Ciri-ciri Neocallimastigomycota, taksonomi, pemakanan, habitat



Neocallimastigomycotas Ia adalah satu bahagian daripada terikat dalam saluran pencernaan mamalia herbivor ruminan dan endosymbionts bukan ruminan kulat dan reptilia herbivor. Mereka boleh bersifat uniselular atau multiselular dan mempunyai spora yang menafsirkan (zoospores).

Sehingga baru-baru ini mereka dianggap sebagai perintah dalam filum Chytridiomicota, tetapi pada tahun 2007 kumpulan itu dinaikkan ke kategori kelebihan. Ia kini dibahagikan kepada 8 genera dan kira-kira 20 spesies telah diterangkan.

Spesies Neocallimastigomycota berkembang di bawah keadaan anaerobik yang mana mereka mempunyai organel khusus yang dipanggil hydrogenosomes. Organel ini melakukan fungsi yang sama kepada mitokondria dalam organisma yang hidup dalam keadaan aerobik.

Semasa kitaran hayat mereka membentuk zoospores yang mematuhi bahan tanaman. Kemudian ini adalah encyst dan bercambah. Apabila mereka membangun, mereka membentuk sporangia yang akan menimbulkan zoospores baru.

Kumpulan kulat ini memainkan peranan penting dalam ekologi kompleks sistem pencernaan herbivora. Di samping itu, mereka menghasilkan enzim yang berpotensi berguna dalam bioteknologi yang telah digunakan sebagai pencernaan dalam formula makanan haiwan.

Indeks

  • 1 Ciri umum
  • 2 Metabolisme dan kesan biologi
    • 2.1 Aplikasi bioteknologi
  • 3 Phylogeny dan taksonomi
    • 3.1 Genre
  • 4 Pemakanan
  • 5 Habitat
    • 5.1 spesies tuan rumah
  • 6 Pengeluaran semula
    • 6.1 Penjajahan bahan tumbuhan
    • 6.2 Penembusan dan penembusan tisu
  • 7 Rujukan

Ciri umum

Neocallimastigomycotas mewajibkan organisma endosymbiotik, iaitu, mereka tidak dijumpai dalam kehidupan bebas, tetapi sentiasa dikaitkan dengan saluran pencernaan haiwan herbivora. Mereka adalah uni ke kulat multiselular, dengan dinding sel.

Mereka menghasilkan thalli vegetatif yang mengembangkan sporangia, dari mana zoospores dengan satu atau beberapa flagella berasal. Zoospores ini terletak di rumput herbivora pada mulanya dikelaskan sebagai protozoa.

Zoospores dianggap uniflagellate apabila 90% spora mempunyai flagellum tunggal, dan baki 10% dua hingga empat flagella. Kumpulan-kumpulan berlapis-lapis mempunyai zoospores dengan lebih daripada empat flagella, dan dalam beberapa spesis sehingga 17 flagella telah diperhatikan.

Pemangsa terkenal Neocallimastigomycotas, seperti protozoa, serangan zoospores dan menghasilkan enzim yang merendahkan dinding sel kulat.

Metabolisme dan kesan biologi

Sesetengah penyesuaian yang menarik bahawa kulat ini hadir ialah mereka berkembang dalam persekitaran anaerob. Mereka tidak memaparkan mitokondria, cytochromes dan beberapa ciri biokimia kitaran fosforilasi oksidatif.

Sebaliknya, mereka mempunyai organel khusus yang mirip dengan mitokondria yang dipanggil hidrogenosom, yang menghasilkan tenaga selular daripada metabolisme glukosa tanpa memerlukan oksigen.

Hidrogenase yang terkandung dalam hidrogenosom menghasilkan hidrogen, CO2, format dan asetat, sebagai sisa metabolik. Sebatian ini bersama-sama dengan laktat dan etanol, adalah produk utama penapaian.

Mereka dihasilkan daripada kemerosotan kulat anaerobik dan penapaian tembakau dinding sel tumbuhan.

Aplikasi bioteknologi

Keupayaan Neocallimastigomycota untuk merendahkan serat tumbuhan memberi mereka peranan biologi yang relevan dalam pemakanan pelbagai herbivora, terutamanya ruminan.

Dalam pengertian ini, ia telah berpengalaman untuk menambah makanan tambahan kulat anaerobik dalam diet ini, dengan hasil yang sangat baik.

Untuk herbivora bukan ruminans, seperti ayam, bekalan kulat tidak berkesan. Ini mungkin disebabkan oleh ketidakupayaan mereka untuk terus hidup dalam saluran penghadaman jenis haiwan ini.

Walau bagaimanapun, ia adalah hasil yang baik untuk terus menambah enzim yang dihasilkan oleh Neocallimastigomycotas dalam makanan tambahan mereka..

Keupayaan biokimia Neocallimastigomycotas juga menjadikan mereka berpotensi berguna dalam bioteknologi untuk penukaran lignoselulosa ke dalam produk bioenergi.

Phylogeny dan taksonomi

Neocallimastigomycotas pada asalnya dikelaskan sebagai Chytridiomicotas. Seterusnya, dengan mengambil kira watak-watak morfologi, ekologi dan ultrastruktur, diberikan pelbagai kelebihan.

