Микопаразитизм - Mycoparasitism

А микопаразит это организм, способный паразитировать на грибах. Разнообразие грибковый грибы были найдены в природе, либо как паразиты, комменсалы или же сапробы.[1] Биотрофный микопаразиты получают питательные вещества из живых клеток-хозяев. Некротрофные микопаразиты полагаются на разложившееся вещество (сапрофитный рост).[1][2]

Виды микопаразитизма

Биотрофный микопаразиты и нектрофные микопаразиты - две основные группы микопаразитов.[3]

Биотрофные и некротрофные микопаразиты

Биотрофные микопаразиты получают питательные вещества из живых клеток-хозяев, и их рост этих паразитов в значительной степени зависит от метаболизма хозяина.[4] Биотрофные микопаразиты, как правило, обладают высокой специфичностью к хозяину и часто образуют специализированные инфекционные структуры или переход паразита хозяина.[5] Некротрофные микопаразиты могли полагаться только на сапрофитный рост.[2] С другой стороны, антагонистическое действие очень агрессивно в некротрофных отношениях, в которых преобладают некротрофные микопаразиты. Некротрофные паразиты, как правило, обладают низкой специфичностью к хозяину и относительно неспециализированы по механизму паразитизма.[5]

Сбалансированные и деструктивные микопаразиты

Сбалансированные микопаразиты практически не оказывают деструктивного воздействия на хозяина, тогда как деструктивные микопаразиты имеют противоположный эффект.[6] Биотрофные микопаразиты обычно считаются сбалансированными микопаразитами; Некротрофные микопаразиты обычно обладают низкой специфичностью к хозяину и могут использовать токсичные и связанные фермент чтобы убить хозяина, поэтому некротрофные микопаразиты обычно считаются деструктивными микопаразитами. Однако в некоторых комбинациях паразит может жить во время своего раннего развития как биотрофный паразит, затем убивать своего хозяина и превращаться в разрушительных микопаразитов на поздней стадии паразитирования.[4][6]

Микогетеротрофия

Monotropa uniflora (или другие виды покрытосеменных), которые паразитируют на грибах и не фотосинтезируют, иногда классифицируются как микопаразиты, однако их следует называть микогетеротрофы.

Механизм

Обычно существует четыре непрерывных этапа микопаразитизма: местоположение цели; признание; контакт и проникновение; получение питательных веществ.[7]

Целевое местоположение

Многие исследования показывают, что направление роста мицелий, спора прорастание и трубка бутона удлинение микопаразитов имеют тропическую реакцию или тропизм перед прикреплением грибов-хозяев.[8] Эта тропическая реакция возникает из-за химических стимуляторов, выделяемых микохостом, и направление градиента концентрации определяет направление роста паразита.[9] Поскольку микопаразитарное взаимодействие является специфическим для хозяина, а не просто контактной реакцией, вполне вероятно, что сигналы от грибка-хозяина распознаются микопаразитами, такими как Триходермия и провоцируют транскрипцию генов, связанных с микопаразитизмом.[10][11]

Признание

Когда микопаразиты прикрепляются к микохосту, они узнают друг друга. Указывается, что распознавание микопаразитов и их грибов-хозяев связано с агглютинин на поверхности клеток микохоста. Углеводные остатки на клеточной стенке микопаразитов могут специфически связываться с лектины на поверхности грибов-хозяев для достижения взаимного признания.[12]

Контакт и проникновение

Как только микопаразиты и микохосты узнают друг друга, они оба претерпят некоторые изменения во внешней форме и внутренней структуре до некоторой степени.[13][14] Проявления микопаразитарных грибов обычно следующие: (1) гифа быстро растет на грибах-хозяевах и обвивается вокруг гиф грибов-хозяев; (2) гиф проникает в гифы грибов-хозяев и удлиняет их. (3) образуется инфекционная нить, которая проникает в клетки грибов-хозяев, создавая паразитарные отношения.[15] Что касается некротрофных / деструктивных микопаразитов, с другой стороны, гифы грибов-хозяев из-за роли микопаразитов останавливают рост, деформируются, сморщиваются и даже растворяются.[2]

Заявление

В последнее время популярно использовать комплексная борьба с вредителями (IPM) как подход к сокращению количества пестициды использовались с помощью профилактических методов культивирования, использования устойчивых к болезням сортов растений, а также использования механических и биологических средств борьбы с популяциями патогенов. Биоконтроль патогенов растений микробным антагонисты является одним из многообещающих компонентов будущих стратегий борьбы с болезнями, который совместим как с органическим сельским хозяйством, так и с IPM.[16] Поскольку некоторые микопаразитарные грибы обладают способностью паразитировать и убивать другие грибы, эти грибы можно использовать для противодействия патогенным грибам растений непосредственно в качестве средства биоконтроля. Микопаразитизм патогенных грибов растений Триходермия изоляты были хорошо изучены и широко считаются одним из основных факторов, способствующих биологическому контролю ряда коммерчески важных заболеваний.[7] Среди прочего, Соединенные Штаты, Индия, Израиль, Новая Зеландия, и Швеция применили Триходермия коммерчески доступные виды, такие как Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea, Sclerotium rolfsii, Sclerotinia sclerotiorum, Пифий spp. и Фузариум виды как перспективная альтернатива химическим пестицидам.[17][18] Более того, с лучшим пониманием микопаразитизма большее количество биологически активных соединений, включая биопестициды и биоудобрения будут представлены как полезные продукты.[19]

