АСКОСПОРИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, ФОРМУВАННЯ, ФУНКЦІЇ, ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

У аскоспори є суперечки продуктом статевого розмноження, cariogamia і мейозом ділення грибів асков класу Ascomycota. Вони, проростаючи, здатні породити новий самостійний грибок.

Гриби Ascomycota або Ascomycetes - це клас грибів, який включає близько 30% усіх відомих видів грибів. Вони найчастіше зустрічаються в наземних та водних середовищах. Для морських місць існують лише деякі види.

Фото аскоспор виду Morchella elata, знятих світловим мікроскопом (Джерело: Peter G. Werner Via Wikimedia Commons)

Відмінною особливістю аскоміцетів є формування структури, що продукує ендоспори. Ця структура являє собою особливий тип спорангія і називається "огида". Тому всі гриби, які викликають огиду, відносяться до класу аскоміцетів.

Асци, як правило, мішкоподібні і являють собою місце, де утворюються аскоспори. Більш спеціалізовані аскоміцети, такі як лишайники, мають макроскопічні асці та плодоносні тіла, що називаються аскокарпусами.

Форма аськи та аскоспор використовується таксономістами для розмежування різних видів класу Аскомікота. Наприклад, всередині аскоміцетів є дріжджі, одноклітинні гриби, які не утворюють плодоносних тіл.

Частина агропродовольчої галузі присвятила себе збереженню предметів та продуктів харчування від забруднення аскоспорами, оскільки, коли вони проростають та виникають зрілі особини, вони псуються та розкладають їжу.

характеристики

Аскоспори є як би «насінням» грибів Ascomycota, аналогічним рослинним, оскільки вони можуть залишатися неактивними (у стані спокою), але живуть протягом тривалого періоду часу.

Ці структури дуже стійкі, можуть породити нових повноцінних особин і можуть довго жити після проростання, оскільки живляться ендогенними субстратами.

Фото Schizosaccharomyces octosporus, що показує аскоспори із захисними оболонками за допомогою світлової мікроскопії. А = Аскоспори, В = Аскас, С = Аскоспори, розділені поділом на чотири аскоспори, D = Аскоспори із захисними оболонками. Шкала шкала = 0,01 мм (Джерело: Фото Schizosaccharomyces octosporus, що показує аскоспори із захисними оболонками за допомогою світлової мікроскопії. A = Аскоспори, В = Аскас, С = Аскоспори, поділені на поділ чотирма аскоспорами, D = Аскоспори із захисними оболонками. Бар масштаб = 0,01 мм. Через Вікісховище)

Однак аскоспори мають унікальні характеристики, що відрізняють їх від насіння рослин, наприклад, основними подразниками для проростання аскоспор є хімічні речовини, що утворюються при розкладанні субстратів.

У рослин, навпаки, стимулом для проростання є вода і світло, в деяких випадках. Аскоспори мають половину хромосомного заряду нормальної клітини, тобто вони гаплоїдні; тим часом насіння рослин є переважно поліплоїдними.

Аскоспори - це, як правило, мікроскопічні структури, які рідко помітні з лупами малої потужності. З іншого боку, насіння овочів є макроскопічним і за винятками можна назвати мікроскопічні насіння.

Дивлячись під мікроскоп і деталізуючи типовий аскоспор, ми спостерігаємо, що вони мають еліптичну форму, що їхні протопласти укладені трирівневою або шаруватою хітиновою клітинною стінкою і що мають зародкові пори на кожному кінці клітини.

Формування огиди та аскоспори

Проростання аскоспори та розвиток міцелію

Аскоспори є кінцевим продуктом процесу статевого розмноження аскоміцетів. Утворення міцелії в цих організмах починається з проростанням аскоспори, і відразу після цього починають утворюватися конідіофори.

Грибок починає фазу росту, де утворюється велика кількість конідій, які сприяють поширенню гриба в субстраті. У цьому міцелієві починається формування огиди.

Перед цим відбувається гаметогенез, за ​​допомогою якого формуються антеридії (чоловіки) та аскогонії (жінки). Ядра антеридію переносяться в аскогоній і протопласти обох клітин зливаються в процесі, званому плазмогамією.

Всередині цього ж цитозолу чоловічі ядра спаровуються з жіночими ядрами, але без зрощення. Потім «гіфальні» нитки починають рости поза аскогонієм, і аскогенні гіфи подовжуються.

У аскогенних гіфах ядра розвиваються та розмножуються шляхом одночасного мітотичного поділу у всіх гіфах аскогонію. Огида утворюється в кінці однієї з ашогенних дикаріотичних гіф, що виникли під час цього кроку.

Життєвий цикл гриба Ascomycota. А - гаплоїдна стадія (дріжджі); В - стадія дикаріотики (міцелій); C - диплоїдна стадія (proasci); D - розвиток асци і спорогенезу. 1 - поява аскоспор і бластоспор (конідій); 2-дикаріотизація; 3 - дикаріотичний міцелій у рослинних клітинах, утворюючи аскогенний шар; 4 - каріогамія; 5 - мітоз диплоїдного ядра, утворення протоасци та базальної клітини; 6 - розвиток огиди після мейозу; 7 - мітоз гаплоїдних ядер, утворення аскоспор; 8 - шарове утворення рослинних клітин (Джерело: Афанасович Via Wikimedia Commons)

Формування огиди

Одна з клітин дикаріотичних гіф виростає, утворюючи гачок, який називається "ункінуло". У цій клітині, що має форму гака, два ядра діляться таким чином, що їх мітотичні веретена розташовані у паралельній та вертикальній орієнтації.

Два дочірні ядра знаходяться у верхній області гака, одне - біля кінця, а інше - біля базальної перегородки гака. Там утворюються дві перегородки, які ділять гачок на три клітини.

Клітина посеред трьох - це та, яка формуватиме огиду. Всередині цієї клітини відбувається процес каріогамії, де два ядра зливаються, утворюючи диплоїдне ядро, відоме як зигота.

Це диплоїдне ядро ​​є єдиним диплоїдним у життєвому циклі грибів Ascomycota. Після каріогамії огида починає дозрівати і збільшуватися в довжину (видовжуватися).

Формування аскоспори

У молодих аско-клітинах диплоїдні ядра всередині них зазнають мейозу та пізнього мітозу. 8 нових гаплоїдних клітин походять з вихідної клітини. Ці вісім клітин, по мірі їх розвитку, перетворяться на аскоспори.

Кожне ядро, яке виникло від мейотичного та пізнішого мітотичного розмноження, буде зберігатися разом із частиною цитозолу клітини, де відбулося поділ, у клітинній стінці хітину, яка синтезується всередині клітини.

Майже у всіх аскоміцетах огида - це дуже добре структурована жорстка структура. По мірі дозрівання аскоспор огида нагнітається і вивільняє аскоспори в навколишнє середовище.

Як правило, аскоспори поширюються на короткі відстані, приблизно на кілька сантиметрів, однак у деяких видів вони поширюються до кількох метрів, все залежить від середовища, куди їх виганяють.

Приклади

Найбільш поширеними видами аскомікоти в природі та в агробізнесі є дріжджі, які можна виявити на поверхні ґрунтів, води, плодів та великої кількості їжі.

Ці організми мають здатність метаболізувати цукри, виробляючи в процесі алкоголь та вуглекислий газ.

Плодоносні тіла не виникають у дріжджах, оскільки це одноклітинні організми, які розмножуються найчастіше бінарним поділом або брунькуванням. Однак, коли умови в середовищі несприятливі, дві сумісні клітини зливаються, утворюючи зиготу.

Зигота розвивається безпосередньо всередині клітини, ця клітина диференціюється на огиду і всередині неї 4 або 8 ядер діляться залежно від виду дріжджів. Ці ядра розвиваються і покриваються хітином, трансформуючись в аскоспори.

Усі гриби, що входять до симбіотичної асоціації, що представляють лишайники, походять із сімейства Аскомікота, тому вони розвивають аскоспори шляхом свого статевого розмноження.

Як правило, при докладному спостереженні за лишайником, що вже досяг своєї стадії зрілості, видно невеликі чашеподібні структури. Ці структури - плодоносні тіла гриба, відомі як "апотеція". Усередині апотеції - місце, де утворюються аскоспори.

Список літератури

1. Bellemère, A. (1994). Асци і аскоспори в систематиці аскоміцетів. В систематиці Аскоміцета (с. 111-126). Спрингер, Бостон, Массачусетс.
2. Dijksterhuis, J. (2007). Теплостійкі аскоспори. У харчовій мікології (с. 115-132). Преса CRC.
3. Гут, Е., Хашимото, Т., Конті, Сф (1972). Морфогенез аскоспор у Saccharomyces cerevisiae. Журнал бактеріології, 109 (2), 869-880
4. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Класифікація, структура та розмноження ботаніки
5. Lowry, RJ, & Sussman, AS (1968). Ультраструктурні зміни під час проростання аскоспор Nerasspora tetrasperma. Мікробіологія, 51 (3), 403-409.
6. Ворон, PH, Еверт, РФ, Ейхорн, SE (2005). Біологія рослин. Макміллан.