stringtranslate.com

Фузариум оксиспорум

Fusarium oxysporum (Schlecht в редакции Снайдера и Хансена), [1] аскомицетныйгриб, включает все виды, разновидности и формы, признанные Волленвебером и Рейнкингом [2] в внутриродовой группе, называемой секцией Elegans . Это часть семейства Nectriaceae .

Хотя их преобладающая роль в природных почвах может заключаться в безвредных или даже полезных эндофитах растений или почвенных сапрофитах , многие штаммы комплекса F. oxysporum являются почвенными патогенами растений , особенно в сельскохозяйственных условиях.

Таксономия

Хотя этот вид, по определению Снайдера и Хансена, широко известен уже более 50 лет, [3] [4] более поздние работы показывают, что этот таксон на самом деле представляет собой генетически гетерогенный политипический морфовид, [5] [6] чьи штаммы представляют собой одни из наиболее многочисленных и распространенных микробов мировой почвенной микрофлоры. [7]

Геном

The Семействомобильных элементов Fot1 было впервые обнаружено Daboussiet al. , 1992 в несколькихспециальных формах[8][9]и Davièreet al. , 2001 и Лангини др. , 2003 с тех пор обнаружили их в большинстве штаммов счислом копийдо 100.[8]

Естественная среда

Эти разнообразные и легко адаптируемые грибы были обнаружены в почвах от пустыни Сонора до тропических и умеренных лесов , лугов и почв тундры. [10] Штаммы F. oxysporum являются повсеместными обитателями почвы, которые обладают способностью существовать в виде сапрофитов и разлагают лигнин [11] [12] и сложные углеводы [13] [14] [1] , связанные с почвенными остатками. Они представляют собой широко распространенные эндофиты растений , которые могут колонизировать корни растений [15] [16] и могут даже защищать растения или составлять основу подавления болезней. [17] [18]

Поскольку хозяева данной формы Specialis обычно тесно связаны между собой, многие предполагали, что члены Form Specialis также тесно связаны между собой и произошли от общего предка. [19] Однако результаты исследований, проведенных на Fusarium oxysporum f. сп. Cubense заставил учёных подвергнуть сомнению эти предположения. Исследователи использовали анонимные полиморфизмы длины рестрикционных фрагментов в одной копии (RFLP) для идентификации 10 клональных линий из коллекции F. oxysporum f.sp. Cubense со всего мира. Эти результаты показали, что патогены бананов , вызывающие панамскую болезнь , могут быть так же тесно связаны с патогенами других хозяев, таких как дыня или помидор, как и друг с другом. Исключительное количество генетического разнообразия F. oxysporum f.sp. cubense были выведены на основании высокого уровня хромосомного полиморфизма, обнаруженного среди штаммов, случайных амплифицированных полиморфных отпечатков ДНК, а также количества и географического распределения групп вегетативной совместимости. [20]

Патоген

Учитывая широкое распространение непатогенных штаммов F. oxysporum , разумно заключить, что некоторые патогенные формы произошли от изначально непатогенных предков. Учитывая связь этих грибов с корнями растений, форма, способная расти за пределы коры головного мозга и проникать в ксилему, могла бы использовать эту способность и, как мы надеемся, получить преимущество перед грибами, которые ограничены корой головного мозга. [ нужна цитата ]

Прогрессирование грибка в сосудистую ткань может вызвать немедленную реакцию хозяина, успешно ограничивая захватчика; или иная неэффективная или запоздалая реакция, снижающая жизненно важную водопроводную способность и вызывающая увядание. [21] С другой стороны, растение может переносить ограниченный рост гриба в сосудах ксилемы, которому предшествует эндофитная ассоциация. [22] В этом случае любые дальнейшие изменения в организме хозяина или паразита могут нарушить взаимоотношения таким образом, что деятельность грибков или реакция хозяина приведут к возникновению симптомов заболевания.

Патогенные штаммы F. oxysporum изучаются более 100 лет. Диапазон хозяев этих грибов широк и включает животных, от членистоногих [23] до человека [24] , а также растения, включая целый ряд голосеменных и покрытосеменных растений . Хотя в совокупности фитопатогенные штаммы F. oxysporum имеют широкий круг хозяев, отдельные изоляты обычно вызывают заболевание только у узкого круга видов растений. Это наблюдение привело к идее «особой формы» или formaspecialis у F. oxysporum . Formaespeciales были определены как «… неофициальный ранг в классификации… используемый для паразитических грибов, характеризующихся с физиологической точки зрения (например, способностью вызывать заболевание у определенных хозяев), но почти или совсем не с морфологической точки зрения». Исчерпывающие исследования круга хозяев были проведены для относительно небольшого числа видов F. oxysporum . [25] Для получения дополнительной информации о Fusarium oxysporum как патогене растений см. Фузариозное увядание и увядание коа .

Различные штаммы F. oxysporum использовались с целью производства наноматериалов (особенно наночастиц серебра ).

«Агент Грин» в Колумбии

В 2000 году правительство Колумбии предложило распространить штаммы Crivellia и Fusarium oxysporum , также известные как «Агент Грин» , в качестве биологического оружия для насильственного уничтожения коки и других незаконных культур. [26] [ собственный источник? ] Штаммы, предназначенные для использования в качестве оружия, были разработаны правительством США, которое первоначально обусловило свое одобрение Плана Колумбия использованием этого оружия, но в конечном итоге отозвало это условие. [27] В феврале 2001 года Парламент ЕС издал декларацию, направленную против использования этих биологических агентов в войне. [27]

Золотые взаимодействия

Гриб обладает способностью растворять золото , а затем осаждать его на свою поверхность, покрывая себя золотой коркой. Это явление впервые наблюдалось в Боддингтоне, Западная Австралия. [28] В результате этого открытия F. oxysporum в настоящее время рассматривается как возможный способ обнаружения скрытых подземных запасов золота. [29] Он также используется для производства наночастиц золота. [30]

