Geosiphon является родом из гриба в семье Geosiphonaceae . Род является монотипным и включает единственный вид Geosiphon pyriformis , впервые описанный Кютцингом в 1849 году как Botrydium pyriforme . [1] В 1915 году фон Веттштейн охарактеризовал Geosiphon pyriforme как многоядерную водоросль, содержащую эндосимбиотические цианобактерии , хотя он также отметил присутствие хитина , компонента клеточных стенок грибов. [2]В 1933 году Кнапп был первым, кто предположил грибковое происхождение этого вида и описал его как лишайник с эндосимбиотическими цианобактериями. [3] Это единственный представитель Glomeromycota, который, как известно, не вступает в симбиоз с наземными растениями в виде арбускулярной микоризы .
Геосифон | |
---|---|
Научная классификация | |
Королевство: | Грибы |
Разделение: | Гломеромикота |
Класс: | Гломеромицеты |
Заказ: | Археоспоралес |
Семья: | Geosiphonaceae |
Род: | Geosiphon F.Wettst. (1915) |
Типовой вид | |
Геосифон грушевый ( Kutz. ) F.Wettst. (1915) |
Жизненный цикл
Geosiphon pyriformis известен за то , что симбионт из Nostoc . Geosiphon - Nostoc симбиоз, как и современные определения, не является лишайников , так как он является внутриклеточным ассоциации. Кроме того, по функциональным и эволюционным последствиям он больше сравним с симбиозом арбускулярной микоризы, чем с лишайниками.
Geosiphon - Nostoc симбиоз является единственным известным грибковым эндосимбионтным с цианобактерий и характеризуется «siphonal мочевого пузырем» , который сделан из набухшей грибковой гифы, 0,5-2 мм в размере и растут на поверхности почвы. Верхняя 2/3 «пузырем» содержит Nostoc нити и Nostoc гетероцисты , нижняя 1/3 заполнена липидных капель. [4]
Размножение
Споры грибов имеют диаметр 250 микрометров , образуются на конце одной гифы или интеркалярно (внутри гифы) и напоминают споры других представителей Glomeromycota, с особым сходством со спорами других представителей полифилетического рода Glomus . [5]
Соматическая структура
Geosiphon имеет специальный мочевой пузырь, используемый для укрытия цианобактерий , обычно Nostoc punctiforme , хотя известно, что грибы включают и другие виды Nostoc . [6] Мочевые пузыри геосифона фотосинтетически активны [7], а также способны связывать азот из атмосферы. [8] Стенки мочевого пузыря имеют небольшой радиус пор (примерно 0,5 нм ), что делает их осмотическим барьером. Это ограничивает свободный обмен питательными веществами (например, сахарами) с окружающей средой и увеличивает потребность в получении этих источников углерода из внутренних источников. [9] Было высказано предположение, что организация симбиотического интерфейса между грибом и Nostoc у G. pyriforme гомологична симбиотическому интерфейсу между растением и грибом у арбускулярной микоризы с точки зрения толщины, содержания хитина и ультраструктуры слоев. [10] Однако не известно, что G. pyriformis образует арбускулярную микоризу.
Структуру мочевого пузыря можно рассматривать как эквивалент симбиосомы , специализированной мембранной структуры у некоторых растений и животных, которая формирует структурный и функциональный интерфейс между хозяином и его симбионтом. [11] Симбиосому можно разделить на три функциональные области: [10]
- symbiosome мембрана образует границу symbiosome. Считается, что он образуется из плазматической мембраны гриба путем инвагинации во время поглощения симбионта. [12]
- symbiosome пространство , расположенное между symbiosome мембраной и эндосимбиотическим Nostoc цианобактерий.
- область, содержащая цианобактерии.
Пространство между симбиосомной мембраной и клеточной стенкой Nostoc содержит слой углеводного материала толщиной 30-40 нм, такого как манноза , фукоза , GalNAc , сиаловая кислота и галактоза . [10]
Рекомендации
- ^ Kützing FT. (1848 г.). Виды algarum . Липсии (FA Brockhaus): Лейпциг.
- ^ Wettstein F фон. (1915). Geosiphon Fr Wettst, eine neue, interessante Siphonee. Österr Bot Z 65 : 145–56.
- ^ Кнапп Э. (1933). Über Geosiphon pyriforme Fr. Wettst., Eine intrazelluläre Pilz-Algen-Symbiose. Ber Dtsch Bot Ges 51 : 210–17.
- ^ Alexopolous CJ, Mims CW, Blackwell M. Вводная микология, 4thed. (Джон Вили и сыновья, Хобокен, штат Нью-Джерси, 2004 г.) ISBN 0-471-52229-5
- ^ Gehrig, H .; Клюге, М. (1996). «Geosiphon pyriforme, грибок, формирующий эндоциробиоз с помощью Nostoc (Cyanobacteria), является предком Glomales: данные анализа рРНК SSU». Журнал молекулярной эволюции . 43 (1): 71–81. Bibcode : 1996JMolE..43 ... 71G . DOI : 10.1007 / BF02352301 . PMID 8660431 . S2CID 85519 .
- ↑ Kluge M. (1994) Geosiphon pyriforme (Kützing) von Wettstein, многообещающая система для изучения эндоцианозов. Prog Bot 55 : 130–41.
- ^ Kluge M, Mollenhauer D, Mollenhauer R. (1991) Фотосинтетическая ассимиляция углерода в Geosiphon pyriforme (Kfitzing) Fv Wettstein, эндосимбиотической ассоциации грибов и цианобактерий. Planta 185 : 311–15.
- ^ Kluge M, Kape R. (1992). Geosiphon pyriforme , эндосимбиотический консорциум гриба и цианобактерии ( Nostoc ), фиксирует азот. Bot Acta 105 : 343–44.
- ^ Шуслер А, Шнепф Е, D Молленхауэр, Клудж М. (1995). Грибковые пузыри эндоцианоза Geosiphon pyriforme ,гриба, связанногос Glomus : проницаемость клеточной стенки указывает на предельный радиус пор всего 0,5 нм. Протоплазма 185 (3–4): 131–39.
- ^ a b c Schuessler A, Bonfante P, Schnepf E, Mollenhauer D, Kluge, M. (1996). Характеристика симбиосомы Geosiphon pyriforme методами сродства: конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (CLSM) и электронная микроскопия. Protoplasma 190 (1–2): 53–67.
- ^ Catalano CM, Lane WS, Sherrier DJ (февраль 2004 г.). «Биохимическая характеристика мембранных белков симбиосом из корневых клубеньков Medicago truncatula ». Электрофорез . 25 (3): 519–31. DOI : 10.1002 / elps.200305711 . PMID 14760646 . S2CID 32321617 .
- ^ Шнепф Э. (1964). Zur Feinstruktur von Geosiphon pyriforme . Arch Micobiol . 49 : 112–31.
Внешние ссылки
- В Geosiphon pyriformis симбиоз - грибок цианобактерии «съедает» Schuessler лаборатории
- Филогения гломеромицетов