Sekitar 8 genera dan 20 spesies Neocallimastigomycotas diketahui, walaupun banyak isolat yang belum diklasifikasikan telah dilaporkan.

Genre

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces dan Piromyces, Mereka mempunyai talus rhizoid bercabang dengan sporangia. In Anaeromyces thallus adalah polikentrik (banyak sporangia) dengan zoospores uniflagellate.

Neocallimastix ia adalah monocentric (sporangium tunggal) dengan zoospores berbentuk pelbagai. Orpinomyces Ia mempunyai talus polikentrik dan zoospores berbentuk pelbagai. Piromyces mempunyai talus monocentric dengan zoosporas uniflageladas.

Dua genera yang hadir thalli terdiri daripada sel-sel pengikat vegetatif bulbous (buluous mycelium) dan sporangia: Caecomyces dan Cyllamyces.

Mereka berbeza kerana Caecomyces mempunyai satu atau sangat sedikit zoosporangia, tumbuh secara langsung pada sel-sel membran atau pada akhir sporangiophore sederhana. Cyllamyces menghasilkan sporangia dalam sporangiophores bercabang.

Dua genre baru dicadangkan (Oontomyces dan Buwchfawromyces) dengan asas maklumat molekul.

Pemakanan

Kulat ini merosakkan selulosa dan hemiselulosa yang ada di sel-sel tumbuhan yang memakan herbivora yang menempatkan mereka.

Memainkan peranan yang penting dalam proses penghadaman spesies ini disebabkan oleh pengeluaran enzim cellulolytic, hemicellulolytic, enzim glycolytic dan proteolitik, yang memecahkan tisu tumbuhan.

Habitat

Neocallimastigomycota tidak hidup bebas. Mereka terletak di persekitaran anaerobik rumen, hindgut dan najis herbivora ruminan atau tidak ruminansia.

Spesies hos

Mereka boleh didapati terutamanya dalam kedua-dua mamalia ternakan ruminan (kambing biri-biri, kambing, lembu dan kuda) dan liar (yak, kuda belang, zirafah, gazel, monyet, gajah, badak, badak air, bison, llamas, kanggaru antara lain). Mereka juga mendiami reptilia herbivora, seperti iguana hijau.

Pembiakan

Penjajahan bahan tumbuhan

Bahan tumbuhan yang memasuki rumen dijajah oleh zoospores yang dilepaskan dari sporangia.

Zoospores dilampirkan kepada bahan tumbuhan yang berorientasi chemotactically (mengikuti isyarat kimia gula yang dikeluarkan oleh serpihan tumbuhan). Kemudian mereka melepaskan flagella dan encyst mereka.

Percambahan dan penembusan tisu

Perkecambahan berlaku oleh pelepasan tiub bercambah di bahagian yang bertentangan di mana bendera itu.

Perkembangan sista adalah berbeza dalam spesies monocentric dan polycentric. Dalam spesies monocentric nukleus kekal di dalam sista dan menghasilkan rhizoid berbentuk anucleated (tanpa nukleus). Kista ini tumbuh dan membentuk sporangium tunggal (perkembangan endogen).

Dalam spesies polikentrik, rhizoid nukleus dihasilkan yang menghasilkan beberapa sporangia (pembangunan eksogen).

Kista ini menghasilkan rizomicellios yang tumbuh, dan menembusi secara mendalam ke dalam tisu tumbuhan. Enzim-enzim ini merembeskan tisu tumbuhan dan mendapatkan nutrien yang diperlukan untuk menghasilkan sporangia.

Apabila sporangium matang, ia melepaskan satu hingga 80 zoospores. Kulat menjajah terutamanya tisu vaskular tumbuhan dan lebih berserabut diet, semakin besar populasi kulat.

Ia dianggap bahawa Neocallimastigomycotas menjangkiti haiwan tuan rumah melalui udara, melalui struktur rintangan.

Rujukan

  1. Bauchop T. (1981). Kulat anaerobik dalam pencernaan serat rumen. Pertanian dan Alam Sekitar 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt dan G Beakes. (2010). Kulat anaerobik: Neocallimastigomycota. IMA Kulat 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister dan MS Elshahed. (2014) anaerobik kulat (filum neocallimastigomycota): Kemajuan dalam memahami mereka taksonomi, kitaran hidup, ekologi, peranan dan potensi bioteknologi. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger dan MS Elshahed. (2010). Kepelbagaian Phylogenetic dan struktur komuniti kulat usus anaerobik (phylum Neocallimastigomycota) dalam herbivora ruminan dan tidak ruminansia. Jurnal ISME 1-11. 
  5. Powell MJ dan PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota, dan Neocallimastigomycota. Bab 6: 141-175. In: D.J. McLaughlin dan J.W. Sistematik dan Evolusi Spatafora (Eds.), 2nd Edisi The Mycota VII Part A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 ms.
  6. Wang X, X Liu dan JZ Groenewald. (2016). Phylogeny kulat anaerobik (phylum Neocallimastigomycota), dengan sumbangan dari yak di China. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.