НАДЦАРСТВО ПРЕДЪЯДЕРНЫЕ – PROCARIOTA ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ - MYCHOTA ОТДЕЛ Цианобактерии – CYANOBACTERIA • Цианобактерии – фототрофные прокариоты, водные, реже почвенные организмы. К цианобактериям относят одноклеточные, колониальные и нитчатые организмы. • Полное отсутствие подвижных жгутиковых стадий и полового процесса. • Протоплазма разделена на два слоя: наружный, прилегающий к оболочке, в котором растворены пигменты, и внутренний, в котором локализовано ядерное вещество.
Внутренние структуры • Клеточные оболочки часто ослизняются. Хлоропластов нет; фотосинтетические пигменты находятся в мембранах, расположенных в цитоплазме. В состав пигментов входят: зеленый хлорофилл, синий фикоциан, красный фикоэритрин и желтый каротин.
• Клетки имеют клеточные стенки, основной компонент которых – муреин. В клеточных стенках есть поры (соединяющие протопласт соседних клеток). • Цитоплазма лишена вакуолей с клеточным соком, но имеются включения запасных веществ: гликоген, волютин, белок цианофицин. Имеются газовые вакуоли, или псевдовакуоли.
Питание • У нитчатых сине зеленых водорослей кроме вегетативных клеток имеются также гетероцисты и споры акинеты крупные клетки с толстыми оболочками и запасом питательных веществ, кот. выдерживают высыхание и затем прорастают, каждая в новую особь. • Гетероцисты обуславливают фиксацию азота. Питание автотрофное и миксотрофное;
Рис. 1. Сине - зеленые водоросли (отд. Cyanophyta) А осциллятория (p. Oscillatoria), Б носток (p. Nostoc), В анабена (р. Апаbаепа. Chroococcus): 1 - общий вид, 2 вид при малом ); Г лингбия (p. Lyngbya), Д - ривулярия (p. Rivularia), Е глеокапса (p. Glneocapsa), Ж xpooкокк (p. увеличении; 3 нить при боль шом увеличении, 4 гетеро циста
Надцарство Eukaryota Царство Fungi
Особенности строения • Грибы – гетеротрофные, прикрепленные организмы, с неограниченным ростом, размножаются спорами, питаются абсорбтивно, для своего развития нуждаются в витаминах, а в продуктах метаболизма содержат мочевину. Оболочка грибной клетки преимущественно содержит хитин (реже целлюлозу).
Строение тела • Вегетативное тело гриба состоит из системы тончайших ветвящихся гиф мицелия. Мицелий низших грибов не имеет поперечных перегородок (неклеточный или несептированный). • У примитивных форм мицелий представлен голым комочком плазмы (плазмодий, амебоид).
НИЗШИЕ ГРИБЫ • Отдел хитридиомикота Chytridiomycota • Важнейшими представителями порядка Хитридиевые – это возбудитель черной ножки капустной рассады Olpidium brassicae. • Возбудитель рака картофеля Synchytrium endobioticum - на клубнях образуются наросты, в почве сохраняются цисты (10 -15 лет).
• Данные грибы – облигатные внутриклеточные паразиты, они заражают молодые растения и ткани подземных органов. Развитие болезней наблюдается в условиях повышенной влажности почвы. Корневая шейка у пораженных растений размягчается, чернеет, ткань загнивает. Растение теряет тургор, желтеет, погибает. Цикл развития Olpidium brassicae состоит из следующих фаз:
Рис. 2. Жизненный цикл ольпидия: А бесполое размножение; Б - половое размножение; М мейоз: 1 рассада капусты, пораженная ольпидием; 2 плазмодий ольпидия в клетке корневой шейки; 3 образование зооспорангия; 4 зооспора; 5 проникновение зооспоры в клетку эпидермы; 6 - изогаметы; 7 зигота; 8 - двухъядерный зимующий плазмодий; 9 - прорастание зиготы.
Рис. 3. Жизненный цикл синхитрия А - бесполое размножение; Б половое размножение; М мейоз: 1 клубни картофеля, пораженные синхитрием; 2 - плазмодий синхитрия в клетке клубня; 3 образование сория зооспорангиев; 4 зооспора; 5 проникновение зооспоры в клетку эпидермы молодого клубня; 6 изогаметы; 7 зигота; 8 проникновение зиготы в клетку эпидермы клубня; 9 образование цисты.
Фитофтороз на листьях стеблевая форма
Отдел Оомикота целлюлоза в клеточной стенке отсутствуют. Запасное вещество – полисахарид миколаминарин. Подвижные стадии (зооспоры) – двужгутиковые. Вегетативное тело – хорошо развитый неклеточный мицелий. Рис. 4. Жизненный цикл фитофторы: А бесполое размножение; Б половое размножение; М мейоз: 1 лист и клубни картофеля, пораженные фитофторой; 2 конидия и ее прорастание; 3 зооспорангии и выход зооспор; 4 зооспора; 5 прорастание зооспоры па листе и клубне; 6 оогоний и антеридий; 7 оогамия; 8 - образование ооспоры; 9 прорастание ооспоры.
