Karakteristik Oomycetes, siklus hidup, nutrisi, reproduksi



itu oomycetes atau cetakan air (Oomycetes u Oomycota), adalah sekelompok organisme yang secara tradisional diklasifikasikan di antara jamur. Di antara karakteristik yang dimiliki oleh kedua kelompok organisme (jamur dan oomycetes) adalah jenis pertumbuhan, bentuk nutrisi dan penggunaan spora selama reproduksi. Namun, studi molekuler menunjukkan bahwa oomycetes tidak terkait dengan jamur sejati.

Beberapa spesies adalah parasit tanaman, termasuk di antara patogen tanaman yang paling merusak. Di antara penyakit yang menyebabkan adalah busuk bibit, busuk akar, busuk daun dan jamur berbulu halus.

Kelaparan Besar, atau Kelaparan Irlandia tentang Kentang, disebabkan oleh seorang oomycete bernama  Phytophthora infestans. Patogen tersebut menghancurkan tanaman kentang Irlandia pada tahun 1840-an.

Pada saat itu, sekitar setengah dari populasi bergantung secara eksklusif pada tanaman ini untuk kelangsungan hidup mereka. Hilangnya panen menyebabkan hampir satu juta orang meninggal karena kelaparan dan jumlah yang sama meninggalkan pulau itu untuk mencari kondisi kehidupan yang lebih baik.

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Taksonomi
  • 3 Siklus hidup
  • 4 Nutrisi
  • 5 Reproduksi
    • 5.1 Aseksual
    • 5.2 Seksual
  • 6 Penyakit
    • 6.1 Pada tanaman
    • 6.2 Fitopatogen lainnya
    • 6.3 Pada hewan
  • 7 Referensi

Fitur

Oomycetes adalah sekelompok organisme, terutama air, yang memiliki dinding sel yang terdiri dari ß-glukan, prolin dan selulosa. Siklus hidupnya sebagian besar diploid.

Hifa bersifat multinukleasi atau cenocytic dan beraseptasi. Miselium menghasilkan septa hanya untuk memisahkan talus dari struktur reproduksi.

Reproduksi aseksual adalah dengan menggunakan spora biflagellate (zoospora) yang diproduksi di zoosporangios. Reproduksi seksual bersifat heterógama dan diproduksi dengan injeksi langsung nukleus jantan (= spermatozoa) anteridium dalam telur yang terkandung dalam oogonia.

Ukuran khas genom oomycetes adalah 50 hingga 250 Megabases (Mb), sangat besar dibandingkan dengan jamur, yaitu 10 hingga 40 Mb.

Taksonomi

Secara tradisional oomycetes telah diklasifikasikan dalam kerajaan jamur (Jamur). Namun, studi molekuler dan biokimia telah menyebabkan relokasi mereka di Kerajaan Protist. Mereka termasuk dalam filum Heterokontophyta, Kelas Oomycota. Kelas ini berisi 15 pesanan hingga saat ini.

Siklus hidup

Selama fase epidemi, oomycetes tersebar oleh angin atau air, dengan sporangia aseksual. Sporangia ini dapat berkecambah secara langsung, membentuk hifa invasif.

Perkecambahan sporangium juga bisa secara tidak langsung, melepaskan zoospora seluler. Zoospora tertarik ke permukaan inang masa depan. Pada beberapa spesies, perkecambahan sporangium langsung atau tidak langsung akan tergantung pada suhu lingkungan.

Ketika berkecambah, sporangia dan zoospora membentuk tabung germinal, yang akan menginfeksi berkat pembentukan appressories dan struktur penetrasi.

Setelah penetrasi, hifa akan tumbuh inter dan intraseluler di inang. Setelah setidaknya 3 hari pertumbuhan, hifa akan dapat membentuk sporangia baru yang akan menyebar untuk menginfeksi organisme baru..

Reproduksi seksual terjadi melalui produksi gametangia: oogonians dan antheridia. Secara umum, setiap individu menghasilkan antheridia dan oogonia. Pada beberapa spesies, reproduksi harus disilangkan (heterothalik), pada yang lain mungkin ada fertilisasi diri (homotaktik).

