Склероций

редактировать
Спорынья склероции, развивающиеся на колосьях пшеницы

A склероций (), множественное число sclerotia (), представляет собой компактную массу затвердевшего грибкового мицелия, содержащую запасы пищи. Одна из функций склероции - выжить в экстремальных условиях окружающей среды. У некоторых высших грибов, таких как спорынья, склероции отделяются и остаются в состоянии покоя до восстановления благоприятных условий для роста. Первоначально склероции ошибочно принимались за отдельные организмы и описывались как отдельные виды до тех пор, пока Луи Рене Туласне не доказал в 1853 году, что склероции являются лишь стадией в жизненном цикле некоторых грибов. Дальнейшие исследования показали, что эта стадия проявляется у многих грибов, принадлежащих к разным группам. Склероции важны для понимания жизненного цикла и размножения грибов как источника пищи, как лекарства (например, эрготамин ), а также в борьбе с фитофторозом в сельском хозяйстве.

Примерами грибов, образующих склероции, являются спорынья (Claviceps purpurea ), Polyporus tuberaster, Psilocybe mexicana, Sclerotium delphinii и многие виды в Sclerotiniaceae. Несмотря на то, что плазмодий из слизистой плесени не является грибком, он может образовывать склероции в неблагоприятных условиях окружающей среды.

Содержание

  • 1 Описание
  • 2 История
  • 3 Как часть жизненные циклы грибов
    • 3.1 Формирование
  • 4 В качестве пищи
    • 4.1 Wolfiporia extensa
    • 4.2 Pleurotus tuber-regium
  • 5 Склероции как лекарство и галлюциногенное средство
    • 5.1 Claviceps purpurea
    • 5.2 Ophiocordyceps sinensis
    • 5.3 Inonotus obliquus
    • 5.4 Psilocybe galindoi
    • 5.5 Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis
    • 5.6 Wolfiporia extensa
  • 6 Некоторые виды со склероциями в качестве сельскохозяйственных вредителей
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки

Описание

Sclerotinia sclerotiorum sclerotia

Склероции часто состоят из толстой плотной оболочки с толстыми и темными клетками и ядра из тонких бесцветных клеток. Склероции богаты запасами для оказания неотложной помощи гиф, особенно маслом. Они содержат очень небольшое количество воды (5–10%) и могут выживать в засушливой среде в течение нескольких лет, не теряя способности к росту. В большинстве случаев склероций состоит исключительно из гиф грибов, тогда как некоторые могут состоять частично из сплетений гиф грибов и частично между тканями субстрата (спорынья, склеротиния). В благоприятных условиях склероции прорастают с образованием плодовых тел (базидиомицеты) или мицелия с конидиями (у несовершенных грибов). Размеры склероций могут варьироваться от долей миллиметра до нескольких десятков сантиметров, как, например, Laccocephalum mylittae, у которого склероции диаметром до 30 см и весом до 20 кг.

Склероции напоминают клейстотеции как по своей морфологии, так и по генетическому контролю их развития. Это говорит о том, что две структуры могут быть гомологичными, причем склероции представляют собой рудиментарные клейстотеции, утратившие способность продуцировать аскоспоры.

История

Первоначально склероции были ошибочно приняты за отдельные организмы и описывались как отдельные виды, пока Луи Рене Туласн не доказал в 1853 году, что склероции являются лишь стадией жизненного цикла некоторых грибов.

В Средневековье Claviceps purpurea sclerotia заражала зерно ржи использовались в хлебе и привели к отравлению спорыньей, в результате которого тысячи людей были убиты и искалечены. Склероции Claviceps purpurea содержат алкалоиды, которые при употреблении могут вызвать эрготизм - заболевание, вызывающее паранойю и галлюцинации, подергивания, спазмы, потерю периферической чувствительности, отек и потеря пораженных тканей.

Луи Рене Туласне обнаружил связь между зараженными растениями ржи и эрготизмом в 19 веке. С этим открытием были предприняты дополнительные усилия по уменьшению склероций от выращивания на ржи, и эрготизм стал редкостью. Однако в 1879–1881 гг. В Германии возникла вспышка, в 1926–1927 гг. Была инфицирована Россия, а в 1977–1978 гг. Была инфицирована Эфиопия.

Pleurotus tuber-regium, образующий съедобные склероции шириной до 30 см, имеет историю экономического значения в Африке как продукт питания и лекарственный гриб.

Как часть жизненного цикла грибов

Различные стадии жизненного цикла Claviceps purpurea

Например, склероции Claviceps purpurea образуются и весной начинают отрастать, заражая травы и растения ржи, высвобождая их аскоспоры из перитеций. Claviceps purpurea может инфицировать самые разные растения, заражая яичники. Споры грибов прорастают и растут по пыльцевой трубке, не разветвляя гиф наружу. Когда грибок достигает дна яичника, он покидает путь пыльцевой трубки и проникает в ткани сосудов, где разветвляет свою гифу. Примерно через семь дней после инфицирования мицелий производит конидии. Затем конидии выделяются из растения в сладкую жидкость, которую насекомые, привлеченные сахаром, переносят на другие растения. Через две недели после заражения грибком растение больше не выделяет сладкую жидкость, а грибок производит склероции. Склероций - это перезимовавшая структура, содержащая алкалоиды спорыньи. Жизненный цикл Claviceps purpurea представляет собой интересную модель для патологов растений и клеточных биологов, потому что:

  • Строгая органоспецифичность (яичники)
  • Растению не хватает защитных реакций
  • Строгий полярный, ориентированный рост в первом Стадия инфекции
  • Биотрофный образ жизни

Формирование

У грибов есть три стадии в развитии склероций:

  1. Начальная агрегация гиф;
  2. Увеличение размер из-за роста и ветвления гиф;
  3. Созревание с образованием внешнего покрытия, изолирующего склероции от окружающей среды, с прогрессирующим обезвоживанием гиф и накоплением резервных веществ и пигментов.