Специальные формы

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab Snyder WC, Hansen NH (1940). «Видовая концепция фузариоза ». Американский журнал ботаники . 27 (2): 64–67. doi :10.1002/j.1537-2197.1940.tb14217.x. JSTOR  2436688.
  2. ^ Волленвебер HW, Рейнкинг О.А. (1935). Die Fusarien, ihre Beschreibung, Schadwirkung und Bekampfung [ Фузариозы, их описание, вредное воздействие и борьба с ними ] (на немецком языке). Берлин: П. Парей. OCLC  1123368362.[ нужна страница ]
  3. ^ Бут C (1971). Род Фузариум.. Сельскохозяйственные бюро Содружества [для] Микологического института Содружества. ISBN 978-0-85198-046-1. ОСЛК  281402.[ нужна страница ]
  4. ^ Нельсон П.Е., Туссун Т.А., Марасас В.Ф. (1983).Виды Fusarium : иллюстрированное руководство по идентификации . Издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN 978-0-271-00349-8. ОСЛК  802515637.[ нужна страница ]
  5. ^ О'Доннелл К., Цигельник Э. (февраль 1997 г.). «Два дивергентных внутригеномных типа рДНК ITS2 в монофилетической линии гриба Fusarium неортологичны». Молекулярная филогенетика и эволюция . 7 (1): 103–16. дои : 10.1006/mpev.1996.0376. ПМИД  9007025.
  6. ^ Валвейк С., де Конинг-младший, Баайен Р.П., Гамс В. (1996). «Диссонирующие группировки видов Fusarium из секций Elegans, Liseola и Dlaminia на основе рибосомальных последовательностей ITS1 и ITS2». Микология . 88 (3): 361–368. дои : 10.1080/00275514.1996.12026663. JSTOR  3760877.
  7. ^ Гордон Т.Р., Мартин Р.Д. (1997). «Эволюционная биология Fusarium oxysporum ». Ежегодный обзор фитопатологии . 35 : 111–28. doi :10.1146/annurev.phyto.35.1.111. PMID  15012517. S2CID  33777569.
  8. ^ аб Дабусси М., Кэпи П. (2003). «Мобильные элементы нитчатых грибов». Ежегодный обзор микробиологии . Ежегодные обзоры . 57 (1): 275–299. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.091029. ISSN  0066-4227. PMID  14527280. S2CID  21127350.
  9. ^ Дабусси М., Лангин Т., Бригу Ю. (1992). «Fot1, новое семейство грибковых мобильных элементов». Молекулярная и общая генетика . Спрингер . 232 (1): 12–16. дои : 10.1007/bf00299131. ISSN  0026-8925. PMID  1313143. S2CID  22865806.
  10. ^ Стоунер М.Ф. (1981). «Экология фузариоза в неокультуренных почвах». В Нельсоне П.Е., Туссуне Т.А., Куке Р.Дж. (ред.).Фузариоз : болезни, биология и систематика . Издательство Пенсильванского государственного университета. стр. 276–286. ISBN 978-0-271-00293-4.
  11. ^ Родригес А., Перестело Ф., Карнисеро А., Регаладо В., Перес Р., Де ла Фуэнте Г., Фалькон М.А. (ноябрь 1996 г.). «Деградация природных лигнинов и лигноцеллюлозных субстратов почвенными грибами несовершенными». ФЭМС Микробиология Экология . 21 (3): 213–219. Бибкод : 1996FEMME..21..213R. дои : 10.1111/j.1574-6941.1996.tb00348.x .
  12. ^ Сазерленд Дж. Б., Пометто III AL, Кроуфорд DL (1 апреля 1983 г.). «Разложение лигноцеллюлозы видами Fusarium ». Канадский журнал ботаники . 61 (4): 1194–1198. дои : 10.1139/b83-126.
  13. ^ Кристакопулос П., Кекос Д., Макрис Б.Дж., Клейссенс М., Бхат М.К. (февраль 1995 г.). «Очистка и механизм действия низкомолекулярной эндо-1,4-β-d-глюканазы из Fusarium oxysporum ». Журнал биотехнологии . 39 (1): 85–93. дои : 10.1016/0168-1656(94)00147-5.
  14. ^ Кристакопулос П., Неринкс В., Кекос Д., Макрис Б., Клейссенс М. (ноябрь 1996 г.). «Очистка и характеристика двух низкомолекулярных щелочных ксиланаз из Fusarium oxysporum F3». Журнал биотехнологии . 51 (2): 181–9. дои : 10.1016/0168-1656(96)01619-7. ПМИД  8987884.
  15. ^ Гордон Т.Р., Окамото Д., Джейкобсон DJ (1989). «Колонизация дыни и невосприимчивых культур Fusarium oxysporum f. sp. melonis и другими видами Fusarium». Фитопатология . 79 (10): 1095–1100. дои : 10.1094/Phyto-79-1095.
  16. ^ Катан Дж (1971). «Бессимптомные носители возбудителя фузариозного увядания томата». Фитопатология . 61 (10): 1213–1217. дои : 10.1094/Phyto-61-1213.
  17. ^ Ларкин Р.П., Хопкинс Д.Л., Мартин Ф.Н. (1993). «Влияние последовательных посадок арбуза на Fusarium oxysporum и другие микроорганизмы в почвах, подавляющие и способствующие фузариозному увяданию арбуза». Фитопатология . 83 (10): 1097–1105. дои : 10.1094/Phyto-83-1097.