Dalam gametangios, pembelahan meiosis terjadi. Pada oogonia, satu atau beberapa oosfer diproduksi. Sperma flagel tidak ada dalam oomycetes. Di anteridio, inti haploid terbentuk. Anteridium tumbuh menuju oogonia dan membentuk tabung pembuahan. Tabung pembuahan menembus orus, mentransfer inti haploid.

Nuklei ini menyuburkan oosfer, sehingga menimbulkan o Dipore diploid dengan dinding tebal. Oospore yang dilepaskan dapat tetap berada di lingkungan untuk waktu yang lama sebelum berkecambah dan menghasilkan hifa yang akan dengan cepat menghasilkan sporangium.

Nutrisi

Banyak oomycetes adalah saprofit, yang lain adalah parasit. Beberapa spesies menggabungkan kedua gaya hidup. Spesies parasit telah beradaptasi untuk memparasitisasi berbagai kelompok organisme, seperti tanaman, nematoda, vertebrata, dan krustasea.

Organisme saprofit melakukan pencernaan eksternal makanan mereka, mengeluarkan enzim, dan kemudian menyerap molekul terlarut yang dihasilkan dari pencernaan.

Oomycetes parasit dapat berupa biotrof, hemibiotrof, atau nekrotrof. Spesies biotrofik memperoleh nutrisi dari jaringan hidup melalui hifa khusus yang disebut haustorio.

Hemibiotrof pertama kali memakan jaringan hidup dan membunuh inangnya pada tahap selanjutnya. Necrotrophs mengeluarkan racun dan enzim yang membunuh sel-sel inang dan kemudian mendapatkan nutrisi dari mereka.

Reproduksi

Aseksual

Oomycetes bereproduksi secara aseksual melalui sporangia. Sporangia membentuk spora biflagellate yang disebut zoospora. Dalam oomycetes mungkin ada dua jenis zoospora, primer dan sekunder.

Primer memiliki flagela yang dimasukkan ke dalam apeks. Zoospora sekunder, berbentuk ginjal, disisipkan flagela ke lateral. Dalam beberapa kasus, sporangia tidak membentuk spora, tetapi berkecambah secara langsung. Ini dianggap sebagai adaptasi terhadap kehidupan darat.

Seksual

Reproduksi seksual diberikan oleh oogami. Produksi gamet seksual terjadi pada gametangians. Gametangium betina, atau oogonio, umumnya besar dan akan menghasilkan, dengan meiosis, beberapa orus. Laki-laki, atau antherid, akan menghasilkan inti haploid.

Anteridium akan tumbuh menuju oogonium dan akan memperkenalkan, melalui tabung pemupukan, inti haploid dalam oogonium. Cara anteridium mengikat oogonium dapat bervariasi.

Dalam beberapa kasus, antherid bergabung secara lateral ke oogonio, yang menamakan dirinya paragino. Di tempat lain, gamentagio jantan mengelilingi pangkal oogonio (ampigino). Fusi nukleus haploid jantan dengan nukleus oosfer untuk memunculkan oospore diploid terjadi di oogonium..

Penyakit

Pada tanaman

Beberapa penyakit yang paling terkenal, yang disebabkan oleh oomycetes pada tanaman, termasuk penyakit busuk daun kentang, penyakit bulai pada anggur, kematian pohon oak yang tiba-tiba, dan pembusukan akar dan batang kedelai..

Selama infeksi, patogen ini mencapai kolonisasi inangnya, memodulasi pertahanan tanaman melalui serangkaian protein penyakit-efektor..

Efektor ini diklasifikasikan ke dalam dua kelas sesuai dengan situs target mereka. Efektor apoplastik disekresikan dalam ruang ekstraseluler tanaman. Sitoplasma, di sisi lain, dimasukkan ke dalam sel tanaman melalui haustoria oomycete.

Jenis kelamin Phytopthora termasuk hemibiotrof phytopathogens (misalnya, P. infestans, P. sojae) dan necrotrophs (misalnya, P. cinnamomi). Spesies dari genus ini memiliki dampak parah pada pertanian,

Phytophora infestans, menyebabkan penyakit busuk daun pada kentang dan bertanggung jawab atas Kelaparan Besar tahun 40-an abad ke-19, dapat menginfeksi berbagai spesies tanaman selain kentang, seperti tomat dan kedelai. Spesies ini dapat menginfeksi seluruh tanaman, umbi, akar atau daun, yang menyebabkan kematian tanaman.

