad-microscopemaster_com-box-2-0’)}; Clavicepsdiferite specii, structură, Morfologie și ciclu de viață

genul Claviceps este o specie de ciuperci care se găsește în ovarele ierburilor și secarei (precum și în alte plante înrudite). Aceasta s-a dovedit a fi caracteristica principală a acestei specii.

peste 40 de specii din genul sclerotia au fost identificate cu unele dintre cele mai importante specii, inclusiv următoarele:

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

ciuperci de Ergot

împreună cu o serie de alte specii (de exemplu, C. sorghi și C. cynodontis), aceste organisme aparțin unui grup de ciuperci care sunt denumite ciuperci de ergot. Ca atare, ele pot fi găsite în creștere pe o varietate de ierburi în cazul în care acestea produc alcaloizi.

această specie de ciuperci este homotalică, ceea ce înseamnă că tind să se reproducă Sexual.

următoarele faze reprezintă ciclul de viață al ciupercilor ergot în general:

• Faza 1-ascosporii de vânt sunt transportați la gazdă (acest lucru are loc în principal primăvara)
• Faza 2 – sporii se atașează pe suprafața pistilului gazdei
• Faza 3 – pe măsură ce germinează, hifele cresc în organul ovar – aici, este de remarcat faptul că hifele invadează doar ovarul plantei și nu se deplasează în nicio altă parte a plantei. Motivul pentru aceasta nu este încă clar.
• Faza 4-stroma sfacelială, care este faza conidiilor ciupercilor continuă să crească și să se dezvolte în organ (ovar)
• Faza 5-se produc mai mulți spori în ovar care formează ceea ce arată ca un fluid gros care se poate răspândi apoi la alte plante printr-o serie de metode de dispersie (ploaie, insecte etc)

penetrarea cuticulei

având în vedere că cuticula este relativ dură, se crede că, în cea mai mare parte, ciupercile de ergot vor crește pe plantele vulnerabile. Cu toate acestea, mecanismul prin care pătrund nu este încă pe deplin înțeles.

una dintre cele mai bune teorii sugerează totuși că ciupercile produc hife specializate care sunt capabile să crească în peretele celular epidermal și, în cele din urmă, să crească în ovarul plantei gazdă.

* hifele specializate variază ușor de la o specie la alta.

Claviceps Purpurea

de asemenea, cunoscut sub nume precum Claviceps microcephala, Claviceps setulosa și Sphacelia segetum, Claviceps purpurea (C.purpurea) poate fi găsită într-o gamă largă de ierburi și cereale unde provoacă boala ergotului.

comparativ cu alte specii din gen, C. purpurea parazitează aproximativ 400 de tipuri de ierburi din întreaga lume, inclusiv orz, grâu și secară. Acest lucru îl face unul dintre cei mai omniprezenți agenți patogeni din genul responsabil pentru deteriorarea multor ierburi și Plante de cereale.

diferite tulpini de C. purpurea s-au dovedit, de asemenea, capabile să se deplaseze de la un ovar gazdă la altul. Printre aceste tulpini, există diferite tulpini agresive, cum ar fi tulpina de tip sălbatic, care cresc activ și înlocuiesc alte ciuperci de ergot din ovarul în care s-au stabilit. Acest lucru permite tulpinii agresive să crească și să prospere cu mai mult succes.

C. ciclul de viață Purpurea

ciclul de viață al C. purpurea începe atunci când sporii ciupercilor (ascospori) sunt dispersați de vânt din corpul fructificator (perithecium) al ciupercilor. Sporii încep să germineze odată ce aterizează pe pistilul (partea reproductivă feminină a unei flori cu ovar la baza sa) a plantei gazdă.

sporul (un singur omotalic) începe apoi să germineze și să producă hife, care este capabil să pătrundă în cuticulă la firele de păr ale stigmatelor (partea cea mai moale) pentru a ajunge la ovar. În ovar, se produce o stromă micelială, care la rândul său se dezvoltă în continuare în număr mare de conidiospori care este eliberat din seva floemului plantei ca un fluid gros de zahăr.

