Склероций
Склероций r ( / s k l ə ˈ r oʊ ʃ m / ; мн .: s склероции ( / k l ə ˈ , oʊ ʃ ə / ) ə [помощь 1] представляет собой компактную массу затвердевшего грибного мицелия, содержащую запасы пищи. Одна из задач склероций — выживать в экстремальных условиях окружающей среды. У некоторых высших грибов, таких как спорынья , склероции отделяются и остаются в состоянии покоя до возвращения благоприятных условий для роста. Первоначально склероции принимали за отдельные организмы и описывали как отдельные виды, пока Луи Рене Тюлан не доказал в 1853 году, что склероции являются лишь стадией жизненного цикла некоторых грибов. [1] Дальнейшие исследования показали, что эта стадия возникает у многих грибов, принадлежащих к самым разным группам. Склероции важны для понимания жизненного цикла и размножения грибов, как источник пищи, как лекарство (например, эрготамин ) и для борьбы с сельскохозяйственными болезнями .
Примерами грибов, образующих склероции, являются спорынья ( Claviceps purpurea ), Polyporus tuberaster , Psilocybe mexicana , Agroathelia delphinii и многие виды Sclerotiniaceae . не является грибковым, но Плазмодий слизевиков в неблагоприятных условиях окружающей среды может образовывать склероции. [2]
Описание
[ редактировать ]
Склероции часто состоят из толстой плотной оболочки с толстыми и темными клетками и ядра из тонких бесцветных клеток. Склероции богаты запасами гифов, особенно нефтью. Они содержат очень небольшое количество воды (5–10 %) и могут сохраняться в сухой среде несколько лет, не теряя способности к росту. В большинстве случаев склероций состоит исключительно из грибных гиф, тогда как в некоторых случаях он может состоять частично из сплетения грибных гиф и частично из промежуточных тканей 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, у Laccocephalum mylittae , у которого склероции имеют диаметр до 30 см. [3] и весом до 20 кг. [ нужна проверка ]
Склероции напоминают клейстотеции как по морфологии, так и по генетическому контролю их развития. Это предполагает, что эти две структуры могут быть гомологичными , причем склероции представляют собой рудиментарные клейстотеции, которые потеряли способность производить аскоспоры . [4]
История
[ редактировать ]
В средние века зараженное Claviceps purpurea sclerotia зерно ржи, используемое в хлебе, приводило к отравлению спорыньей , в результате которого тысячи людей были убиты и искалечены. [4] Claviceps purpurea sclerotia содержат алкалоиды , которые при употреблении могут вызвать эрготизм — заболевание, вызывающее паранойю и галлюцинации, подергивания, спазмы, потерю периферической чувствительности, отеки и потерю пораженных тканей. [4]
Луи Рене Тюлан обнаружил связь между зараженными растениями ржи и эрготизмом в 19 веке. Благодаря этому открытию были предприняты дополнительные усилия по уменьшению роста склероций на ржи, и эрготизм стал редким явлением. Однако в 1879–1881 гг. вспышка развилась в Германии, в 1926–1927 гг. была заражена Россия, а в 1977–1978 гг. – Эфиопия. [4]
Pleurotus tuber-regium , образующий съедобные склероции шириной до 30 см, имеет в Африке экономическое значение в качестве пищевого продукта и лекарственного гриба . [5] [6]
Как часть жизненного цикла грибов
[ редактировать ]
Например, Claviceps purpurea sclerotia формируются и начинают отрастать весной, заражая растения травы и ржи путем высвобождения аскоспор из перитециев . Claviceps purpurea может заражать самые разнообразные растения, заражая завязи . Споры гриба прорастают в цветках и растут вниз по пыльцевой трубке, не разветвляя гифы наружу. Когда гриб достигает нижней части завязи, он покидает путь пыльцевой трубки и попадает в сосудистые ткани, где разветвляет свою гифу. Примерно через семь дней после заражения мицелий образует конидии . Затем конидии выделяются из растения в виде сладкой жидкости, которую насекомые, привлеченные сахаром, переносят на другие растения. Через две недели заражения грибком растение больше не выделяет сахаристую жидкость, и гриб образует склероции. Склероций представляет собой перезимовавшую структуру, содержащую алкалоиды спорыньи. Жизненный цикл Claviceps purpurea представляет собой интересную модель для патологов растений и клеточных биологов, потому что: [4]
- Строгая органная специфичность (яичники)
- У растения отсутствуют защитные реакции.
