Mycoparasitism

En mykoparasit är en organism med förmågan att parasitera svampar .

Mykoparasiter kan vara biotrofa eller nekrotrofa, beroende på typen av interaktion med deras värd.

Typer av mykoparasitiska organismer

Myko-heterotrofi

Olika växter kan betraktas som mykoparasiter, eftersom de parasiterar och får det mesta av sin näring från svampar under en del av eller hela sin livscykel. Dessa inkluderar många orkidéplantor , såväl som några växter som saknar klorofyll som Monotropa uniflora . Mykoparasitiska växter beskrivs mer exakt som myko-heterotrofer .

Mykoparasitiska bakterier

Vissa bakterier lever på eller inuti svampceller som parasiter eller symbionter.

Mykoparasitiska virus

Vissa virus , kallade mykovirus, lever på eller i svampceller som parasiter eller symbionter.

Mykoparasitiska svampar

Många mykoparasiter är svampar , även om inte alla svampsvampar är parasiter (vissa är kommensaler eller saprober .) Biotrofa mykoparasiter förvärvar näringsämnen från levande värdceller. Nekrotrofa mykoparasiter är beroende av döda värdceller, som de först kan döda med toxiner eller enzymer ( saprofytisk tillväxt).

Typer av mykoparasitiska interaktioner

Biotrofa och nekrotrofa mykoparasiter

Biotrofa mykoparasiter får näringsämnen från levande värdceller och tillväxten av dessa parasiter påverkas i hög grad av värdens metabolism. Biotrofa mykoparasiter tenderar att visa hög värdspecificitet och bildar ofta specialiserade infektionsstrukturer. Nekrotrofa mykoparasiter kan vara aggressivt antagonistiska, invadera värdsvampen och döda och sedan smälta komponenter i dess celler. Nekrotrofiska parasiter tenderar att ha låg värdspecificitet och är relativt ospecialiserade i sin parasitmekanism.

Balanserade och destruktiva mykoparasiter

Balanserade mykoparasiter har liten eller ingen destruktiv effekt på värden, medan destruktiva mykoparasiter har motsatt effekt. Biotrofa mykoparasiter anses allmänt vara balanserade mykoparasiter; nekrotrofa mykoparasiter använder toxiner eller enzymer för att döda värdceller, därför anses nekrotrofa mykoparasiter vanligtvis vara destruktiva mykoparasiter. Men i vissa kombinationer kan parasiten leva under sin tidiga utveckling som en biotrof, sedan döda sin värd och agera mer som destruktiva mykoparasiter i sena stadier av parasitering.

Mekanismer för mykoparasitism

De fyra huvudstegen av mykoparasitism inkluderar målplats; erkännande; kontakt och penetration; och näringsinsamling.

Målplats

Många undersökningar tyder på att hyphal tillväxtriktning, sporgroning och knopprörsförlängning av mykoparasitiska svampar kan uppvisa tropism som svar på detektion av en potentiell värd. Denna tropiska igenkänningsreaktion tros uppstå från detektion av signaturkemikalier hos värden; riktningen för koncentrationsgradienten bestämmer parasitens tillväxtriktning. Eftersom den mykoparasitiska interaktionen är värdspecifik och inte bara ett kontaktsvar, är det troligt att signaler från värdsvampen känns igen av mykoparasiter som Trichoderma och provocerar transkription av mykoparasitismrelaterade gener.

Erkännande

När mykoparasiter kontaktar sin svampvärd kommer de att känna igen varandra. Denna igenkänning mellan mykoparasiter och deras värdsvampar kan vara relaterad till agglutininet på mykovärdens cellyta. Kolhydratrester på cellväggen hos mykoparasiter kan binda till lektiner på ytan av värdsvamparna för att uppnå ömsesidig igenkänning.

Kontakt och penetration

När en mykoparasitisk svamp och dess värd känner igen varandra kan båda uppvisa förändringar i yttre form och inre struktur. Olika mykoparasitiska svampar bildar olika strukturer när de interagerar med sina värdar. Till exempel hyfer från vissa mykoparasitiska svampar specialiserade kontaktceller som liknar haustoria på hyferna hos deras värdar; andra kan slingra sig runt värdsvampens hyfer eller penetrera och sedan växa inuti värdhyfer. Nektrofiska mykoparasiter kan döda värdhyfer med toxiner eller enzymer innan de invaderar dem.

Ansökan

Mykoparasitsvampar kan vara viktiga kontroller av växtsjukdomssvampar i naturliga system och i jordbruket och kan spela en roll i integrerad växtskydd (IPM) som biologiska kontroller

Vissa Trichoderma- arter har utvecklats som biokontroller av en rad kommersiellt viktiga sjukdomar och har använts i USA , Indien , Israel , Nya Zeeland , Sverige och andra länder för att kontrollera växtsjukdomar orsakade av Rhizoctonia solani , Botrytis cinerea , Sclerotium rolfsii , Sclerotinia sclerotiorum , Pythium spp. och Fusarium spp. som ett lovande alternativ till kemiska bekämpningsmedel.

Ytterligare studier av mykoparasitism kan driva upptäckten av fler bioaktiva föreningar inklusive biopesticider och biogödselmedel .

Lista över svampbioagens med deras handels- och tillverkarnamn
Kommersiella produkter	Biomedel som används	Tillverkarens namn
AQ10 biofungicid	Ampelomyces quisqualis isolat M-10	Ecogen, Inc. Israel
Anti-svamp	Trichoderma spp.	Grondortsmettingen De Cuester, Belgien
Biosvamp	Trichoderma spp.	Grondortsmettingen De Cuester n. V. Belgien
Bas-derma	Trichoderma viride	Basarass Biocontrol Res. Lab., Indien
Binab T	Trichoderma harzianum (ATCC 20476) och Trichoderma polysporum (ATCC 20475)	Bio-Innovation AB, Storbritannien
Bioderma	Trichoderma viride/T. harzianum	Biotech International Ltd., Indien
Biofox C	Fusarium oxysporum (icke-patogen)	SIAPA, Italien
Prestop, Prirnastop	Gliocladium catenulatum	Kemira Agro. Oj, Finland
Root Pro, Root Prota till Soilgard	Trichoderma harzianum/Gliocladium virens stam GL-21	Efal Agr, Israel Thermo Trilogy, USA
Rotsköld, växtsköld, T-22 Planteringslåda	Trichoderma harzianum Rifai-stam KRL-AG (T-22)	Bioworks Inc., USA
Supresivit	Trichoderma harzianum	Borregaard och Reitzel, Tjeckien
T-22 G, T-22 HB	Trichoderma harzianum stam KRL-AG2	THT Inc., USA
Trichodex, Trichopel	Trichoderma harzianum	Makhteshim Chemical Works Ltd., USA
Trichopel, Trichoject, Trichodowels, Trichoseal	Trichoderma harzianum och Trichoderma viride	Agrimm Technologies Ltd., Nya Zeeland
Trichopel	Trichoderma harzianum och Trichoderma viride	Agrimm Technologies Ltd., Nya Zeeland
Trichoderma 2000	Trichoderma sp.	Myocontrol Ltd., Israel
Tri-kontroll	Trichoderma spp.	Jeypee Biotechs, Indien
Trieco	Trichoderma viride	Ecosense Labs Pvt. Ltd., Mumbai, Indien
TACK	Trichoderma sp.	Mycocontrol, Israel