când acest lichid este răspândit la alte plante de picături de ploaie și insecte, permite infecției să se răspândească la alte plante pe măsură ce ciupercile continuă să prospere.

prin acest ciclu, ovarul plantei gazdă este în esență înlocuit de micelia ciupercilor (care formează și exudatele denumite miere). Mierea produsă este compusă din conidii care infectează alt ovar gazdă atunci când sporii (conidia) sunt dispersați.

pe de altă parte, mierea (bogată în zahăr) se dezvoltă într-un sclerotium, care este o masă întărită maro închis (sau violet), care este denumită și corpul (corpurile) ergotului. Aceste corpuri conțin alcaloizi uscați și atunci când aterizează pe solul înconjurător, ciclul de viață continuă să producă ascospori care, la rândul lor, pot afecta ovarele altor plante gazdă.

* C. s-a demonstrat că speciile purpurea produc enzime care sunt capabile să degradeze peretele celular al plantei gazdă pentru a pătrunde și a ajunge la ovar

* Honeydew atrage insectele făcând posibilă răspândirea sporilor la alte plante gazdă

* duritatea sclerotiului îi permite să supraviețuiască în condiții nefavorabile iarna-în condiții favorabile, ciupercile încep să germineze pentru a forma corpuri fructifere (stroma) în timpul reproducerii sexuale. Sporii care sunt produși în cele din urmă din peritec sunt transportați de vânt către florile plantei gazdă unde ciclul de viață continuă.

reproducere sexuală

în timpul reproducerii sexuale, citoplasma miceliei compatibile fuzionează într-un proces cunoscut sub numele de plasmogamie. Cu toate acestea, nucleele acestor micelii nu fuzionează, ceea ce înseamnă că celulele rămân într-o stare dikarytică. Aceasta înseamnă pur și simplu că celula conține două nuclee distincte genetic în citoplasma lor.

când condițiile sunt favorabile (temperatură, nutrienți etc.), Aceste celule se dezvoltă într-un corp fructifer (ascus se formează în corpul fructifer), care este apoi urmat de fuziunea celor două nuclee într-un proces cunoscut sub numele de cariogamie.

fuziunea nucleelor în ascus are ca rezultat producerea de ascospori prin meioză (meioza continuă mitoză) și mitoză. Acești spori continuă ciclul de viață în condiții favorabile.

C. Structura și morfologia purpureei

• cornul ca sclerotia care înlocuiește semințele de plante poate apărea de culoare maro închis sau violet.
• dimensiunea acestor structuri (sclerotia) depinde în mare măsură de numărul de sclerotia pe urechi de cereale sau dimensiunea semințelor plantei gazdă
• Sclerotia sunt cilindrice și alungite în formă
• sporii de C. purpurea sunt subțiri și alungite (ca acele)
• peritecia purpureei este în formă de balon

Claviceps Paspali

denumit și paspalum ergot, Claviceps paspali este o specie din genul Claviceps despre care se spune că provine din America de Sud. Cu toate acestea, poate fi găsit într-o serie de alte regiuni din întreaga lume, inclusiv Australia și o parte din Africa.

comparativ cu C. purpurea care afectează o gamă largă de ierburi și cereale, Claviceps paspali s-a dovedit că colonizează în cea mai mare parte specii din genul Paspalum (iarbă).

ciclul de viață al Claviceps paspali este mai asemănător cu cel al C. purpurea. Aceasta înseamnă că sporii dispersați de vânt aterizează pe pistilul florii gazdă (genul Paspalum, cum ar fi paspalum dilatatum) și germinează pentru a produce hife care cresc în ovar. Experimentele au arătat că acest proces durează doar câteva zile, ducând la distrugerea ovarului, deoarece țesutul fungic umple spațiul intern al organului. Ca și în cazul C. purpurea, mierea este produsă și de această ciupercă pentru a atrage insectele și a permite ciclului de viață să continue în alte plante gazdă.