Список грибных биоагентов с указанием их торговой марки и названия производителя[5]
Коммерческие продуктыИспользуемые биоагентыНазвание производителя
Биофунгицид AQ10Ampelomyces quisqualis

изолят М-10

Ecogen, Inc. Израиль
Анти-грибокТриходермия видыGrondortsmettingen De Cuester, Бельгия
БиофунгусТриходермия видыGrondortsmettingen De

Cuester n. V.Belgium

Bas-dermaTrichoderma virideBasarass Biocontrol Res.

Lab., Индия

Бинаб ТTrichoderma harzianum

(ATCC 20476) и

Trichoderma polysporum

(ATCC 20475)

Bio-Innovation AB, Великобритания
БиодермаTrichoderma viride / Т. HarzianumBiotech International Ltd., Индия
Биофокс СFusarium oxysporum (Непатогенный)С. И. А. П. А., Италия
Престоп, ПрирнастопGliocladium catenulatumКемира Агро. Oy, Финляндия
Root Pro, Root Prota для SoilgardTrichoderma harzianum /Gliocladium virens напряжение

GL-21

Efal Agr, Israel Thermo Trilogy, США
Корневой щит, Растительный щит,

Ящик для сеялки Т-22

Trichoderma harzianum Рифаи штамм KRL-AG

(Т-22)

Bioworks Inc., США
СупресивитTrichoderma harzianumБоррегор и Райцель, Чешская Республика
Т-22 Г, Т-22 НВTrichoderma harzianum

штамм KRL-AG2

THT Inc., США
Триходекс, ТрихопельTrichoderma harzianumМахтешим Химический Завод Лтд., США
Трихопель, Триходжект, Триходоуели, ТрихозалTrichoderma harzianum

и Trichoderma viride

Agrimm Technologies Ltd., Новая Зеландия
ТрихопельTrichoderma harzianumи Trichoderma virideAgrimm Technologies Ltd., Новая Зеландия
Trichoderma 2000Триходермия sp.Myocontrol Ltd., Израиль
Три-контрольТриходермия видыJeypee Biotechs, Индия
TriecoTrichoderma virideEcosense Labs Pvt. ООО,