- Строго полярный, ориентированный рост на первой стадии заражения.
- Биотрофный образ жизни
Формирование
[ редактировать ]У грибов в развитии склероций выделяют три стадии:
- Начальная агрегация гиф;
- Увеличение размеров за счет роста и ветвления гиф;
- Созревание с образованием наружного покрытия, изолирующего склероции от окружающей среды, с прогрессирующим обезвоживанием гиф и накоплением запасных веществ и пигментов.
В качестве еды
[ редактировать ]Pleurotus клубень-регий
[ редактировать ]Pleurotus tuber-regium , образующий съедобные склероции шириной до 30 см, имеет экономическое значение в качестве продукта питания в Африке. [5]
Традиционная медицина и галлюциногены
[ редактировать ]
За миллиарды лет истории Земли организмы приобрели способность производить вторичные метаболиты – химические соединения, обеспечивающие защиту от патогенов и вредного воздействия ультрафиолета . Из-за воздействия самых разных сред грибы способны производить множество таких химических веществ, которые могут иметь потенциальную ценность для традиционной медицины .
Клавицепс пурпурный
[ редактировать ]В древние времена алкалоиды спорыньи использовались в народной медицине. Например, в Европе спорынью использовали как форму аборта, но она приводила к гиперконтрактии. В 19 веке его использовали для предотвращения кровотечений после родов и лечения мигрени и болезни Паркинсона . [4]
Кислотный гидролиз используется для преобразования алкалоидов, вырабатываемых грибом Claviceps purpurea , в D-лизергиновую кислоту , которая является исходным материалом для многих фармацевтических и рекреационных препаратов. В 1938 году Альберт Хофманн синтезировал из алкалоида спорыньи один из самых сильных известных галлюциногенов — диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД). Несмотря на побочные эффекты препарата, такие как паранойя, потеря рассудка и воспоминания, психотерапевты и психиатры использовали его для лечения пациентов с неврозами, сексуальными дисфункциями и тревогой. В 1966 году правительство США объявило ЛСД незаконным. В редких случаях клиники проявляют интерес к эрголину для лечения пациентов с аутизмом. [4]
Офиокордицепс китайский
[ редактировать ]
Ophiocordyceps sinensis (син. Cordyceps sinensis ) — гриб, который заражает гусеницу и использует ее питательные вещества для создания мицелия и склероция. [ нужна ссылка ] Затем гриб прорастает из головы гусеницы. По-китайски этот гриб известен как Dōng chóng xià cǎo ( по-китайски : 冬虫夏草 ; букв. «зимний червь», «летняя трава»).
Неизвестная косая
[ редактировать ]Inonotus obliquus (гриб чага) — это склероций, растущий в основном на березах в северном климате. Склероций дерева развивается с годами, поскольку мицелий использует питательные вещества живого дерева. [7]
Псилоцибе галиндой
[ редактировать ]
У некоторых луговых видов Psilocybe есть склероции, защищающие их от огня и других беспокойств. [ нужна ссылка ] Виды, образующие склероции, содержат, как и многие виды Psilocybe , органические соединения псилоцин и псилоцибин . [ нужна ссылка ]
Psilocybe mexicana и Psilocybe tamanensis
[ редактировать ]Склероции Psilocybe mexicana и Psilocybe tampanensis также содержат активные метаболиты псилоцин и псилоцибин. Эти склероции можно купить в умных магазинах под разными торговыми названиями, например, «Философский камень» или «трюфели», и они обладают тем же галлюциногенным эффектом, что и волшебные грибы . [8]
Вольфипория гвоздь
[ редактировать ]
Wolfiporia hoelen , часто ошибочно называемая Poria cocos или Wolfiporia extensa , используется в традиционной китайской медицине . [9]
Общие названия для него включают холен , пория, тукахо , китайский корень, фу лин (茯苓), фу шэнь (или фушэн ) и мацуходо . [ нужна ссылка ]
Некоторые виды со склероциями как сельскохозяйственные вредители.
