Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для грибов рода Sclerotium см. Typhula .
Склероции спорыньи, развивающиеся на колосьях пшеницы

Склероций ( / с к л ə г oʊ ʃ ə м / ), множественное склероции ( / сек K L ə г oʊ ʃ ə / ), [помощь 1] представляет собой компактную массу из закаленной грибкового мицелия , содержащего запасы еды. Одна из функций склероции - выжить в экстремальных условиях окружающей среды. У некоторых высших грибов, например, спорыньи, склероции отделяются и остаются в состоянии покоя до восстановления благоприятных условий для роста. Первоначально склероции ошибочно принимали за отдельные организмы и описывали как отдельные виды, пока Луи Рене Туласн не доказал в 1853 году, что склероции являются лишь стадией жизненного цикла некоторых грибов. [1] Дальнейшие исследования показали, что эта стадия встречается у многих грибов, принадлежащих ко многим различным группам. Склероции важны для понимания жизненного цикла и размножения грибов, как источника пищи, как лекарство (например, эрготамин ), а также в борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур .

Примерами грибов, образующих склероции, являются спорынья ( Claviceps purpurea ), Polyporus tuberaster , Psilocybe mexicana , Sclerotium delphinii и многие виды Sclerotiniaceae . Хотя это и не грибковые, то плазмодий из миксомицетов может образовывать склероции в неблагоприятных условиях окружающей среды. [2]

Описание [ править ]

Sclerotinia sclerotiorum sclerotia

Склероции часто состоят из толстой плотной оболочки с толстыми и темными клетками и сердцевины 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., имеющий склероции диаметром до 30 см [3] и массой до 20 кг. [ требуется проверка ]

Склероции похожи на клейстотеции как по своей морфологии, так и по генетическому контролю их развития. Это предполагает, что эти две структуры могут быть гомологичными , причем склероции представляют собой рудиментарные клейстотеции, утратившие способность продуцировать аскоспоры . [4]

История [ править ]

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

В средние века Claviceps purpurea sclerotia заразила зерно ржи, используемое в хлебе, и привело к отравлению спорыньей , в результате чего тысячи людей были убиты и искалечены. [4] Склероции Claviceps purpurea содержат алкалоиды, которые при употреблении могут вызвать эрготизм - заболевание, вызывающее паранойю и галлюцинации, подергивания, спазмы, потерю периферической чувствительности, отек и потерю пораженных тканей. [4]

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 произошла вспышка, в 1926–1927 гг. Была инфицирована Россия, а в 1977–1978 гг. Была инфицирована Эфиопия. [4]

Pleurotus клубень-Regium , которая образует съедобные склероции до 30 смширину, имеет историю экономической значимости в Африкекачестве пищи икачестве лекарственного гриба . [5] [6]

Как часть жизненного цикла грибов [ править ]

Различные стадии жизненного цикла Claviceps purpurea

Например, склероции Claviceps purpurea образуются и начинают отрастать весной, заражая травы и растения ржи, высвобождая их аскоспоры из перитеций . Claviceps purpurea может заразить самые разные растения, инфицировав яичники . Споры грибов прорастают у цветков и растут вниз по пыльцевой трубке, не разветвляя гифы наружу. Когда грибок достигает дна яичника, он покидает путь пыльцевой трубки и попадает в ткани сосудов, где разветвляет свою гифу. Примерно через семь дней после заражения мицелий производит конидии.. Затем конидии выделяются из растения в сладкую жидкость, которую насекомые, привлеченные сахаром, переносят на другие растения. После двух недель заражения грибком растение больше не выделяет сладкую жидкость, а грибок производит склероции. Склероций - это перезимовавшая структура, содержащая алкалоиды спорыньи.Спорыньи ржи ' сек Жизненный цикл интересная модель для растений патологов и клеточных биологов , потому что: [4]

  • Строгая органоспецифичность (яичники)
  • У растения отсутствуют защитные реакции
  • Строгий полярный, ориентированный рост на первой стадии инфекции.
  • Биотрофный образ жизни

Формирование [ править ]

У грибов есть три стадии развития склероций:

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

Как еда [ править ]

Wolfiporia extensa [ править ]

Съедобная Wolfiporia extensa sclerotium

Этот склероций Wolfiporia extensa (называемый «Tuckahoe», или индийский хлеб) использовался коренными американцами в качестве источника пищи во времена дефицита. Это древесно-гниющий гриб, но имеет привычку расти на суше. Он примечателен развитием большого долговременного подземного склероция, напоминающего небольшой кокосовый орех .

Pleurotus tuber-regium [ править ]

Pleurotus клубень-Regium , которая образует съедобные склероции до 30 смширину, имеет историю экономической значимостикачестве продовольствия в Африке. [5]

Склероции как лекарство и галлюциногенное средство [ править ]

Чага (чага) склероций растет на березовом дереве

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

Claviceps purpurea [ править ]

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 и болезни Паркинсона . [4]

Кислотный гидролиз используется для превращения алкалоидов, продуцируемых 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 в клиниках проявился интерес к эрголину для лечения пациентов с аутизмом. [4]

Ophiocordyceps sinensis [ править ]

Основная статья: Ophiocordyceps sinensis
Гусеницы с появлением Ophiocordyceps sinensis

Ophiocordyceps sinensis (синоним Cordyceps sinensis ) - это грибок, который поражает гусеницу и использует из нее питательные вещества для создания мицелия и заменяет его тело склероцием. Затем грибок прорастает из головы гусеницы. По-китайски гриб известен как Dōng chóng xià cǎo ( китайский :冬虫夏草; букв. «Зимний червь, летняя трава»).

Inonotus obliquus [ править ]

Inonotus obliquus (гриб чага) - склероций, растущий в основном на березах в северном климате. Он использовался как тонизирующее и лечебное средство на протяжении тысячелетий в Канаде, России, Японии и т. Д. Склероций дерева развивается с годами, поскольку мицелий высасывает энергию живого дерева. [7]

Psilocybe galindoi [ править ]

Основная статья: Psilocybe galindoi
Psilocybe galindoi sclerotia

У некоторых видов пастбищных псилоцибов есть склероции, которые защищают их от огня и других нарушений. Образующиеся виды склероции содержат, как многие Psilocybe делают вид, органические соединения , псилоцин и псилоцибин , которые активно изучаются для лечения кластерных головных болей , депрессии , [8] и , чтобы помочь психическое здоровье людей со смертельным раком .

Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis [ править ]

Склероции из Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis также содержат активные метаболиты псилоцина и псилоцибина. Эти склероции можно купить в умных магазинах под разными торговыми наименованиями, такими как «Философский камень» или «трюфели», и они обладают таким же галлюциногенным действием, что и волшебные грибы . [9]

Wolfiporia extensa [ править ]

Wolfiporia extensa используетсяв китайской медицине как лекарственный гриб . [10]

Общие названия для него включают Хюлен , Poria, Tuckahoe , корень Китай, фу лин (茯苓), фу шэн (или Fushen ) и matsuhodo .

Некоторые виды со склероциями в качестве сельскохозяйственных вредителей [ править ]

Было создано множество методов для уменьшения роста сельскохозяйственных патогенных склероций, таких как изменение севооборота, более глубокая вспашка и отсеивание склероций. Фунгициды, селекционная рожь с устойчивостью к болезням и скрещивание натуральной ржи с гибридной рожью снизили инфицирование C. purpurea . [4]

Sclerotium cepavorum вызывает белую гниль увидов Allium , особенно у лука, лука-порея и чеснока. [11] Во всем мире белая гниль, вероятно, является самой серьезной угрозой длявыращивания луковых культур из всех болезней. [12]

Другие грибы, вызывающие склероции, являются известными патогенами посевов канолы . Эти и родственные им грибы обычно контролируются с помощью фунгицидов и севооборота .

  • Sclerotium delphinii sclerotia на инфицированном хозяине

  • Склероции Athelia rolfsii на Solanum lycopersicum (томат)

Примечания [ править ]

  1. ^ Слово sclerotium пришло в английский язык из Новой латыни , от греческого skleros , твердый.

Ссылки [ править ]

  1. ^ LR Tulasne (1853) "Мемуаре l'спорыньи де Glumacées" (Memoir на спорыньи злаков), Annales де наук Naturelles, Botanique , 3й серии, 20  : 5-56.
  2. ^ Анна Кшивда1, Эльжбета Петеленц1, Доминика Михальчик1 и Пшемыслав М. Плонка (2008). «Склероции бесклеточной (истинной) слизистой плесени Fuligo septica как модель для изучения меланизации и анабиоза» (PDF) . Письма о клеточной и молекулярной биологии . 13 (1): 130–143. DOI : 10,2478 / s11658-007-0047-5 . PMC  6275577 . PMID  17965965 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Склероции и стромы (bugs.bio.usyd.edu.au)
  4. ^ Б с д е е г ч Haarmann Т; Rolke Y; Giebert S; Тудзинский П. (2009). «Спорынья: от колдовства к биотехнологиям» . Молекулярная патология растений . 10 (4): 563–77. DOI : 10.1111 / j.1364-3703.2009.00548.x . PMC 6640538 . PMID 19523108 .  
  5. ↑ a b Осо, Б.А. (март – апрель 1977 г.). «Pleurotus tuber-regium из Нигерии». Mycologia . 69 (2): 271–279. DOI : 10.2307 / 3758652 . JSTOR 3758652 . 
  6. ^ Isikhuemhen, OS; ЛеБауэр, DS (2004). "Выращивание Pleurotus tuber-regium" (PDF) . Выращивание вешеных грибов . Сеул (Корея): Mushworld. С. 270–281. ISBN  1-883956-01-3.
  7. ^ Чжун XH; Ren K; Lu SJ; Ян SY; Вс ДЗ. (2009). «Прогресс исследования Inonotus obliquus ». Китайский журнал интегративной медицины . 15 (2): 156–60. DOI : 10.1007 / s11655-009-0156-2 . PMID 19407959 . 
  8. ^ Мейсон, Стюарт. «Ваш мозг на грибы: фМРТ выявляет нейронные корреляты психоделического состояния псилоцибина». Medical Xpress. 29 02 2012:
  9. ^ Галлюциногенные грибы, EMCDDA, Лиссабон, июнь 2006 г. http://www.emcdda.europa.eu/publications/thematic-papers/mushrooms
  10. ^ Эстебан CI (2009). «Лечебный интерес Poria cocos (= Wolfiporia extensa)» . Rev Iberoam Micol . 26 (2): 103–7. DOI : 10.1016 / S1130-1406 (09) 70019-1 . PMID 19631158 . 
  11. ^ "Белая гниль чеснока и лука" .
  12. ^ «Белая гниль лука и чеснока (Stromatinia cepivora)» .