  18. ^ Лемансо П., Баккер П.А., Де Когель В.Дж., Алабуветт С., Шипперс Б. (январь 1993 г.). «Антагонистическое действие непатогенного Fusarium oxysporum Fo47 и псевдоактина 358 на патогенный Fusarium oxysporum f. sp. dianthi». Прикладная и экологическая микробиология . 59 (1): 74–82. Бибкод : 1993ApEnM..59...74L. дои :10.1128/АЕМ.59.1.74-82.1993. ЧВК 202057 . ПМИД  16348860. 
  19. ^ О'Доннелл К., Кистлер Х.К., Цигельник Э., Плетц Р.К. (март 1998 г.). «Множественное эволюционное происхождение гриба, вызывающего панамскую болезнь бананов: согласованные данные генеалогии ядерных и митохондриальных генов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (5): 2044–9. Бибкод : 1998PNAS...95.2044O. дои : 10.1073/pnas.95.5.2044 . ЧВК 19243 . ПМИД  9482835. 
  20. ^ Фури Г., Стенкамп Э.Т., Гордон Т.Р., Вилджоен А. (июль 2009 г.). «Эволюционные взаимоотношения между группами вегетативной совместимости Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Прикладная и экологическая микробиология . 75 (14): 4770–81. Бибкод : 2009ApEnM..75.4770F. дои : 10.1128/АЕМ.00370-09 . ПМК 2708428 . ПМИД  19482953. 
  21. ^ Ploetz RC (июнь 2006 г.). «Фузариозное увядание банана вызывается несколькими патогенами, называемыми Fusarium oxysporum f. sp. Cubense». Фитопатология . 96 (6): 653–6. дои : 10.1094/PHYTO-96-0653 . ПМИД  18943184.
  22. ^ Appel DJ, Гордон Т.Р. (1994). «Местные и региональные вариации популяций Fusarium oxysporum из почв сельскохозяйственных полей». Фитопатология . 84 (8): 786–791. дои : 10.1094/Phyto-84-786.
  23. ^ Титор-Барш Г.Х., Робертс Д.В. (декабрь 1983 г.). «Энтомогенные виды Fusarium ». Микопатология . 84 (1): 3–16. дои : 10.1007/BF00436991. PMID  6369143. S2CID  21772636.
  24. ^ Нельсон П.Е., Диньяни MC, Анаисси Э.Дж. (октябрь 1994 г.). «Таксономия, биология и клинические аспекты видов Fusarium». Обзоры клинической микробиологии . 7 (4): 479–504. дои : 10.1128/cmr.7.4.479. ПМК 358338 . ПМИД  7834602. 
  25. ^ Кистлер ХК (2001). «Эволюция специфичности хозяина Fusarium oxysporum ». В Нельсоне П.Е., Саммерелле Б.А. (ред.).Фузариоз : Мемориальный симпозиум Пола Э. Нельсона . АПС Пресс. стр. 70–82. ISBN 978-0-89054-268-2. ОСЛК  46786813.
  26. ^ «Зерно - прорастание: линии фронта прочерчены над агентом Грином» .
  27. ^ ab «Парламент ЕС отвергает агента Грина для Колумбии» (пресс-релиз). Проект «Солнечный свет». 1 февраля 2001 г.
  28. ^ ЦСИРО. «Позолоченные грибы». www.csiro.au . Проверено 10 июня 2022 г.
  29. ^ Боху Т., Ананд Р., Ноубл Р., Линтерн М., Каксонен А.Х., Мэй Ю, Ченг К.Ю., Дэн Х, Ведер Дж.П., Банс М., Пауэр М., Верралл М. (май 2019 г.). «Доказательства окислительно-восстановительного взаимодействия грибов и золота в условиях поверхности Земли». Природные коммуникации . 10 (1): 2290. Бибкод : 2019NatCo..10.2290B. дои : 10.1038/s41467-019-10006-5. ПМК 6533363 . ПМИД  31123249. 
    • Минди Вайсбергер (24 мая 2019 г.). «Этот гриб добывает золото, а затем носит его». Живая наука .
  30. ^ Саяди К., Акбарзаде Ф., Пурмардан В., Саравани-Аваль М., Саяди Дж., Чаухан Н.П., Саргази Г. (2021). «Методы зеленого синтеза Au NC с акцентом на их морфологию: мини-обзор». Гелион . Сотовый пресс . 7 (6): e07250. Бибкод : 2021Heliy...707250S. doi :10.1016/j.heliyon.2021.e07250. ISSN  2405-8440. ПМК 8220187 . ПМИД  34189304. 
  31. ^ Лоусон Р.Х. (июль 2011 г.). «Выявление, диагностика и борьба с болезнями лилий». Acta Horticulturae (900): 313–324. doi : 10.17660/ActaHortic.2011.900.40.
  32. ^ Хэнкс Г.Р. (1996). «Борьба с Fusarium oxysporum f.sp. narcissi , причиной базальной гнили нарциссов, с помощью тиабендазола и других фунгицидов». Защита урожая . 15 (6 сентября): 549–558. дои : 10.1016/0261-2194(96)00023-3.
  33. ^ Хэнкс Дж., Кардер Дж. (2003). «Борьба с прикорневой гнилью - болезнью нарциссов». Перспективы пестицидов . 14 (6): 260. дои :10.1039/B314848N. S2CID  54515245.