[ редактировать ]Для снижения роста сельскохозяйственно-патогенных склероций создано множество методов, таких как изменение севооборота, более глубокая вспашка и отсеивание склероций. Фунгициды, селекция ржи, устойчивой к болезням, и скрещивание натуральной ржи с гибридной рожью снизили количество инфекций, вызванных C. purpurea . [4]
Sclerotium cepavorum вызывает белую гниль у видов Allium , особенно у лука, лука-порея и чеснока. [10] Во всем мире белая гниль, вероятно, представляет собой самую серьезную угрозу для производства лука из всех болезней. [11]
Другие грибы, образующие склероции, являются известными патогенами для посевов рапса . С этими и родственными грибами обычно борются с помощью фунгицидов и севооборота .
Склероции Sclerotium delphinii на инфицированном хозяине
Agroathelia rolfsii sclerotia на Solanum lycopersicum (томат)
Примечания
[ редактировать ]- ^ Слово склероций пришло к английскому языку из неолатинского языка , от древнегреческого σκληρός ( sklērós ) «твердый».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ LR Tulasne (1853) «Мемуары о спорынье Glamaceae» , Annales des Sciences Naturelles, Botanique , 3-я серия, 20 : 5–56.
- ^ Анна Крживда1, Эльжбета Петеленц1, Доминика Михальчик1 и Пшемыслав М. Плонка (2008). «Склероции бесклеточной (настоящей) слизевики Fuligo septica как модель для изучения меланизации и анабиоза» (PDF) . Письма по клеточной и молекулярной биологии . 13 (1): 130–143. дои : 10.2478/s11658-007-0047-5 . ПМК 6275577 . ПМИД 17965965 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Склероции и строматы (bugs.bio.usyd.edu.au)
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Хаарманн Т; Рольке Ю; Гиберт С; Тудзинский П. (2009). «Спорынья: от колдовства к биотехнологии» . Молекулярная патология растений . 10 (4): 563–77. дои : 10.1111/j.1364-3703.2009.00548.x . ПМК 6640538 . ПМИД 19523108 .
- ^ Перейти обратно: а б Медведь, бакалавр искусств (март – апрель 1977 г.). «Pleurotus tuberregium из Нигерии» Микология 69 (2): 271–279. дои : 10.2307/3758652 . JSTOR 3758652 . ПМИД 559245 .
- ^ Исихуэмхен, ОС; ЛеБауэр, DS (2004). «Выращивание клубня Pleurotus-regium» (PDF) . Выращивание вешенок . Сеул (Корея): Mushworld. стр. 270–281. ISBN 1-883956-01-3 .
- ^ Чжун XH; Рен К; Лу С.Дж.; Ян С.Ю.; Солнце ДЗ. (2009). «Ход исследования Inonotus obliquus ». Китайский журнал интегративной медицины . 15 (2): 156–60. дои : 10.1007/s11655-009-0156-2 . ПМИД 19407959 . S2CID 1816498 .
- ^ Галлюциногенные грибы, EMCDDA, Лиссабон, июнь 2006 г. http://www.emcdda.europa.eu/publications/thematic-papers/mushrooms
- ^ Эстебан CI (2009). «Лекарственный интерес Poria Cocos ( Woliporia extenso )» . Преподобный Ибероам Микол . 26 (2): 103–7. дои : 10.1016/S1130-1406(09)70019-1 . hdl : 10017/7998 . ПМИД 19631158 .
- ^ «Белая гниль чеснока и лука» .
- ^ «белая гниль лука и чеснока (Stromatinia cepivora)» .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
