Levenscyclus van Sordaria Fimicola

de schimmel Sordaria fimicola is een gemakkelijk te produceren schimmel met een unieke vorm van voortplanting. Het is een van de vele soorten zakschimmels. Deze schimmel biedt een modelorganisme voor het bestuderen van genetica. S. fimicola is een bijzonder handig hulpmiddel om studenten te leren over: meiosis.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De levenscyclus van de mestschimmel Sordaria fimicola biedt een ideaal model voor het bestuderen van genetica en meiose.

De bron voor Sordaria fimicola is niet glamoureus. In feite groeit het vaak in rottend organisch materiaal, en vooral op de mest van plantenetende dieren. S. fimicola wordt daarom ook wel mest. genoemd schimmel.

Het is geclassificeerd als een ascomycete-schimmel. De stamnaam voor dit soort schimmels is: Ascomycota.

De schimmelsoorten die tot Ascomycota behoren, heten ascomyceten. Tot nu toe hebben mycologen minstens 30.000 soorten ascomyceten ontdekt.

Veel van deze ascomyceten staan ​​bekend als:

Ascomyceten worden beschouwd dikaryon schimmels vanwege hun nucleaire fase als dikaryonen, of met twee haploïde kernen.

Ascomyceten verschillen in grote lijnen van elkaar. Sommige soorten worden als ziekteverwekkers beschouwd en kunnen zowel bij dieren als bij planten ziekten veroorzaken. Anderen zijn gunstig. Gewone gist is een ascomyceet die wordt gebruikt bij de fermentatie van alcoholische dranken zoals bier.

Wat betreft Sordaria fimicola, wordt het beschouwd als een vrij typische ascomyceet in zijn levenscyclus en reproductieve methoden.

de schimmel S. fimicola begint zijn levenscyclus als een ascospore. Deze ascospore werd bewaard in een ascus totdat er voldoende druk is opgebouwd om de spore in de lucht te werpen. Deze ascospore bestaat in haploïde vorm. Het ontkiemt dan en vormt lange haploïde celfilamenten genaamd hyfen.

Deze groeien in hun omgeving, zoals mest of rottende planten, terwijl ze verteren. Ongeslachtelijke voortplanting in deze schimmels wordt hun. genoemd anamorf levenscyclus.

Seksuele voortplanting vindt niet plaats tenzij deze haploïde hyfen anderen tegenkomen. Uiteindelijk ontmoeten sommige van deze haploïde hyfen elkaar en komen ze samen in één cel met twee kernen. Het ondergaat mitose, die zich voortdurend in nieuwe cellen deelt. Deze nieuwe cel, een dikaryon, is geen echte diploïde cel, ondanks het feit dat twee haploïde cellen zijn samengevoegd; de twee kernen blijven gescheiden en fuseren niet.

De dikaryotische hyfen blijven groeien in een massa haploïde cellen en vormen het vruchtlichaam of ascoma. Uiteindelijk, nadat de cellen een paar ronden van mitose hebben doorgemaakt, kunnen sommige dikaryoncellen fuseren en zygoten vormen met een enkele diploïde kern. Dit seksuele reproductieve deel van de Sordaria levenscyclus heet de telomorf levenscyclus.

Door het proces van meiose, een recombinatie van het genoom van “oversteken”, ontwikkelen die diploïde zygoten vier haploïde kernen. Meiose levert een grotere genetische diversiteit op voor de schimmel.

Deze kernen ondergaan vervolgens hun eigen mitose. Hieruit ontstaan ​​acht haploïde kernen. Op dat moment vormen zich cellen rond de kernen. Deze nieuwe cellen zijn ascosporen.

De acht ascosporen bevinden zich in een zak die een ascus wordt genoemd. Asci worden gehouden in de perithecium, of vruchtlichaam (ook wel ascoma genoemd). Dit is de zak die in de natuur barst en de ascosporen de lucht in stuurt, zodat het proces opnieuw kan beginnen.

Gebruik makend van uitwerpen van het vruchtlichaam is nodig om de ascosporen te verdelen, omdat ze anders niet mobiel zijn. De schimmel is afhankelijk van kinetische energie om de klus te klaren. De explosieve uitbarsting van sporen is het gevolg van drukopbouw in de punt van de ascus.