Phytophthora ramorum, di sisi lain, itu menghasilkan infeksi yang disebut kematian ek mendadak, yang mempengaruhi ini dan pohon-pohon dan semak-semak lainnya menyebabkan kematian cepat.

Fitopatogen lainnya

Plasmopara viticola, disebabkan oleh jamur anggur, diperkenalkan dari Amerika Utara ke Eropa pada akhir abad ke-19. Hal ini ditandai dengan menyerang dedaunan dan kelompok.

Gejala pada daun adalah lesi kuning dengan batas difus, berdiameter 1-3 cm. Seiring perkembangan penyakit, penyakit ini dapat menyebabkan nekrosis daun dan bahkan defoliasi total tanaman..

Aphanomyces euteiches menyebabkan busuk akar di banyak legum. Hal ini dianggap sebagai patogen yang paling membatasi hasil panen kacang di beberapa bagian dunia. Spesies lain dari genus ini memengaruhi hewan, baik habitat darat maupun perairan.

Pada hewan

Aphanomyces astaci adalah parasit spesifik udang karang, sangat patogen untuk spesies Eropa. Ini telah menyebabkan hilangnya sebagian besar populasi Eropa dari krustasea dari keluarga Astacidae.

Zoospora oomycete tertarik oleh sinyal kimiawi dari krustasea dan menguraikan kutikula kepiting. Kista berkecambah dan menghasilkan miselium yang tumbuh dengan cepat di kutikula, hingga mencapai rongga tubuh bagian dalam. Setelah jaringan internal tercapai, krustasea mati dalam periode 6 hingga 10 hari.

Anggota genus saprolegnia mereka menyebabkan kelompok penyakit yang disebut saprolegniosis yang menyerang ikan atau telurnya. Di antara mereka, nekrosis dermal kulit adalah salah satu penyakit paling penting yang mempengaruhi spesies salmonid. Penyakit ini sangat mempengaruhi populasi ikan salmon di sungai-sungai Inggris pada akhir abad ke-19.

Saprolegniosis ditandai oleh bintik-bintik putih atau abu-abu miselium filamen pada ikan. Infeksi dimulai pada jaringan epidermis dan dapat meluas ke dalam.

Ini juga dapat membuat parasit telur dan sering terlihat sebagai massa putih kapas di permukaan telur atau ikan di akuarium rumah. Baru-baru ini, saprolegnia ferax terkait dengan penurunan populasi amfibi.

Pythiosis adalah penyakit yang disebabkan oleh oomycete Pythium insidiosum. Penyakit ini ditandai oleh lesi granulomatosa di kulit, saluran pencernaan atau di berbagai organ.

Zoospora oomycete berkembang di perairan stagnan zona tropis dan subtropis dan menembus inang melalui luka kulit. Begitu mereka telah mencapai inang, zoospora encyst dan menyerang jaringan inang. Ini mempengaruhi kuda, kucing, anjing dan kadang-kadang manusia.

Referensi

  1. G. Beakes, S. Sekimoto (2009). Filogeni evolusioner dari wawasan-oomycetes diperoleh dari studi-studi holokarpik tentang alga dan invertebrata. Dalam: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Genetika dan genomik Oomycete: keanekaragaman, interaksi, dan alat penelitian. John Wiley & Sons, Inc.
  2. H.S. Judelson (2009) Reproduksi seksual dalam oomycetes: biologi, keragaman, dan kontribusi terhadap kebugaran. Dalam: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics dan genomik: keanekaragaman, interaksi, dan alat penelitian. John Wiley & Sons, Inc.
  3. S. Kamoun (2003). Genetika molekuler Oomycetes patogen. Sel eukariotik.
  4. J. Makkonen (2013). Patogen wabah udang karang Aphanomyces astaci. Keanekaragaman genetik dan adaptasi terhadap spesies inang. Publikasi Universitas Finlandia Timur. Disertasi Kehutanan dan Ilmu Pengetahuan Alam No 105
  5. S.-K. Oh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Efektor Oomycetes RXLR berfungsi sebagai aktivator dan penekan imunitas tanaman. Jurnal Patologi Tanaman .
  6. B. Paula, M.M. Steciow (2004). Saprolegnia multispora, oomycete baru diisolasi dari sampel air yang diambil di sungai di wilayah Burgundi Perancis. Surat Mikrobiologi FEMS.