Гомоталличность относится к обладанию в пределах одного организма ресурсами для полового размножения; [1] т.е. наличие мужских и женских репродуктивных структур на одном и том же талломе . Противоположные половые функции выполняются разными клетками одного мицелия. [2]
Его можно противопоставить гетероталличному .
Часто используется для классификации грибов . У дрожжей гетероталличные клетки имеют типы спаривания a и α . Опытная материнская клетка (которая делилась хотя бы один раз) будет менять тип спаривания в каждом цикле деления из-за аллеля HO .
Половое размножение обычно происходит двумя принципиально разными способами у грибов. Это ауткроссинг (у гетероталличных грибов), при котором две разные особи вносят ядра для формирования зиготы, и самооплодотворение или самоопыление (у гомоталличных грибов), при котором оба ядра происходят от одной особи. Гомоталлизм у грибов можно определить как способность отдельной споры производить колонию , размножающуюся половым путем , при размножении в изоляции. [3] Гомоталлизм происходит у грибов посредством широкого спектра генетически различных механизмов, которые все приводят к культурам, размножающимся половым путем, из одной клетки. [3]
Среди 250 известных видов аспергиллов около 36% имеют идентифицированное половое состояние. [4] Среди тех видов Aspergillus , для которых был обнаружен половой цикл, большинство в природе являются гомоталличными (самооплодотворяющимися). [4] Самооплодотворение у гомоталличного гриба Aspergillus nidulans включает активацию тех же путей спаривания, которые характерны для пола у скрещивающихся видов, то есть самооплодотворение не обходит необходимые пути для скрещивания полов, а вместо этого требует активации этих путей в пределах одной особи. [5] Слияние гаплоидных ядер происходит в репродуктивных структурах, называемых клейстотециями , в которых диплоидная зигота претерпевает мейотические деления, чтобы дать гаплоидные аскоспоры .
Несколько видов грибов -аскомицетов рода Cochliobolus ( C. luttrellii , C. cymbopogonis , C. kusanoi и C. homomorphus ) являются гомоталличными. [6] Гриб-аскомицет Pneumocystis jirovecii считается в первую очередь гомоталличным. [7] Гриб-аскомицет Neosartorya fischeri также является гомоталличным. [8] Cryptococcus depauperatus , гомоталличный гриб -базидиомицет , растет в виде длинных ветвящихся нитей (гиф). [9] C. depauperatus может подвергаться мейозу и размножаться половым путем сам с собой на протяжении всего жизненного цикла. [9]
Лишайник — это сложный организм, состоящий из гриба и фотосинтетического партнера, которые растут вместе в симбиотических отношениях. Фотосинтетическим партнером обычно является либо зеленая водоросль , либо цианобактерия . Лишайники встречаются в некоторых из самых экстремальных сред на Земле — арктической тундре , жарких пустынях , скалистых побережьях и токсичных шлаковых отвалах . Большинство лихенизированных грибов производят обильные половые структуры, и у многих видов половые споры, по-видимому, являются единственным средством распространения (Murtagh et al., 2000). Лишайники Graphis scripta и Ochrolechia parella не производят симбиотические вегетативные пропагулы. Вместо этого лихенообразующие грибы этих видов размножаются половым путем путем самооплодотворения (т. е. они гомоталличны), и было высказано предположение, что эта система размножения позволяет успешно воспроизводиться в суровых условиях (Murtagh et al., 2000). [10] Гомоталлизм, по-видимому, распространен в природных популяциях грибов. Хотя самооплодотворение использует мейоз, оно производит минимальную генетическую изменчивость. Таким образом, гомоталлизм является формой пола, которая вряд ли будет адаптивно поддерживаться выгодой, связанной с производством изменчивости. Однако гомоталлизм может поддерживаться у грибов как адаптация для выживания в стрессовых условиях; предполагаемым преимуществом мейоза является стимулируемая гомологичная мейотическая рекомбинационная репарация повреждений ДНК, которые обычно вызываются стрессовой средой. [11]
Гомоталлизм неоднократно развивался из гетероталлизма . [12]
