stringtranslate.com

Fusarium oxysporum

Fusarium oxysporum (Schlecht с поправками Снайдера и Хансена), [1] гриб -аскомицет , включает все виды, разновидности и формы, признанные Волленвебером и Рейнкингом [2] в пределах внутриродовой группы, называемой секцией Elegans. Он является частью семейства Nectriaceae .

Хотя их основная роль в местных почвах может заключаться в том, что они являются безвредными или даже полезными эндофитами растений или почвенными сапрофитами , многие штаммы комплекса F. oxysporum являются почвенными патогенами растений , особенно в сельскохозяйственных условиях.

Таксономия

Хотя вид, как его определили Снайдер и Хансен, широко принят уже более 50 лет, [3] [4] более поздние исследования показывают, что этот таксон на самом деле является генетически гетерогенным политипическим морфовидом, [5] [6] штаммы которого представляют собой некоторые из наиболее распространенных и широко распространенных микробов глобальной почвенной микрофлоры. [7]

Геном

TheСемействомобильных элементов Fot1 было впервые обнаружено Дабуссии др.в 1992 году в несколькихспециальных формах[8][9], а Давьери др.в 2001 году и Лангини др.в 2003 году с тех пор обнаружили их в большинстве штаммов вколичестве копий, достигающем 100.[8]

Место обитания

Эти разнообразные и легко приспосабливающиеся грибы были обнаружены в почвах от пустыни Сонора до тропических и умеренных лесов , лугов и почв тундры. [10] Штаммы F. oxysporum являются вездесущими обитателями почвы, которые обладают способностью существовать как сапрофиты и разрушать лигнин [11] [12] и сложные углеводы [13] [14] [1] , связанные с остатками почвы. Они являются всепроникающими эндофитами растений , которые могут колонизировать корни растений [15] [16] и даже могут защищать растения или составлять основу подавления болезней. [17] [18]

Поскольку хозяева данной forma specialis обычно тесно связаны, многие предполагали, что члены forma specialis также тесно связаны и произошли от общего предка. [19] Однако результаты исследований, проведенных на Fusarium oxysporum f. sp. cubense, заставили ученых усомниться в этих предположениях. Исследователи использовали анонимные полиморфизмы длины фрагментов рестрикции с одной копией (RFLP) для идентификации 10 клональных линий из коллекции F. oxysporum f. sp. cubense со всего мира. Эти результаты показали, что патогены банана , вызывающие панамскую болезнь, могут быть столь же тесно связаны с патогенами других хозяев, такими как дыня или томат, как и друг с другом. Исключительное количество генетического разнообразия в пределах F. oxysporum f. sp. cubense было выведено из высокого уровня хромосомных полиморфизмов, обнаруженных среди штаммов, случайных амплифицированных полиморфных ДНК-отпечатков пальцев и из числа и географического распределения групп вегетативной совместимости. [20]

Возбудитель

Учитывая широкое распространение штаммов F. oxysporum , которые не являются патогенными, разумно сделать вывод, что некоторые патогенные формы произошли от изначально непатогенных предков. Учитывая связь этих грибов с корнями растений, форма, способная расти за пределы коры и в ксилему, могла бы использовать эту способность и, как можно надеяться, получить преимущество перед грибами, которые ограничены корой. [ необходима цитата ]

Прогрессирование грибка в сосудистую ткань может вызвать немедленную реакцию хозяина, успешно ограничивающую захватчика; или иным образом неэффективную или отсроченную реакцию, снижающую жизненно важную способность проводить воду и вызывающую увядание. [21] С другой стороны, растение может быть способно переносить ограниченный рост грибка в сосудах ксилемы, которому предшествует эндофитная ассоциация. [22] В этом случае любые дальнейшие изменения в хозяине или паразите могут нарушить отношения таким образом, что грибковая активность или реакция хозяина приведут к возникновению симптомов заболевания.

Патогенные штаммы F. oxysporum изучаются уже более 100 лет. Круг хозяев этих грибов широк и включает животных, от членистоногих [23] до людей [24] , а также растения, включая ряд как голосеменных , так и покрытосеменных . В то время как 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 forma specialis у F. oxysporum . Formae speciales были определены как «…неофициальный ранг в классификации… используемый для паразитических грибов, характеризующихся с физиологической точки зрения (например, способностью вызывать заболевание у определенных хозяев), но едва ли или совсем не характеризующихся с морфологической точки зрения». Исчерпывающие исследования круга хозяев были проведены для относительно небольшого числа formae speciales F. oxysporum . [25] Для получения дополнительной информации о Fusarium oxysporum как о патогене растений см. Fusarium wilt и Koa wilt .