C. Structura și morfologia Paspali

• peritecia este în formă de balon cu ASCI subțire și cilindrice
• hialine ascospores
• degetar ca ascus cu aproximativ opt spori fiecare
• stromata de Claviceps paspali este dur, dar are o textura tare
• sclerotia este galben gri în culoare cu o suprafață aspră
• ascospori de Claviceps paspali au o lungime cuprinsă între 70 și 100 microni

la fel ca Claviceps purpurea, Claviceps paspali produce alcaloizi care pot provoca probleme de sănătate. În plus, ele produc, de asemenea, acid paspalic, amine de acid lizergic și alte substanțe, cum ar fi acidul isolysergic.

având în vedere că această ciupercă afectează de obicei genul Paspalum, cum ar fi paspalum dilatatum, care este consumat de bovine și alte erbivore, aceste substanțe s-au dovedit a fi otrăvitoare pentru aceste animale, provocând tremurături și chiar moarte atunci când sunt consumate în cantități mari.

de exemplu, potrivit unui studiu, un gram de extract din ciuperci s-a dovedit a fi capabil să provoace moartea unui porc Matur. Din acest motiv, astfel de ierburi din părți din Australia și din alte regiuni sunt rareori date acestor animale.

Claviceps Fusiformis

Claviceps fusiformis este în primul rând comun în diferite părți ale Africii și Indiei, meiul perlat fiind gazda sa principală. Ciupercile provoacă boala ergotului în această plantă prin înlocuirea boabelor normale sănătoase cu o sclerotie.

ca și celelalte specii din genul Claviceps, Claviceps fusiformis produc, de asemenea, alcaloizi din sclerotia care pot provoca intoxicații la animale.

unele dintre simptomele asociate cu această substanță includ (la animale și ființe umane):

• nervozitate
• vărsături
• diaree

în timp ce Claviceps fusiformis afectează în mare măsură meiul perlat, ierburi precum cele care aparțin genului Pennisetum s-au dovedit, de asemenea, că acționează ca gazde rezervor pentru specie.

cu diferențe foarte mici, ciclul de viață al acestei specii este, de asemenea, similar cu cel al Claviceps purpurea, unde conidia vântului poate fi răspândită de vânt, insecte și picături de ploaie.

unele dintre condițiile optime pentru germinarea conidiilor includ:

• 20- 30 C

• 100 umiditatea relativă

C. Structura și morfologia fusiformelor

• o sclerotia alungit, care poate fi palid sau maro închis în culoare
• tulpini de ciuperci sunt violet în culoare și formează un capitulum globular maro închis
• Hyalineconidia (macro și microconidia)

* alcaloizii de Ergot produși de Claviceps fusiformis se găsesc în meiul perlat infectat și iarba Buffel

Claviceps Africana

Claviceps africana s-a dovedit că afectează în primul rând plantele de sorg, făcându-l una dintre cele mai mari provocări din industrie. Se găsește în mare parte în Africa, Australia, părți din Asia, precum și în America de Nord și de Sud. Ca urmare, există o preocupare globală cu privire la distrugerea plantelor de sorg.

în afară de simpla deteriorare a acestor culturi prin deteriorarea ovarului și a alcaloizilor săi (în special dihidroergozină, festuclavină și piroclavină), Claviceps africana face, de asemenea, planta susceptibilă la alte tipuri de ciuperci și dăunători.

ciclul de viață al Claviceps africana este similar cu cel al celorlalte Claviceps. Cu toate acestea, cu Claviceps africana, ovarul și semințele sunt înlocuite cu miceliu care are o culoare albă sau palidă și are o formă sub-globoasă. Vâscozitatea mierii (de culoare albă) depinde de temperatură și umiditate.

când are vâscozitate scăzută, s-a demonstrat că mierea acoperă părți ale frunzelor și tulpinii plantei, făcându-l să pară mai alb sau mai palid decât este în mod natural.

Metabolism

nutrienții sunt necesari pentru toate speciile din genul Claviceps în dezvoltarea lor. Studiile au arătat că lipidele, aminoacizii și alte zaharuri sunt concentrate în sclerotiul germinant.

de exemplu, rezervele de lipide din sclerotium s-au dovedit a acționa ca surse de energie în timpul creșterii stomatale. S-a demonstrat, de asemenea, sinteza polipolului, mannitalului și a diferitelor zaharuri solubile. Prin urmare, aminoacizii și lipidele s-au dovedit a fi importante nu numai pentru germinarea sclerotiului, ci și pentru sinteza altor materiale necesare supraviețuirii și proliferării ciupercilor.

conform altor studii, hifele care cresc în interiorul ovarului s-au dovedit, de asemenea, că obțin nutrienți necesari pentru germinarea sclerotiului.

toxine

ciupercile de Ergot produc alcaloizi de ergot, care sunt micotoxine.

unele dintre cele mai importante alcaloizi de ergot includ:

• amidă de acid lizergic
• Ergopeptide
• Clavine
• acizi Lizergici

în funcție de specie și de plantele infectate, contaminarea și efectele asupra contaminării asupra plantei, a oamenilor și a animalelor vor varia.

de exemplu, în timp ce Claviceps purpurea afectează părțile reproductive ale plantelor de cereale și ale diferitelor ierburi, C. africana contaminează și provoacă distrugerea sorgului cu alcaloizii lor.

când sunt ingerate de ființe umane și animale, diferite concentrații de alcaloizi vor avea efecte diferite, de la halucinații și senzații de arsură până la moarte. La om, s-a demonstrat că ergotoxina și alți alcaloizi ai C. purpurea stimulează mușchiul neted, ducând la cazuri de gangrena, ocluzie arterială și contracție a uterului, ceea ce poate duce la avorturi spontane.

unele dintre celelalte efecte ale acestor substanțe includ:

• dureri de cap
• convulsii
• vertij
• vasoconstricții dureroase

semnificație farmaceutică

în timp ce ciupercile de ergot s-au dovedit a avea efecte negative asupra sănătății pe lângă plantele dăunătoare, acestea au și o importanță medicală. De exemplu, acestea au fost utilizate pentru a reduce sângerarea excesivă în timpul perioadelor menstruale la femei.

compuși precum ergotamina au fost, de asemenea, utilizați pentru a ajuta la tratarea migrenelor, în timp ce alte ciuperci de ergot ajută la îmbunătățirea efectelor dopaminei în creier.

concluzie

deși aceste organisme au o importanță farmacologică, este de remarcat faptul că ciupercile de ergot pot avea efecte negative grave atât asupra ființelor umane, cât și asupra animalelor. Din acest motiv, utilizarea lor pentru efectele lor farmacologice (ca formă de tratament) este foarte descurajată pentru cei care nu sunt familiarizați cu aceste specii de ciuperci. Dar să te bucuri să le privești din punct de vedere micro sub microscop este fascinant.

Vezi Și:

Trichoderma

Aspergillus

Alternaria

Pezizomycotina

drojdie în general

Verticillium

înapoi la pagina principală Fungi

întoarcere de la Claviceps la MicroscopeMaster acasă

B. Komolonga, S. Chakrabortyab, M. Ryleyc și D. Yates. Colonizarea ovarului de către Claviceps africana este legată de rezistența ergotului la liniile de sorg masculin-sterile. Patologia Plantelor (2003) 52, 620-627.

Klaus B. Tenberge. Biologia și Strategia de viață a ciupercilor Ergot. 1999 OPA (Overseas Publishers Association) N. V. publicat de licență sub amprenta Harwood Academic Publishers, parte a Gordon and Breach Publishing Group.

Paul Tudzynski și Jan Scheffer. Claviceps purpurea: aspecte moleculare ale unui stil de viață patogen unic. Patologia Moleculară A Plantelor (2004) 5(5), 377-388.