PHYTOPHTHORA: KENMERKEN, SOORT, VOORTPLANTING, VOEDING - BIOLOGIE - 2025

Phytophthora is een geslacht van fytopathogene oömyceten. De naam komt van de Griekse woorden phytón (plant) en phthorá (vernietiger), dat wil zeggen vernietiger van planten. Dit geslacht omvat zowel necrotrofe soorten (ze veroorzaken de dood van gastheren) als hemibiotrofen (ze hebben de gastheer een tijdje levend nodig).

Ze vallen voornamelijk tweezaadlobbige planten aan, omdat ze in veel gevallen een specifieke soort binnen het geslacht zijn. Dat wil zeggen, een soort Phytophthora valt slechts één plantensoort aan. Sommige aanvallen op deze cultuurgewassen zijn de oorzaak geweest van aanzienlijke economische verliezen en zelfs menselijke sterfgevallen, zoals veroorzaakt door P. infestans.

Cultuur van Phytophthora parasitica var. nicotianae. Genomen en bewerkt uit: Tashkoskip.

Hun voortplanting vindt zowel seksueel als aseksueel plaats. In het eerste geval wordt het uitgevoerd door middel van oösporen, terwijl in het tweede geval chlamydosporen en zoösporen ingrijpen.

kenmerken

Vertegenwoordigers van het geslacht hebben een co-enocytisch mycelium en een hyalien uiterlijk. Uiteindelijk kunnen ze scheidingswanden presenteren, waardoor de oude delen die geen protoplasma hebben, worden gescheiden van de rest van het mycelium. In het mycelium zitten druppels olie.

Het zijn facultatieve fytopathogenen die kunnen leven door zich te voeden met ontbindend organisch materiaal (saprofyten), of door planten, vooral tweezaadlobbigen, te infecteren.

Ze planten zich aseksueel of seksueel voort, hoewel bij sommige soorten hun seksuele voortplanting onbekend is en bij andere zeer zelden voorkomt. Bij seksuele voortplanting ontstaan ​​ronde oösporen, met een glad of matig wratachtig oppervlak en een gele of transparante kleur.

Bij ongeslachtelijke voortplanting kunnen biflagellate zoösporen of chlamydosporen worden geproduceerd die over het algemeen afgerond zijn en met een wanddikte van meer dan 2 micron.

Taxonomie en representatieve soorten

Taxonomie

Phytophthora behoort tot de klasse van de Oomyceten, een groep organismen die van oudsher in het schimmelkoninkrijk waren opgenomen, maar die momenteel door sommige auteurs binnen de Chromista zijn verplaatst, terwijl anderen ze in het Protista-koninkrijk plaatsen.

Ook de indeling op gezinsniveau heeft veranderingen ondergaan. Phytophthora bevond zich oorspronkelijk tussen de Pythiales, samen met Pythium en andere verwante geslachten, maar moleculaire biologische analyse heeft aangetoond dat het een grotere affiniteit heeft met de Perennosporales, waar ze werden verplaatst.

Aan de andere kant vereist deze verhuizing volgens sommige auteurs ook een zorgvuldige toetsing.

Het geslacht Phytophthora werd in 1876 door de Bary beschreven op basis van P. infestans als de typesoort. Het omvat ongeveer honderd soorten verdeeld over 10 clades, maar er zijn nog steeds veel soorten zonder te beschrijven, sommige bevinden zich in soortencomplexen zoals het Phytophthora megasperma-complex.

Representatieve soort

Phytophthora cambivora

Dit is een van de soorten die verantwoordelijk zijn voor kastanje-inkt, een ziekte die de boom met dezelfde naam treft. Naast het parasiteren van de kastanjeboom, komt hij ook voor in de bodem, waar hij zich voedt met ontbindend organisch materiaal.

Als parasiet tast het de wortels van de plant aan en, afhankelijk van het niveau van de wortel waar de infectie begint, kan het de snelle dood van de gastheer (nabij de stam) veroorzaken of kan het meerdere jaren overleven (secundaire wortels).

Phytophthora cinnamomi

Phytophthora cinnamoni is een andere soort die kastanje-inkt veroorzaakt. Net als P. cinnamomi heeft het saprofytische en parasitaire gewoonten, maar de effecten op de gastheer zijn veel verwoestender, tot op het punt dat het tot de 100 meest schadelijke invasieve soorten behoort.

Deze schimmel begint met het binnendringen van de gastheer via de secundaire wortels en van daaruit gaan ze via de primaire wortels door het mycelium naar de stam. De infectie is niet te genezen en veroorzaakt de dood van de plant.

Ananasrot, veroorzaakt door Phytophthora cinnamoni. Genomen en bewerkt uit: Scot Nelson uit Honolulu, Hawaii, VS.

