Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Appressoria )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Прорастать конидиоспоры из Hyaloperonospora рагазШса . Обратите внимание на аппрессориум вверху справа.

Аппрессории является специализированной клетки характерно для многих грибковых патогенов растений , которые используются для заражения хозяев растений. Это уплощенный, «давящий» на гиф орган, из которого вырастает крошечный инфекционный штифт и попадает в хозяина, используя тургорное давление, способное пробить даже майлар . [1] [2]

После прикрепления спор и прорастания на поверхности хозяина появляющаяся зародышевая трубка воспринимает физические сигналы, такие как твердость поверхности и гидрофобность , а также химические сигналы, включая восковые мономеры, которые запускают образование аппрессория. Формирование аппрессория начинается, когда кончик зародышевой трубки прекращает полярный рост, зацепляется и начинает набухать. Затем содержимое спор попадает в развивающийся апрессорий, на шейке апрессория образуется перегородка , и зародышевая трубка и спора разрушаются и погибают. По мере созревания аппрессориум прочно прикрепляется к поверхности растения и образует плотный слой меланина.лежит в стенке аппрессория, за исключением пор на границе раздела растений. Внутри аппрессория повышается тургорное давление, и в поре появляются проникающие гифы , которые проникают через кутикулу растения в нижележащие клетки эпидермиса .

Формирование [ править ]

Прикрепление спор грибка к поверхности растения-хозяина является первым критическим этапом заражения. Как только спора увлажнена, с ее кончика выходит липкая слизь . [3] Во время прорастания слизистые вещества продолжают выдавливаться на концах зародышевой трубки , которые необходимы для прикрепления зародышевой трубки и образования аппрессория. [4] Адгезия спор и образование аппрессоров ингибируются гидролитическими ферментами, такими как α- маннозидаза , α- глюкозидаза и протеаза , что позволяет предположить, что адгезивные материалы состоят из гликопротеинов .[4] [5] Прорастание также подавляется при высоких концентрациях спор, что может быть связано с липофильным самоингибитором. Самоингибирование можно преодолеть гидрофобным воском из рисового листа. [6]

Uromyces appendiculatus , зародышевая трубка и аппрессорий

В ответ на сигналы поверхности кончик зародышевой трубочки подвергается процессу дифференцировки клеток с образованием специализированной инфекционной структуры - аппрессория. Франк Б. (1883) в «Ueber einige neue und weniger bekannte Pflanzenkrankheiten» впервые назвал «аппрессориум» как адгезионное тело, которое избирательно образовывалось патогеном бобов Gloeosporium lindemuthianum только на поверхности хозяина. [7]

Развитие аппрессория включает ряд этапов: деление ядра, образование первой перегородки, появление проростков, набухание кончика и формирование второй перегородки. Митоз сначала происходит вскоре после прикрепления к поверхности, и ядро ​​из второго раунда митоза во время набухания кончика мигрирует в крючковую клетку до образования перегородки. Зрелые аппрессории обычно содержат одно ядро. [2] [8] Внешняя плазматическая мембрана зрелого аппрессория покрыта слоем меланина, за исключением области, контактирующей с поверхностью субстрата, где развивается штифт проникновения, специализированная гифа, проникающая через поверхность ткани. [2] [9]Концентрация глицерина в клетках резко возрастает при прорастании спор, но она быстро снижается в момент инициации аппрессория, а затем постепенно снова увеличивается при созревании аппрессория. Это накопление глицерина создает высокое тургорное давление в аппрессории, а меланин необходим для поддержания градиента глицерина через клеточную стенку аппрессория. [10]

Инициирование [ править ]

Апрессории индуцируются при талапатии [ требуется уточнение ] физических сигналов, включая твердость поверхности и гидрофобность, а также химические сигналы альдегидов [11], экзогенного цАМФ , этилена , гормона созревания хозяина и мономера кутина растения , гексадекановой кислоты . [12] [13] Длинноцепочечные жирные кислоты и трипептидная последовательность Arg - Gly - Asp ингибируют индукцию аппрессория. [14] [15]