СИМПТОМЫ ПОРАЖЕНИЯ • На листьях образуются бурые некротические пятна. Происходит резкое сокращение урожая. • При бесполом размножение, гифы паразита через устьица высвобождаются наружу и отчленяют овальные конидии, которые затем переносятся воздушным течением. Конидии, попадая на почву, могут заражать клубни картофеля.
• Половой процесс проходит по типу – оогомии – слияния морфологически различных половых клеток (оогония и антеридия). В результате полового процесса образуются ооспоры, предназначенные для сохранения гриба в зимний период. • При прорастании ооспоры образуются органы бесполого размножения, чаще всего зооспорангий с зооспорами. Бесполое размножение осуществляется зооспорами и конидиями.
• Половое размножение наблюдается вне растения – хозяина, в почве. • В оогонии образуется только одна яйцеклетка. Зимует ооспора, а также мицелий, на растительных остатках. • Заражение происходит через почву и клубни картофеля.
Вредоносность Потери урожая картофеля во время вегетации могут составить 10 23 %, во время зимнего хранения потери могут возрасти еще на 20 30 %.
Болезни клубней: обыкновенная парша
Отдел Зигомикота
• Среди них есть, как сапротрофы, так и паразиты грибов, насекомых, а также человека. • Зигомицеты имеют хорошо развитый многоядерныйнесептированнныймицелий. Бесполое размножение, осуществляется неподвижными спорами, развивающимися внутри спорангиев. Для отдела зигомикота характерен своеобразный половой процесс – зигогамия.
• При зигогамии сливается содержимое 2 клеток, не дефференцированных на гаметы. • Гифы мицелиев растут навстречу другу, сливаются; • После слияния клеток развивается покоящаяся зигоспора (2 n), при прорастании которой образуется гифы со спорангием (вместилище).
• Мукоровые грибы живут сапротрофно в почве, на растительных остатках, на навозе, а также поселяются на хлебе, овощах. • При неблагоприятных условиях гифы распадаются на членики (оидии), которые покрываются толстой стенкой и превращаются в хламидоспоры.
Рис. 5. Жизненный цикл мукора: А бесполое размножение; Б половое размножение; М мейоз: 1 гетероталличный мицелий; 2 споры; 3 прорастание спор; 4 конъюгация гаметангиев; 5 зигота и ее прорастание; 6 спорангионосец; 7 спорангий; 8 подвесок.
ВЫСШИЕ ГРИБЫ • Высшие грибы – мицелий состоит из гиф, разделенных на септы (членики). Размножаются грибы вегетативно и половым способом. • Представители: мучнисторосяные грибы, дрожжи, пенициллиум. Большинство видов – сапрофиты и паразиты. • Половое размножение происходит при помощи особых органов размножения: женский – архикарп и мужской – антеридий.
• Архикарп состоит из двух клеток – нижней вздутой – аскогона, и верхней цилиндрической – трихогины. Антеридий состоит из одной цилиндрической клетки. Оба органа обычно многоядерные. Антеридий примыкает к верхушке трихогины, содержимое его переливается в архикарп, где происходит слияние цитоплазмы.
Половое размножение • Ядра разного происхождения не сливаются, а сближаются попарно, образуя дикарионы. • После этого из аскогона образуются ветвящиеся аскогенные гифы. В них переходят дикарионы, происходит слияние ядер дикарионов. • Образуется зигота, которая сразу же делится митозом и мейозом, в результате получаются 8 аскоспор.
Рис. 6. Половой процесс аскомицетов: А аскоспора; Б гаплоидный мицелии; В органы полового размножения; Г срастание трихогины с антеридием, переход протопласта в аскогон, образование дикарнонов; Д образование аскогенных гиф; Е формирование аска на конце аскогенной гифы; Ж образование аскоспор; М мейоз: 1 аскогон; 2 трихогина (1 -2 архикарп); 3 антеридии; 4 аскогенная гифа; 5 зигота; 6 аск с аскоспорами.
Субстратный и воздушный мицелий
Подкласс Плодосумчатые грибы (Саrpoascomycetidae). Сумки заключены в плодовых телах, образованных плотным сплетением гаплоидных и дикарионных (аскогенных) гиф. Плодовые тела, аскокарпы, бывают замкнутые – клейстотеции, полузамкнутые – перетеции, незамкнутые – апотеции. Типы плодовых тел аскомицетов (в разрезе): 1, 2 - клейстотеций, 3 - перитеций, 4, 5 - апотеции (а - сумка, б - парафизы (между сумками образуются стерильные гифы), в - перифизы).