Phytophthora infestans

Oomyceet verantwoordelijk voor de ziekte die bekend staat als aardappelziekte of ook als aardappelmeeldauw, ook al kan het verschillende soorten planten aantasten, waaronder tomaten en sojabonen. Hij was verantwoordelijk voor de aardappelepidemie die de Grote Hongersnood veroorzaakte in Ierland en Schotland (1845-1849).

Reproductie

Soorten van het geslacht Phythophthora kunnen zich seksueel voortplanten door middel van oösporen (oogamy) of aseksueel, waarbij in dit geval twee soorten sporen worden gevormd, chlamydosporen en zoösporen, beide geproduceerd door het sporangium.

Ongeslachtelijke voortplanting

Ongeslachtelijke voortplanting wordt uitgevoerd door middel van sporen die worden geproduceerd in sporangia. De sporangioforen zijn in de meeste gevallen niet te onderscheiden van de hyfen, hoewel ze in sommige gevallen een andere diameter kunnen hebben. De sporangia zijn kleurloos of kunnen erg bleekgeel zijn.

Deze structuren worden over het algemeen terminaal in de sporangiofoor ingebracht, hoewel ze soms ook kunnen worden tussengevoegd. Ze kunnen in de sporangiofoor blijven (niet bladverliezend) of gemakkelijk loslaten (bladverliezend), in welk geval ze fungeren als verstrooiende structuren.

Phytophthora cactorum sporangiophore. Genomen en bewerkt uit: Mary Ann Hansen.

De sporangioforen produceren twee verschillende soorten sporen, chlamydosporen en zoösporen genaamd. Om zoösporen te vormen, moet er vrij water zijn. Deze zoösporen kunnen worden verspreid door regen, lucht, irrigatiewater, door mensen en door sommige ongewervelde dieren.

Chlamydosporen zijn op hun beurt resistente sporen die worden gekenmerkt door dikke wanden (> 2 micron dik). Deze chlamydosporen kunnen lange tijd in de grond blijven als infectieuze eenheden totdat de omstandigheden geschikt zijn voor hun ontkieming.

Seksuele reproductie

Phythophthora bevat, zoals gezegd, zowel aseksuele als seksuele voortplanting, maar sommige soorten zijn zeer inconsistent met dit laatste type voortplanting en zijn alleen in het laboratorium geïdentificeerd en andere zijn zelfs volledig onbekende seksuele voortplanting.

Bij degenen waarin seksuele voortplanting bekend is, wordt het uitgevoerd door middel van oösporen. Gameten worden geproduceerd in het oogonium (vrouwelijk) en het antheridium (mannelijk). Sommige soorten kunnen homothallisch zijn, dat wil zeggen dat ze oögonia en antheridia produceren in hetzelfde mycelium (ze zijn zelfvruchtbaar).

Integendeel, andere soorten zijn heterothallisch, dat wil zeggen dat elk mycelium slechts één type gametangium produceert, mannelijk of vrouwelijk. In beide gevallen zal de fusie van de gameten resulteren in de vorming van oosporen, die in dit geslacht afzonderlijk worden geproduceerd, dat wil zeggen een enkele oospore per oogonium.

Voeding

Oomyceten van het geslacht Phytophthora zijn facultatieve fytoparasieten. In het vrije leven zijn het saprofyten die enzymen afscheiden om organisch materiaal bij ontbinding extracellulair te verteren, en vervolgens de moleculen van het reeds verteerde materiaal absorberen.

Parasieten kunnen op hun beurt necrotrofen of hemibiotrofen zijn. De necrotrofen scheiden gifstoffen af ​​om de cellen en weefsels van de gastheren te doden en vervolgens de voedingsstoffen eruit te halen.

Hemibiotrofen nemen in de vroege stadia van hun parasitaire leven voedingsstoffen op uit de plant zonder deze te doden, maar fungeren en voeden zich dan als necrotrofen.

Referenties

1. DC Erwin (1983). Phytophthora: zijn biologie, taxonomie, ecologie en pathologie. American Phytopathological Society Press.
2. FN Martin, ZG Abad, Y. Balci & K. Ivors (2012). Identificatie en detectie van Phytophora: onze vooruitgang beoordelen, onze behoeften identificeren. Plantenziekte.
3. A. Drenth & D. Guest (2013). Phytophthora: de plantvernietiger. PALMEN.
4. Phytophthora, op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org
5. Phytophthora cambivora. Op Wikipedia. Hersteld van: en.wikipedia.org
6. C. Lyre. Oomyceten. Opgehaald van Lifeder.org.
7. HS Judelson (2009). Seksuele voortplanting in oomyceten: biologie, diversiteit en bijdragen aan fitness. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics and genomics: diversiteit, interacties en onderzoeksinstrumenten. John Wiley & Sons, Inc.