Ржавые грибы образуют аппрессории только на устьицах , так как они могут инфицировать растения только через эти поры. Другие грибы имеют тенденцию образовывать аппрессории на стенках антиклинальных клеток, а некоторые образуют их в любом месте. [16] [17]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Говард RJ, Ferrari MA, Roach DH, Деньги NP (1991). «Проникновение грибов в твердые субстраты с огромным тургорным давлением» . Труды Национальной академии наук . 88 (24): 11281–84. Bibcode : 1991PNAS ... 8811281H . DOI : 10.1073 / pnas.88.24.11281 . PMC  53118 . PMID  1837147 .
  2. ^ a b c Ховард Р.Дж., Валент Б. (1996). «Взлом и проникновение: проникновение в хозяина грибкового возбудителя риса Magnaporthe grisea ». Ежегодный обзор микробиологии . 50 : 491–512. DOI : 10.1146 / annurev.micro.50.1.491 . PMID 8905089 . 
  3. ^ Braun EJ, Говард RJ (1994). «Адгезия спор и проростков грибов к поверхностям растений-хозяев». Протоплазма . 181 (1–4): 202–12. DOI : 10.1007 / BF01666396 . S2CID 35667834 . 
  4. ^ а б Сяо Дж. З., Осима А., Камакура Т., Исияма Т., Ямагути I. (1994). «Внеклеточный гликопротеин (ы), связанный с клеточной дифференцировкой у Magnaporthe grisea » (PDF) . Молекулярные взаимодействия растений и микробов . 7 (5): 639–44. DOI : 10.1094 / MPMI-7-0639 .
  5. ^ Ohtake МЫ, Ямамото Н, Учиям Т (1999). «Влияние метаболических ингибиторов и гидролитических ферментов на адгезию аппрессорий Pyricularia oryzae к покрытым воском покровным стеклам» (PDF) . Биология, биотехнология и биохимия . 63 (6): 978–82. DOI : 10.1271 / bbb.63.978 . PMID 27389332 .  
  6. ^ Hegde Y; Колаттукуды ЧП (1997). «Кутикулярные воски снимают самоограничение прорастания и образования аппрессоров конидиями Magnaporthe grisea ». Физиологическая и молекулярная патология растений . 51 (2): 75–84. DOI : 10,1006 / pmpp.1997.0105 .
  7. ^ Deising HB, Вернер S, M Wernitz (2000). «Роль грибных аппрессорий в заражении растений». Микробы и инфекции / Институт Пастера . 2 (13): 1631–41. DOI : 10.1016 / S1286-4579 (00) 01319-8 . PMID 11113382 . 
  8. ^ Shaw BD, Kuo KC, Хох HC (1998). «Прорастание и развитие апрессория пикнидиоспор Phyllosticta ampelicida» . Mycologia . 90 (2): 258–68. DOI : 10.2307 / 3761301 . JSTOR 3761301 . 
  9. ^ Bourett TM, Говард RJ (1990). « Разработка in vitro структур проникновения в рисовом грибке Magnaporthe grisea ». Канадский журнал ботаники . 68 (2): 329–42. DOI : 10.1139 / b90-044 .
  10. ^ DeJong JC, Маккормак BJ, Смирнофф N, Тальбот Нью - Джерси (1997). «Глицерин генерирует тургор в рисовой струе». Природа . 389 (6648): 244–5. Bibcode : 1997Natur.389..244D . DOI : 10,1038 / 38418 . S2CID 205026525 . 
  11. ^ Чжу, М., и др. (2017). Альдегиды с очень длинной цепью индуцируют образование аппрессоров в аскоспорах грибка мучнистой росы пшеницы Blumeria graminis . Биология грибов 121 (8): 716-728. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2017.05.003
  12. ^ Flaishman MA, Kolattukudy PE (1994). «Время грибковой инвазии с использованием гормона созревания хозяина в качестве сигнала» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (14): 6579–83. Bibcode : 1994PNAS ... 91.6579F . DOI : 10.1073 / pnas.91.14.6579 . PMC 44246 . PMID 11607484 .  
  13. Перейти ↑ Gilbert RD, Johnson AM, Dean RA (1996). «Химические сигналы, ответственные за образование аппрессория в рисовом грибке Magnaporthe grisea ». Физиологическая и молекулярная патология растений . 48 (5): 335–46. DOI : 10,1006 / pmpp.1996.0027 .
  14. ^ Ли YH, Дин Р. (1993). «цАМФ регулирует формирование структуры инфекции в патогенном грибке Magnaporthe grisea » (PDF) . Растительная клетка . 5 (6): 693–700. DOI : 10.2307 / 3869811 . JSTOR 3869811 . PMC 160306 . PMID 12271080 .    
  15. ↑ Correa A, Staples RC, Hoch HC (1996). «Ингибирование дифференцировки клеток, стимулированных тигмостимулятором, с помощью RGD-пептидов в ростках Uromyces ». Протоплазма . 194 (1–2): 91–102. DOI : 10.1007 / BF01273171 . S2CID 8417737 . 
  16. ^ Hoch, HC; Скобы, RC (1987). «Структурные и химические изменения среди грибов ржавчины в процессе развития аппрессоров». Ежегодный обзор талапатии . 25 : 231–247. DOI : 10.1146 / annurev.py.25.090187.001311 .
  17. Перейти ↑ Dean, RA (1997). «Сигнальные пути и морфогенез аппрессоров». Ежегодный обзор фитопатологии . 35 : 211–234. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.35.1.211 . PMID 15012522 .