Om ervoor te zorgen dat de ascosporen zich in de lucht verspreiden, moet de ascus hen helpen naar de lucht te schieten. Glycerol en andere componenten leiden tot de drukopbouw. Soms kan de druk drie bereiken sferen.

Gedurende vele jaren hebben wetenschappers de aanwezigheid van mestschimmels gebruikt om het gedrag van herbivore zoogdieren in de oudheid af te leiden. Omdat S. fimicola ascosporen uit de mest van zoogdieren barsten, gingen wetenschappers ervan uit dat de levenscyclus van de mestschimmels afhing van de aanwezigheid van mest. Recent onderzoek suggereert echter een gebrek aan een dergelijke correlatie.

Het is waar dat het uitwerpen van S. fimicola ascosporen uit mest zorgen ervoor dat ze zich kunnen hechten aan de oppervlakken van planten. Herbivoren aten de planten met de schimmel erop en begonnen een cyclus van het opnieuw introduceren van sporen in het maagdarmkanaal van het dier.

In feite, S. fimicola doet niet herbivoormest van zoogdieren nodig om te overleven. Wetenschappers ontdekten dat de schimmel ook op plantenweefsel kan groeien. De schimmel kan verschillende planten ook op verschillende manieren aantasten; het kan bijvoorbeeld de groei van maïs remmen. Maar andere planten profiteren van de schimmel.

Dus ondanks de prevalentie van mestschimmels in mest van zoogdieren, heeft de soort geen mest nodig als substraat voor reproductie. Er is meer onderzoek nodig om de prevalentie van Sordaria fimicola op mest versus plantenresten.

Deze schimmel is aantrekkelijk voor leraren vanwege het gemak van cultuur en zijn elegante en interessante reproductiemethoden. Eenvoudige experimenten met S. fimicola kan zonder veel moeite in een laboratorium worden uitgevoerd.

Sordaria kan binnen een week vruchtlichamen produceren, waardoor studenten genetische processen kunnen aanschouwen en vastleggen.

S. fimicola biedt een ordelijke regeling voor studenten om de eerste en tweede divisies van meiose te bekijken. Studenten kunnen in korte tijd hands-on kennis opdoen over “crossing over” of chromosoomuitwisseling.

Een handige functie van Sordaria is de ascospore-kleur. De kleur vertegenwoordigt fenotypes in genetische varianten van de schimmel. Zwarte ascosporen zijn bijvoorbeeld de wildtype kleur. Er zijn ook andere kleuren zoals rood, roze, bruin en grijs die verschillen in hun allelen vertegenwoordigen, waardoor ze worden onderscheiden van het wildtype.

Studenten kunnen vergulde culturen hebben van S. fimicola om de asci en hun ascosporekleuren te observeren. Die met gemengde kleuren onthullen paring tussen verschillende soorten.

Er zijn veel verschillende kwaliteiten in zakschimmels; een daarvan is hun variatie van asci. Er zijn verschillende soorten asci die kunnen optreden. Sommige ervan zijn unitunicate-operculate asci. Dit soort asci heeft een soort deksel dat opengaat om de sporen uit te werpen. Enkel en alleen apothetische ascomata gebruik dit soort asci.

Een ander type asci dat kan optreden zijn de unitunicate-inoperculate asci. Deze hebben geen deksels, maar eerder een klein elastisch mechanisme aan de punt dat uitrekt en sporen laat uitwerpen. Deze soorten asci zijn voornamelijk te vinden in peritheciale ascomata.

prototunicate asci werken via lekkende sporen, in plaats van ze uit te werpen. Prototunicate asci hebben een afgeronde vorm en hun wanden lossen op wanneer ze volwassen zijn.

Een ander type asci dat kan optreden zijn de bitunicate asci. Dit zijn dubbelwandige asci. De buitenwand scheurt op volwassen leeftijd en de binnenwand zet uit met de ascosporen erin. Deze structuur strekt zich uit en lanceert de sporen.

Het is duidelijk dat leden van de phylum Ascomycota unieke en interessante manieren hebben om zich voort te planten en hun sporen in de natuur te verspreiden. De levenscyclus van Sordaria fimicola biedt het ideale model om te leren over dit soort schimmels, hoe ze zich voortplanten en hoe ze als model kunnen dienen om studenten te onderwijzen over genetica en meiose.