^ Boosalis, MG (1964). "Hyperparasitism". Årlig översyn av fytopatologi . 2 (1): 363–376. doi : 10.1146/annurev.py.02.090164.002051 . ISSN 0066-4286 .
^ ^a ^b Hawksworth, DL; Kirk, PM; Sutton, BC; Pegler, DN (1995). Ainsworth & Bisbys ordbok över svamparna . Wallingford, Storbritannien: CAB International.
^ ^a ^b Barnett, HL (1963). "Naturen av mycoparasitism av svampar". Annu. Rev. Microbiol . 17 : 1–14. doi : 10.1146/annurev.mi.17.100163.000245 .
^ ^a ^b JEFFRIES, PETER (1985). "Mycoparasitism inom Zygomycetes". Botanisk tidskrift för Linnean Society . 91 (1–2): 135–150. doi : 10.1111/j.1095-8339.1985.tb01140.x . ISSN 0024-4074 .
^ ^a ^b ^c Ashraf, Shabbir; Zuhaib, Mohammad (2013), "Fungal Biodiversity: A Potential Tool in Plant Disease Management", Management of Microbial Resources in the Environment , Springer Nederländerna, s. 69–90, doi : 10.1007/978-94-007-5931-2_4 , ISBN 9789400759305
^ ^a ^b H.L., Barnett; FL, Binde (1973). "Svampvärd-parasitförhållandet". Årlig översyn av fytopatologi . 11 (1): 273–292. doi : 10.1146/annurev.py.11.090173.001421 .
^ ^a ^b Ojha, S.; Chatterjee, NC (2011). "Mycoparasitism av Trichoderma spp. i biokontroll av fusarial vissnande av tomat". Arkiv för fytopatologi och växtskydd . 44 (8): 771–782. doi : 10.1080/03235400903187444 . ISSN 0323-5408 .
^ Chet, I.; Harman, GE; Baker, R. (1981). "Trichoderma hamatum: Dess hyphal interaktioner med Rhizoctonia solani och Pythium spp". Mikrobiell ekologi . 7 (1): 29–38. doi : 10.1007/bf02010476 . ISSN 0095-3628 . PMID 24227317 .
^ Barak, R.; Elad, Y.; Mirelman, D.; Chet, I. (1985). "Lectiner: en möjlig grund för specifikt erkännande i interaktionen mellan Trichoderma och Sclerotium rolfsii". Fytopatologi . 75 (4): 458–462. doi : 10.1094/phyto-75-458 .
^ Druzhinina, Irina S.; Seidl-Seiboth, Verena; Herrera-Estrella, Alfredo; Horwitz, Benjamin A.; Kenerley, Charles M.; Monte, Enrique; Mukherjee, Prasun K.; Zeilinger, Susanne; Grigoriev, Igor V. (2011-09-16). "Trichoderma: genomiken för opportunistisk framgång" (PDF) . Naturrecensioner Mikrobiologi . 9 (10): 749–759. doi : 10.1038/nrmicro2637 . ISSN 1740-1526 . PMID 21921934 .
^ Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). "Insikter om utvecklingen av mykoparasitism från genomet av Clonostachys rosea" . Genombiologi och evolution . 7 (2): 465–480. doi : 10.1093/gbe/evu292 . ISSN 1759-6653 . PMC 4350171 . PMID 25575496 . Materialet kopierades från den här källan, som är tillgänglig under en Creative Commons Attribution 4.0 International License .
^ Inbar, Jacob; Menendez, Ana; Chet, Ilan (1996). "Hyfal interaktion mellan Trichoderma harzianum och Sclerotinia sclerotiorum och dess roll i biologisk kontroll". Markbiologi och biokemi . 28 (6): 757–763. doi : 10.1016/0038-0717(96)00010-7 . ISSN 0038-0717 .
^ Zeilinger, Susanne; Brunner, Kurt; Peterbauer, Clemens K.; Mach, Robert L.; Kubicek, Christian P.; Lorito, Matteo (2003-07-01). "Nag1 N-acetylglukosaminidas av Trichoderma atroviride är avgörande för kitinasinduktion av kitin och av stor relevans för biokontroll". Aktuell genetik . 43 (4): 289–295. doi : 10.1007/s00294-003-0399-y . ISSN 0172-8083 . PMID 12748812 .
^ Troian, Rogério Fraga; Steindorff, Andrei Stecca; Ramada, Marcelo Henrique Soller; Arruda, Walquiria; Ulhoa, Cirano José (2014-06-26). "Mykoparasitismstudier av Trichoderma harzianum mot Sclerotinia sclerotiorum: utvärdering av antagonism och uttryck av cellväggsnedbrytande enzymgener". Bioteknikbrev . 36 (10): 2095–2101. doi : 10.1007/s10529-014-1583-5 . ISSN 0141-5492 . PMID 24966041 .
^ Goh, Yit Kheng; Vujanovic, Vladimir (2010). "Biotrofiska mykoparasitiska interaktioner mellan Sphaerodes mycoparasitica och fytopatogena Fusarium-arter". Biokontroll vetenskap och teknik . 20 (9): 891-902. doi : 10.1080/09583157.2010.489147 . ISSN 0958-3157 .
^ Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). "Insikter om utvecklingen av mykoparasitism från genomet av Clonostachys rosea" . Genombiologi och evolution . 7 (2): 465–480. doi : 10.1093/gbe/evu292 . ISSN 1759-6653 . PMC 4350171 . PMID 25575496 .
^ Malik, Abdul; Grohmann, Elisabeth; Alves, Madalena, red. (2013). Hantering av mikrobiella resurser i miljön . doi : 10.1007/978-94-007-5931-2 . ISBN 978-94-007-5930-5 .
^ Howell, CR (2003). "Mekanismer som används av Trichoderma-arter i den biologiska kontrollen av växtsjukdomar: historien och utvecklingen av nuvarande begrepp" . Växtsjuka . 87 (1): 4–10. doi : 10.1094/pdis.2003.87.1.4 . ISSN 0191-2917 . PMID 30812698 .
^ Vinale Francesco; Sivasithamparam, Krishnapillai; Ghisalberti, Emilio L.; Marra, Roberta; Woo, Sheridan L.; Lorito, Matteo (2008). "Trichoderma-växt-patogen interaktioner". Markbiologi och biokemi . 40 (1): 1–10. doi : 10.1016/j.soilbio.2007.07.002 . ISSN 0038-0717 .