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

«Агент Грин» в Колумбии

В 2000 году правительство Колумбии предложило распространить штаммы Crivellia и Fusarium oxysporum , также известные как Agent Green , в качестве биологического оружия для принудительного уничтожения коки и других незаконных культур. [26] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Боевые штаммы были разработаны правительством США, которое изначально обусловило свое одобрение Плана Колумбия использованием этого оружия, но в конечном итоге отменило это условие. [27] В феврале 2001 года парламент ЕС выпустил декларацию, конкретно направленную против использования этих биологических агентов в военных действиях. [27]

Взаимодействие золота

Грибок обладает способностью растворять золото , а затем осаждать его на своей поверхности, покрываясь коркой из золота. Это явление впервые было обнаружено в Боддингтоне, Западная Австралия. [28] В результате этого открытия F. oxysporum в настоящее время оценивается как возможный способ обнаружения скрытых подземных запасов золота. [29] Он также используется для производства наночастиц золота. [30]

Специальные формы

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Snyder WC, Hansen NH (1940). «Концепция вида в Fusarium ». American Journal of Botany . 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 С. (1971). Род Fusarium. Сельскохозяйственное бюро Содружества [для] Микологического института Содружества. ISBN 978-0-85198-046-1. OCLC  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. OCLC  802515637.[ нужна страница ]
  5. ^ O'Donnell K, Cigelnik E (февраль 1997 г.). «Два дивергентных внутригеномных типа рДНК ITS2 в пределах монофилетической линии грибка Fusarium неортологичны». Молекулярная филогенетика и эволюция . 7 (1): 103–16. doi :10.1006/mpev.1996.0376. PMID  9007025.
  6. ^ Waalwijk C, de Koning JR, Baayen RP, Gams W (1996). «Несогласованные группировки Fusarium spp. из секций Elegans, Liseola и Dlaminia на основе рибосомных последовательностей ITS1 и ITS2». Mycologia . 88 (3): 361–368. doi :10.1080/00275514.1996.12026663. JSTOR  3760877.
  7. ^ Гордон ТР, Мартин РД (1997). «Эволюционная биология Fusarium oxysporum ». Ежегодный обзор фитопатологии . 35 : 111–28. doi :10.1146/annurev.phyto.35.1.111. PMID  15012517. S2CID  33777569.
  8. ^ ab Daboussi MJ, Capy P (2003). «Транспозируемые элементы в нитчатых грибах». Annual Review of Microbiology . 57 (1). Annual Reviews : 275–299. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.091029. ISSN  0066-4227. PMID  14527280. S2CID  21127350.
  9. ^ Daboussi MJ, Langin T, Brygoo Y (1992). «Fot1, новое семейство грибковых мобильных элементов». Molecular & General Genetics . 232 (1). Springer : 12–16. doi :10.1007/bf00299131. ISSN  0026-8925. PMID  1313143. S2CID  22865806.
  10. ^ Стоунер МФ (1981). «Экология фузариоза на необрабатываемых почвах». В Нельсон П.Е., Туссун Т.А., Кук Р.Дж. (ред.).Fusarium : болезни, биология и таксономия . Издательство Пенсильванского государственного университета. С. 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. ^ Sutherland JB, Pometto III AL, Crawford DL (1 апреля 1983 г.). «Деградация лигноцеллюлозы видами Fusarium ». Canadian Journal of Botany . 61 (4): 1194–1198. doi :10.1139/b83-126.
  13. ^ Christakopoulos P, Kekos D, Macris BJ, Claeyssens M, Bhat MK (февраль 1995 г.). «Очистка и способ действия эндо-1,4-β-d-глюканазы с низкой молекулярной массой из Fusarium oxysporum ». Журнал биотехнологии . 39 (1): 85–93. doi :10.1016/0168-1656(94)00147-5.
  14. ^ Christakopoulos P, Nerinckx W, Kekos D, Macris B, Claeyssens M (ноябрь 1996 г.). «Очистка и характеристика двух низкомолекулярных щелочных ксиланаз из Fusarium oxysporum F3». Журнал биотехнологии . 51 (2): 181–9. doi :10.1016/0168-1656(96)01619-7. PMID  8987884.
  15. ^ Гордон ТР, Окамото Д, Якобсон ДЖ (1989). «Колонизация дыни и невосприимчивых культур Fusarium oxysporum f. sp. melonis и другими видами Fusarium». Фитопатология . 79 (10): 1095–1100. doi :10.1094/Phyto-79-1095.