Мумбаи, Индия

TYТриходермия sp.Mycocontrol, Израиль

Рекомендации

  1. ^ а б Hawksworth, D.L .; Кирк, П.М.; Саттон, Британская Колумбия; Пеглер, Д.Н. (1995). Словарь грибов Эйнсворта и Бисби. Уоллингфорд, Великобритания: CAB International.
  2. ^ а б c Барнетт, Х.Л. (1963). «Природа микопаразитизма грибами». Анну. Rev. Microbiol. 17: 1–14. Дои:10.1146 / annurev.mi.17.100163.000245.
  3. ^ Босалис, М. Г. (1964). «Гиперпаразитизм». Ежегодный обзор фитопатологии. 2 (1): 363–376. Дои:10.1146 / annurev.py.02.090164.002051. ISSN  0066-4286.
  4. ^ а б ДЖЕФФРИС, ПИТЕР (1985). «Микопаразитизм у зигомицетов». Ботанический журнал Линнеевского общества. 91 (1–2): 135–150. Дои:10.1111 / j.1095-8339.1985.tb01140.x. ISSN  0024-4074.
  5. ^ а б c Ашраф, Шабир; Зухайб, Мохаммад (2013), «Биоразнообразие грибов: потенциальный инструмент в борьбе с болезнями растений», Управление микробными ресурсами в окружающей среде, Springer, Нидерланды, стр. 69–90, Дои:10.1007/978-94-007-5931-2_4, ISBN  9789400759305
  6. ^ а б Х.Л., Барнетт; Ф.Л., Бинде (1973). «Грибковые отношения хозяина-паразита». Ежегодный обзор фитопатологии. 11 (1): 273–292. Дои:10.1146 / annurev.py.11.090173.001421.
  7. ^ а б Ojha, S .; Чаттерджи, Н. С. (2011). «Микопаразитизм Trichodermaspp. В биоконтроле фузариозного увядания томатов». Архивы фитопатологии и защиты растений. 44 (8): 771–782. Дои:10.1080/03235400903187444. ISSN  0323-5408.
  8. ^ Chet, I .; Harman, G.E .; Бейкер, Р. (1981). «Trichoderma hamatum: его гифальные взаимодействия с Rhizoctonia solani и Pythium spp». Микробная экология. 7 (1): 29–38. Дои:10.1007 / bf02010476. ISSN  0095-3628. PMID  24227317.
  9. ^ Барак, Р .; Elad, Y .; Мирельман, Д .; Чет, И. (1985). «Лектины: возможная основа для специфического распознавания при взаимодействии Trichoderma и Sclerotium rolfsii». Фитопатология. 75 (4): 458–462. Дои:10.1094 / фито-75-458.
  10. ^ Дружинина Ирина С .; Зайдл-Сейбот, Верена; Эррера-Эстрелла, Альфредо; Хорвиц, Бенджамин А .; Кенерли, Чарльз М .; Монте, Энрике; Mukherjee, Prasun K .; Цайлингер, Сюзанна; Григорьев, Игорь В. (2011-09-16). «Триходермия: геномика оппортунистического успеха» (PDF). Обзоры природы Микробиология. 9 (10): 749–759. Дои:10.1038 / nrmicro2637. ISSN  1740-1526. PMID  21921934.
  11. ^ Карлссон, Магнус; Дурлинг, Микаэль Брандстрём; Чхве, Джэён; Косаванг, Чатчай; Лакнер, Джеральд; Tzelepis, Georgios D .; Нигрен, Кристийна; Дубей, Мукеш К .; Камоу, Натали (2015-01-08). «Взгляды на эволюцию микопаразитизма из генома Clonostachys rosea». Геномная биология и эволюция. 7 (2): 465–480. Дои:10.1093 / gbe / evu292. ISSN  1759-6653. ЧВК  4350171. PMID  25575496. CC-BY icon.svg Материал был скопирован из этого источника, который доступен под Международная лицензия Creative Commons Attribution 4.0.
  12. ^ Инбар, Джейкоб; Менендес, Ана; Чет, Илан (1996). «Взаимодействие гифов между Trichoderma harzianum и Sclerotinia sclerotiorum и его роль в биологическом контроле». Биология и биохимия почвы. 28 (6): 757–763. Дои:10.1016/0038-0717(96)00010-7. ISSN  0038-0717.
  13. ^ Цайлингер, Сюзанна; Бруннер, Курт; Peterbauer, Clemens K .; Мах, Роберт Л .; Кубичек, Кристиан П .; Лорито, Маттео (2003-07-01). «Nag1 N-ацетилглюкозаминидаза Trichoderma atroviride важна для индукции хитиназы хитином и имеет большое значение для биоконтроля». Текущая генетика. 43 (4): 289–295. Дои:10.1007 / s00294-003-0399-у. ISSN  0172-8083. PMID  12748812.
  14. ^ Троян, Рожерио Фрага; Штейндорф, Андрей Стекка; Рамада, Марсело Энрике Соллер; Арруда, Валькирия; Ульхоа, Чирано Хосе (26.06.2014). «Исследования микопаразитизма Trichoderma harzianum против Sclerotinia sclerotiorum: оценка антагонизма и экспрессии генов ферментов, разрушающих клеточную стенку». Письма о биотехнологии. 36 (10): 2095–2101. Дои:10.1007 / s10529-014-1583-5. ISSN  0141-5492. PMID  24966041.
  15. ^ Го, Йит Кхенг; Вуянович, Владимир (2010). «Биотрофные микопаразитарные взаимодействия между Sphaerodes mycoparasitica и фитопатогенными видами Fusarium». Биоконтроль науки и технологий. 20 (9): 891–902. Дои:10.1080/09583157.2010.489147. ISSN  0958-3157.
  16. ^ Карлссон, Магнус; Дурлинг, Микаэль Брандстрём; Чхве, Джэён; Косаванг, Чатчай; Лакнер, Джеральд; Tzelepis, Georgios D .; Нигрен, Кристийна; Дубей, Мукеш К .; Камоу, Натали (2015-01-08). «Взгляды на эволюцию микопаразитизма из генома Clonostachys rosea». Геномная биология и эволюция. 7 (2): 465–480. Дои:10.1093 / gbe / evu292. ISSN  1759-6653. ЧВК  4350171. PMID  25575496.
  17. ^ Малик, Абдул; Громанн, Элизабет; Алвес, Мадалена, ред. (2013). Управление микробными ресурсами в окружающей среде. Дои:10.1007/978-94-007-5931-2. ISBN  978-94-007-5930-5.
  18. ^ Хауэлл, К. Р. (2003). «Механизмы, используемые видами Trichoderma в биологической борьбе с болезнями растений: история и эволюция современных представлений». Болезнь растений. 87 (1): 4–10. Дои:10.1094 / pdis.2003.87.1.4. ISSN  0191-2917. PMID  30812698.
  19. ^ Винале, Франческо; Шиваситхампарам, Кришнапиллай; Ghisalberti, Emilio L .; Марра, Роберта; Ву, Шеридан Л .; Лорито, Маттео (2008). «Взаимодействие триходермы – растение – патоген». Биология и биохимия почвы. 40 (1): 1–10. Дои:10.1016 / j.soilbio.2007.07.002. ISSN  0038-0717.