[1] Boosalis, MG (1964). "Hyperparasitism". Årlig översyn av fytopatologi . 2 (1): 363–376. doi : 10.1146/annurev.py.02.090164.002051 . ISSN 0066-4286 .

[Hawksworth_1995-2] Hawksworth, DL; Kirk, PM; Sutton, BC; Pegler, DN (1995). Ainsworth & Bisbys ordbok över svamparna . Wallingford, Storbritannien: CAB International.

[Barnett_1963-3] Barnett, HL (1963). "Naturen av mycoparasitism av svampar". Annu. Rev. Microbiol . 17 : 1–14. doi : 10.1146/annurev.mi.17.100163.000245 .

[JEFFRIES_1985-4] JEFFRIES, PETER (1985). "Mycoparasitism inom Zygomycetes". Botanisk tidskrift för Linnean Society . 91 (1–2): 135–150. doi : 10.1111/j.1095-8339.1985.tb01140.x . ISSN 0024-4074 .

[Ashraf_2013-5] Ashraf, Shabbir; Zuhaib, Mohammad (2013), "Fungal Biodiversity: A Potential Tool in Plant Disease Management", Management of Microbial Resources in the Environment , Springer Nederländerna, s. 69–90, doi : 10.1007/978-94-007-5931-2_4 , ISBN 9789400759305

[H.L_1973-6] H.L., Barnett; FL, Binde (1973). "Svampvärd-parasitförhållandet". Årlig översyn av fytopatologi . 11 (1): 273–292. doi : 10.1146/annurev.py.11.090173.001421 .

[Ojha_2011-7] Ojha, S.; Chatterjee, NC (2011). "Mycoparasitism av Trichoderma spp. i biokontroll av fusarial vissnande av tomat". Arkiv för fytopatologi och växtskydd . 44 (8): 771–782. doi : 10.1080/03235400903187444 . ISSN 0323-5408 .

[8] Chet, I.; Harman, GE; Baker, R. (1981). "Trichoderma hamatum: Dess hyphal interaktioner med Rhizoctonia solani och Pythium spp". Mikrobiell ekologi . 7 (1): 29–38. doi : 10.1007/bf02010476 . ISSN 0095-3628 . PMID 24227317 .

[9] Barak, R.; Elad, Y.; Mirelman, D.; Chet, I. (1985). "Lectiner: en möjlig grund för specifikt erkännande i interaktionen mellan Trichoderma och Sclerotium rolfsii". Fytopatologi . 75 (4): 458–462. doi : 10.1094/phyto-75-458 .

[10] Druzhinina, Irina S.; Seidl-Seiboth, Verena; Herrera-Estrella, Alfredo; Horwitz, Benjamin A.; Kenerley, Charles M.; Monte, Enrique; Mukherjee, Prasun K.; Zeilinger, Susanne; Grigoriev, Igor V. (2011-09-16). "Trichoderma: genomiken för opportunistisk framgång" (PDF) . Naturrecensioner Mikrobiologi . 9 (10): 749–759. doi : 10.1038/nrmicro2637 . ISSN 1740-1526 . PMID 21921934 .

[11] Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). "Insikter om utvecklingen av mykoparasitism från genomet av Clonostachys rosea" . Genombiologi och evolution . 7 (2): 465–480. doi : 10.1093/gbe/evu292 . ISSN 1759-6653 . PMC 4350171 . PMID 25575496 . Materialet kopierades från den här källan, som är tillgänglig under en Creative Commons Attribution 4.0 International License .

[12] Inbar, Jacob; Menendez, Ana; Chet, Ilan (1996). "Hyfal interaktion mellan Trichoderma harzianum och Sclerotinia sclerotiorum och dess roll i biologisk kontroll". Markbiologi och biokemi . 28 (6): 757–763. doi : 10.1016/0038-0717(96)00010-7 . ISSN 0038-0717 .

[13] Zeilinger, Susanne; Brunner, Kurt; Peterbauer, Clemens K.; Mach, Robert L.; Kubicek, Christian P.; Lorito, Matteo (2003-07-01). "Nag1 N-acetylglukosaminidas av Trichoderma atroviride är avgörande för kitinasinduktion av kitin och av stor relevans för biokontroll". Aktuell genetik . 43 (4): 289–295. doi : 10.1007/s00294-003-0399-y . ISSN 0172-8083 . PMID 12748812 .

[14] Troian, Rogério Fraga; Steindorff, Andrei Stecca; Ramada, Marcelo Henrique Soller; Arruda, Walquiria; Ulhoa, Cirano José (2014-06-26). "Mykoparasitismstudier av Trichoderma harzianum mot Sclerotinia sclerotiorum: utvärdering av antagonism och uttryck av cellväggsnedbrytande enzymgener". Bioteknikbrev . 36 (10): 2095–2101. doi : 10.1007/s10529-014-1583-5 . ISSN 0141-5492 . PMID 24966041 .

[15] Goh, Yit Kheng; Vujanovic, Vladimir (2010). "Biotrofiska mykoparasitiska interaktioner mellan Sphaerodes mycoparasitica och fytopatogena Fusarium-arter". Biokontroll vetenskap och teknik . 20 (9): 891-902. doi : 10.1080/09583157.2010.489147 . ISSN 0958-3157 .

[16] Karlsson, Magnus; Durling, Mikael Brandström; Choi, Jaeyoung; Kosawang, Chatchai; Lackner, Gerald; Tzelepis, Georgios D.; Nygren, Kristina; Dubey, Mukesh K.; Kamou, Nathalie (2015-01-08). "Insikter om utvecklingen av mykoparasitism från genomet av Clonostachys rosea" . Genombiologi och evolution . 7 (2): 465–480. doi : 10.1093/gbe/evu292 . ISSN 1759-6653 . PMC 4350171 . PMID 25575496 .

[17] Malik, Abdul; Grohmann, Elisabeth; Alves, Madalena, red. (2013). Hantering av mikrobiella resurser i miljön . doi : 10.1007/978-94-007-5931-2 . ISBN 978-94-007-5930-5 .

[18] Howell, CR (2003). "Mekanismer som används av Trichoderma-arter i den biologiska kontrollen av växtsjukdomar: historien och utvecklingen av nuvarande begrepp" . Växtsjuka . 87 (1): 4–10. doi : 10.1094/pdis.2003.87.1.4 . ISSN 0191-2917 . PMID 30812698 .

[19] Vinale Francesco; Sivasithamparam, Krishnapillai; Ghisalberti, Emilio L.; Marra, Roberta; Woo, Sheridan L.; Lorito, Matteo (2008). "Trichoderma-växt-patogen interaktioner". Markbiologi och biokemi . 40 (1): 1–10. doi : 10.1016/j.soilbio.2007.07.002 . ISSN 0038-0717 .