  16. ^ Катан Дж (1971). «Бессимптомные носители возбудителя фузариозного увядания томатов». Фитопатология . 61 (10): 1213–1217. doi :10.1094/Phyto-61-1213.
  17. ^ Ларкин РП, Хопкинс ДЛ, Мартин ФН (1993). «Влияние последовательных посадок арбузов на Fusarium oxysporum и другие микроорганизмы в почвах, подавляющих и способствующих фузариозному увяданию арбузов». Фитопатология . 83 (10): 1097–1105. doi :10.1094/Phyto-83-1097.
  18. ^ Lemanceau P, Bakker PA, De Kogel WJ, Alabouvette C, Schippers B (январь 1993 г.). «Антагонистический эффект непатогенного Fusarium oxysporum Fo47 и псевдобактина 358 на патогенный Fusarium oxysporum f. sp. dianthi». Прикладная и экологическая микробиология . 59 (1): 74–82. Bibcode : 1993ApEnM..59...74L. doi : 10.1128/AEM.59.1.74-82.1993. PMC 202057. PMID  16348860. 
  19. ^ O'Donnell K, Kistler HC, Cigelnik E, Ploetz RC (март 1998 г.). «Множественное эволюционное происхождение грибка, вызывающего панамскую болезнь бананов: согласующиеся доказательства из ядерных и митохондриальных генных генеалогий». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (5): 2044–9. Bibcode : 1998PNAS...95.2044O. doi : 10.1073/pnas.95.5.2044 . PMC 19243. PMID  9482835. 
  20. ^ Fourie G, Steenkamp ET, Gordon TR, Viljoen A (июль 2009 г.). «Эволюционные отношения между группами вегетативной совместимости Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Applied and Environmental Microbiology . 75 (14): 4770–81. Bibcode :2009ApEnM..75.4770F. doi : 10.1128/AEM.00370-09 . PMC 2708428 . PMID  19482953. 
  21. ^ Ploetz RC (июнь 2006 г.). «Фузариозное увядание банана вызывается несколькими патогенами, называемыми Fusarium oxysporum f. sp. cubense». Фитопатология . 96 (6): 653–6. doi : 10.1094/PHYTO-96-0653 . PMID  18943184.
  22. ^ Appel DJ, Gordon TR (1994). «Локальные и региональные вариации в популяциях Fusarium oxysporum из почв сельскохозяйственных полей». Фитопатология . 84 (8): 786–791. doi :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. ^ Nelson PE, Dignani MC, Anaissie EJ (октябрь 1994 г.). «Таксономия, биология и клинические аспекты видов Fusarium». Clinical Microbiology Reviews . 7 (4): 479–504. doi :10.1128/cmr.7.4.479. PMC 358338. PMID 7834602  . 
  25. ^ Kistler HC (2001). "Эволюция специфичности хозяина у Fusarium oxysporum ". В Nelson PE, Summerell BA (ред.).Fusarium : Мемориальный симпозиум Пола Э. Нельсона . APS Press. стр. 70–82. ISBN 978-0-89054-268-2. OCLC  46786813.
  26. ^ «Зерно — прорастает: боевые линии прочерчены над Агентом Грином».
  27. ^ ab "Парламент ЕС отклоняет кандидатуру Агента Грина для Колумбии" (пресс-релиз). Проект "Солнечный свет". 1 февраля 2001 г.
  28. ^ CSIRO. "Gold-coated fungi". www.csiro.au . Получено 2022-06-10 .
  29. ^ Bohu T, Anand R, Noble R, Lintern M, Kaksonen AH, Mei Y, Cheng KY, Deng X, Veder JP, Bunce M, Power M, Verrall M (май 2019 г.). «Доказательства окислительно-восстановительного взаимодействия грибов и золота в условиях поверхности Земли». Nature Communications . 10 (1): 2290. Bibcode :2019NatCo..10.2290B. doi :10.1038/s41467-019-10006-5. PMC 6533363 . PMID  31123249. 
    • Минди Вайсбергер (24 мая 2019 г.). «Этот грибок добывает золото, а затем носит его». Live Science .
  30. ^ Sayadi K, Akbarzadeh F, Pourmardan V, Saravani-Aval M, Sayadi J, Chauhan NP, Sargazi G (2021). «Методы зеленого синтеза Au NC с акцентом на их морфологию: мини-обзор». Heliyon . 7 (6). Cell Press : e07250. Bibcode :2021Heliy...707250S. doi : 10.1016/j.heliyon.2021.e07250 . ISSN  2405-8440. PMC 8220187 . PMID  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. ^ Hanks GR (1996). «Борьба с Fusarium oxysporum f.sp. narcissi , причиной базальной гнили нарцисса, с помощью тиабендазола и других фунгицидов». Crop Protection . 15 (6 сентября): 549–558. Bibcode : 1996CrPro..15..549H. doi : 10.1016/0261-2194(96)00023-3.
  33. ^ Хэнкс Г., Кардер Дж. (2003). «Управление базальной гнилью — болезнью нарцисса». Pesticide Outlook . 14 (6): 260. doi :10.1039/B314848N. S2CID  54515245.