В пищу

Wolfiporia extensa

Съедобный Wolfiporia extensa sclerotium

Использовался склероций Wolfiporia extensa (так называемый «Tuckahoe», или индийский хлеб) Коренные американцы как источник пищи во времена дефицита. Это древесно-гнилой гриб, но имеет привычку расти на суше. Он примечателен развитием большого долговечного подземного склероция, напоминающего небольшой кокос.

Pleurotus tuber-regium

Pleurotus tuber-regium, который образует съедобные склероции размером до 30 см. широкий, имеет историю экономического значения в качестве пищи в Африке.

Склероции как лекарство и галлюциногенное средство

Inonotus obliquus (чага) склероций, растущий на березе дерево

За миллиарды лет истории Земли организмы приобрели способность производить вторичные метаболиты, то есть химические соединения, обеспечивающие защиту от патогенов и ультрафиолетовый свет повреждение от солнца. Грибы не являются исключением, и из-за того, что они подвергаются воздействию самых разных сред, они развили способность производить большое количество таких химических соединений, которые очень ценны в медицине.

Claviceps purpurea

В давние времена алкалоиды спорыньи использовались в лечебных целях. Например, в Европе спорынью использовали как форму аборта, но она приводила к гиперсокращению. В 19 веке его использовали для предотвращения кровотечений после родов и лечения мигрени, а болезнь Паркинсона.

Кислотный гидролиз применяли для преобразования алкалоидов, вырабатываемых грибком Claviceps purpurea. в D-лизергиновую кислоту, которая является исходным материалом для многих фармацевтических и запрещенных препаратов. В 1938 году Альберт Хофманн синтезировал один из сильнейших известных галлюциногенов, диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД), из алкалоида спорыньи. Несмотря на побочные эффекты препарата, такие как паранойя, потеря рассудительности и воспоминания, психотерапевты и психиатры использовали его для лечения пациентов с неврозами, сексуальными дисфункциями и тревогой. Секретные службы могли также использовать его для допросов. В 1966 году правительство Соединенных Штатов объявило ЛСД незаконным. Недавно клиники проявили интерес к эрголину для лечения пациентов с аутизмом.

Ophiocordyceps sinensis

Гусеницы с появлением Ophiocordyceps sinensis

Ophiocordyceps sinensis (син. Cordyceps sinensis) является грибком, который поражает гусеница и использует из нее питательные вещества для создания мицелия и заменяет свое тело склероцием. Затем грибок прорастает из головы гусеницы. На китайском языке гриб известен как Dōng chóng xià cǎo (кит. : 冬虫夏草; букв. : «зимний червь, летняя трава»).

Inonotus obliquus

Inonotus obliquus (гриб чага) - склероций, растущий в основном на березовых деревьях в северном климате. На протяжении тысячелетий он использовался как тонизирующее и лечебное средство в Канаде, России, Японии и т. Д. Склероций дерева развивается с годами, поскольку мицелий высасывает энергию живого дерева.

Psilocybe galindoi

Psilocybe galindoi sclerotia

У некоторых видов пастбищ Psilocybe есть склероции, которые защищают их от огня и других нарушений. Виды, образующие склероции, содержат, как и многие виды Psilocybe, органические соединения псилоцин и псилоцибин, которые активно исследуются для лечения кластерных головных болей, депрессии, а также для улучшения психического здоровья людей со смертельным исходом рака.

Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis

Склероции из Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis также содержат активные метаболиты псилоцина и псилоцибина. Эти склероции можно купить в умных магазинах под разными торговыми марками, такими как «Философский камень» или «трюфели», и они обладают таким же галлюциногенным действием, как волшебные грибы.

Wolfiporia extensa

Wolfiporia extensa, используемые в качестве лекарственный гриб в китайской медицине.

Распространенные названия его включают хоэлен, пория, тукахо, китайский корень, фулин (茯苓), фу шен (или фушен) и мацудо.

Некоторые виды со склероциями в качестве сельскохозяйственных вредителей

Для уменьшения роста сельскохозяйственных патогенных склероций было создано множество методов, таких как изменение севооборота, более глубокая вспашка и отсев склероций. Фунгициды, селекционная устойчивость к болезням и скрещивание натуральной ржи с гибридной рожью снизили инфицирование C. purpurea.

Sclerotium cepavorum вызывает белую гниль у видов Allium, особенно у лука, лука-порея и чеснока. Во всем мире белая гниль, вероятно, является самой серьезной угрозой для выращивания луковых культур из всех болезней.

Другие грибы, вызывающие склероции, являются заметными патогенами для культур канолы. Эти и родственные грибы обычно контролируются с помощью фунгицидов и севооборота.

Примечания

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-07 06:03:28
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте