ASCOSPORY: CHARAKTERISTIKA, VZNIK, FUNKCE, PŘÍKLADY - BIOLOGIE - 2025

Tyto ascospores jsou spory produktem pohlavního rozmnožování, cariogamia a meiotického dělení hub ASCI třídě Ascomycota. Při klíčení jsou schopny vyvolat vznik nové nezávislé houby.

Houby Ascomycota nebo Ascomycetes jsou třídou hub, která obsahuje asi 30% všech známých druhů hub. Nejčastěji se vyskytují v suchozemském a vodním prostředí. Pro mořská stanoviště je typické jen několik druhů.

Fotografie Ascospores druhu Morchella elata odebraných světelným mikroskopem (Zdroj: Peter G. Werner Via Wikimedia Commons)

Charakteristickým rysem ascomycet je tvorba struktury produkující endospory. Tato struktura představuje zvláštní typ sporangia a nazývá se „znechucením“. Proto všechny houby, které způsobují znechucení, patří do třídy Ascomycetes.

Asci jsou obvykle ve tvaru vaku a představují místo, kde se tvoří askospory. Specializovanější askomycety, jako jsou ty, které se vyskytují u lišejníků, mají makroskopický ASC a plodné tělo zvané Ascocarpus.

Tvar asci a ascospores je používán taxonomists rozlišovat různé druhy Ascomycota třídy. Například v ascomycetech jsou kvasinky, jednobuněčné houby, které netvoří plodící těla.

Část agropotravinářského průmyslu se věnuje konzervování položek a potravin před kontaminací ascoporami, protože, když klíčí a pocházejí dospělí jedinci, kazí a rozkládají potraviny.

vlastnosti

Ascospory jsou jako druh "semen" houby Ascomycota, analogické rostlinám, protože mohou zůstat neaktivní (v klidu), ale mohou žít po dlouhou dobu.

Tyto struktury jsou velmi odolné, mohou vést ke vzniku nových úplných jedinců a mohou zůstat po dlouhou dobu po klíčení, protože se živí endogenními substráty.

Fotografie Schizosaccharomyces octosporus ukazující ascopory s ochrannými obálky světelnou mikroskopií. A = Ascospores, B = Ascas, C = Ascospores děleno štěpením čtyřmi ascospory, D = Ascospores s ochrannými skořápkami. Měřítko bar = 0,01 mm (Zdroj: Fotografie Schizosaccharomyces octosporus ukazující ascopory s ochrannými skořápkami světelnou mikroskopií. A = Ascospores, B = Ascas, C = Ascospores děleno štěpením se čtyřmi ascopory, D = Ascospores s ochrannými skořápkami. měřítko = 0,01 mm.

Ascospory však mají jedinečné vlastnosti, které je odlišují od semen rostlin, například hlavními podněty pro klíčivost askospor jsou chemické látky, které vznikají rozkladem substrátů.

Naopak u rostlin je v některých případech stimulací klíčení voda a světlo. Ascospory mají poloviční chromozomální náboj normální buňky, to znamená, že jsou haploidní; semena rostlin jsou většinou polyploidní.

Ascospory jsou obecně mikroskopické struktury, které jsou zřídka mírně viditelné u zvětšovacích skel s nízkým výkonem. Na druhé straně jsou semena zeleniny makroskopická a u mikroskopických semen lze jmenovat několik výjimek.

Když se díváme pod mikroskop a podrobně popisujeme typický askospor, pozorujeme, že mají eliptický tvar, že mají protoplasty uzavřené tříúrovňovou nebo vrstvenou buněčnou stěnou chitinu a že na každém konci buňky mají zárodečné póry.

Formování znechucení a askospory

Klíčivost ascospor a vývoj mycelia

Askospory jsou konečným produktem procesu pohlavní reprodukce ascomycet. Tvorba mycelia v těchto organismech začíná klíčením ascospory a hned poté se začnou tvořit konidiofory.

Houba začíná růstovou fázi, ve které je produkováno velké množství konidií, které přispívají k šíření houby v substrátu. V tomto myceliu začíná formovat odpor.

Před tím dochází k gametogenezi, při které se tvoří anteridie (samec) a ascogonie (samice). Jádra anteridia jsou přenesena do ascogonia a protoplasty obou buněk se fúzují v procesu zvaném plazmaogamie.

Ve stejném cytosolu se mužská jádra spojují se ženskými jádry, ale bez fúzování. Potom „hyphal“ vlákna začínají růst mimo ascogonium a askogenní hyfy se prodlužují.

V ascogenních hyfách se jádra vyvíjejí a násobí současnými mitotickými děleními ve všech hyfách ascogonia. Na konci jedné z aschogenních dikaryotických hyf, které vznikly během tohoto kroku, se tvoří znechucení.

Životní cyklus houby Ascomycota. A - haploidní fáze (kvasinky); B - stádium dicariotica (mycelium); C - diploidní stadium (proasci); D - vývoj asci a sporogeneze. 1 - vznik ascospor a blastospor (konidie); 2-dikariotizace; 3 - dikaryotické mycelium v ​​rostlinných buňkách, které tvoří askogenní vrstvu; 4 - karyogamy; 5 - mitóza diploidního jádra, protoasci a formování bazálních buněk; 6 - vývoj znechucení po meióze; 7 - mitóza haploidních jader, tvorba askospor; 8 - vrstva rostlinných buněk (Zdroj: Afanasovich Via Wikimedia Commons)

Znechucení formace

Jedna z buněk dikaryotických hyphae roste a vytváří háček zvaný „uncinulo“. V této buňce ve tvaru háčku se dvě jádra dělí tak, že jejich mitotické vřetena jsou uspořádána v paralelní a vertikální orientaci.

Dvě z dceřiných jader jsou v horní oblasti háčku, jedna je blízko konce a druhá blízko bazálního přepážky háčku. Tam se vytvoří dvě septy, které rozdělí háček na tři buňky.

Buňka uprostřed tří je ta, která bude znechucovat. Uvnitř této buňky dochází k procesu karyogamie, kdy se dvě jádra spojí a vytvoří diploidní jádro známé jako zygota.

Toto diploidní jádro je jediným diploidem v životním cyklu hub Ascomycota. Po karyogamii začíná znechucení dozrávat a jeho délka se zvětšuje (protáhlá).

Tvorba ascospore

V mladých buňkách asco podléhají diploidní jádra v nich meióze a později mitóze. 8 nových haploidních buněk pochází z původní buňky. Těchto osm buněk, jak se vyvíjejí, se transformuje na ascopory.

Každé jádro, které pochází z meiotické a pozdější mitotické reprodukce, bude uloženo spolu s částí cytosolu buňky, kde došlo k dělení, do chitinové buněčné stěny, která je syntetizována uvnitř buňky.

Téměř ve všech ascomycetech je znechucení velmi dobře strukturovanou rigidní strukturou. Jak ascopory zrají, hnus imploduje a uvolňuje je do prostředí.

Obecně se askospory šíří na krátké vzdálenosti, kolem několika centimetrů, ale u některých druhů se šíří až na několik metrů, vše záleží na prostředí, ve kterém jsou vyhnáni.

Příklady

Nejrozšířenějším druhem Ascomycota v přírodě a v zemědělství jsou kvasinky, které se nacházejí na povrchu půdy, vody, ovoce a velkého množství potravin.

Tyto organismy mají schopnost metabolizovat cukry a v tomto procesu produkovat alkohol a oxid uhličitý.

Plodící těla se nevyskytují v kvasnicích, protože se jedná o jednobuněčné organismy, které se nejčastěji reprodukují binárním štěpením nebo pučením. Pokud jsou však podmínky v médiu nepříznivé, fúzují dvě kompatibilní buňky za vzniku zygoty.

Zygota se vyvíjí přímo uvnitř buňky, tato buňka se diferencuje na znechucení a uvnitř ní jsou 4 nebo 8 jader rozdělena v závislosti na druhu kvasinek. Tato jádra se vyvíjejí a potahují se chitinem, transformujícím se na ascopory.

Všechny houby, které tvoří symbiotické sdružení představující lišejníky, pocházejí z čeledi Ascomycota, a proto se pohlavní reprodukcí vyvinou ascospory.

Obecně platí, že při podrobném pozorování lišejníků, kteří již dosáhli stádia zralosti, lze vidět malé struktury ve tvaru pohárku. Tyto struktury jsou plodová těla houby, známá jako „apothecia“. Uvnitř apothecia je místo, kde jsou generovány ascopory.

Reference

1. Bellemère, A. (1994). Asci a ascospores v ascomycete systematics. In Ascomycete Systematika (str. 111-126). Springer, Boston, MA.
2. Dijksterhuis, J. (2007). Žáruvzdorné askospory. In Food Mycology (str. 115-132). CRC press.
3. Guth, E., Hashimoto, T., & Conti, SF (1972). Morfogeneze askospor v Saccharomyces cerevisiae. Journal of bakteriology, 109 (2), 869-880
4. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Klasifikace, struktura a reprodukce.
5. Lowry, RJ, a Sussman, AS (1968). Ultrastrukturální změny během klíčení ascospor Neurospora tetrasperma. Microbiology, 51 (3), 403-409.
6. Raven, PH, Evert, RF a Eichhorn, SE (2005). Biologie rostlin. Macmillan.