Рис. 8. Жизненный цикл пеницилла: А бесполое размножение; Б половое размножение; М мейоз: 1 мицелии; 2 конидиеносец; 3 стеригма; 4 конидия; 5 прорастание конидий; 6 аскогон; 7 антеридий; 8 формирование клейстотециия; 9 часть клейстотеция; 10 аск с аскоспорами; 11 аскоспоры.
Аспергилл отличают от пеницилла по следующим признакам: конидиеносцы не разделены на членики; на верхушке они имеют вздутие, от которого расходятся во все стороны удлиненные клетки стеригмы. От стеригмы отделяются цепочки черных конидий. Плектасковые, или аспергилловые, грибы (пop. Plectascales, Aspergillaics). A пеницилл (р. Реnicillum); Б аспергилл (p. Aspergillus): 1 членистый конидиеяосец с конидиями, 2 – одноклеточный конидиеносец с конидиями, 3 стеригма, 4 разрез клейстотеция
• Аспергиллус – сапрофитный гриб используется для получения лимонной кислоты. Бесполое размножение происходит при помощи конидий, вздутые на вершине, образующимися веерообразные цепочки. При половом размножение – образуются плодовые тела – клейстотеции. Некоторые грибы вызывают заболевания животных и человека – псевдотуберкуез птиц, вызывающий тяжелые поражения печени.
• Порядок Спорыньевые паразиты на злаках. Мицелий проникает в завязь пестика, разрушает ее ткани и образует конидеальное спороношения. Спорынья – Claviceps purpurea обнаруживается к концу лета в колосьях вместо зерновок появляются крупные рожки – склероции спорыньи. Это плотные сплетения обезвоженных гиф. жидкость, привлекающую насекомых, и переносят конидии на цветки здоровых растений и таким образом распространяют болезнь
• Склероции опадают на землю и зимуют. Весной на них появляются стромы, по переферии располагаются перетеции, в каждом из которых образуется до 100 асков с 8 спорами. Споры разносятся ветром и переносятся на цветущие в это время злаки, где спора прорастает в гифу, которая внедряется в завязь. • Разрастаясь в мицелий гифы через несколько дней отчленяют от себя конидии и выделяют медвяную росу.
Жизненный цикл спорыньи: А бесполое размножение; Б половое размножение; М мейоз: 1 мицелий; 2 медвяная роса на пораженном спорыньей колосе; 3 конидиеносец с конидиями; 4 прорастание конидии; 5 колос ржи со склероциями; в проросший склероций с головчатыми стромами на ножках; 7 половой процесс; 8 строма (продольный разрез); 9 перитеций с асками; 10 аск с нитевидными аскоспорами; 11 аскоспора и ее прорастание.
ОТДЕЛ БАЗИДИОМИКОТА (BASIDIOMICOTA)
• Базидиальные, относятся к высшим грибам. Для их мицелия характерно членистое строение гиф. • Бесполое размножение осуществляется конидиями, но происходит редко. • Половое размножение происходит в виде соматогамии, при которой сливаются две вегетативные одноядерные клетки гаплоидного мицелия.
• Большинство видов являются гетероталличными, соответственно у них соматогамия происходит только между гифами с противоположными знаками «+» и « » . • Половые органы у базидиальных грибов не образуются.
Половой процесс у базадиомицетов: А базидиоспора; Б гаплоидные гифы; В соматогамия, Г – формирование базидии: 1 – зигота, 2 – базидия, 3 – базидиоспора.
Гимнокарпные плодовые тела
Ангиокарпные плодовые тела
Соматогамия • Плазмогамия, т. е. слияние цитоплазмы клеток. • Гаплоидные ядра сближаются, образуя дикарион, но не сливаются между собой. Стадия дикариона очень длительная, она может продолжаться годами (у трутовиков даже десятилетиями). Мицелии при этом растет, пронизывая субстрат. Дикарионы, кроме того, могут образовываться (например, у головневых) при сближении базидиоспор.
• Органы полового спороношения – базидиоспоры развиваются экзогенно в особых структурах базидиях. При этом происходит кариогамия слияние ядер дикариона, и образуется зигота, которая без периода покоя делится мейотически. Образовавшиеся при этом четыре гаплоидные клетки становятся базидиоспорами, а клетка, от которой они возникли, базидией.
• Порядок Фрагмобазидеальные или головневые грибы – паразиты растений, наносящие огромный ущерб посевам зерновых. Базидия (телиобазидия) фрагментированная, плодовые тела не образуются. • Твердая головня пшеницы (Tilletia caries) - паразит. Пораженный колос более легкий, чем здоровый, так как многие его зерновки заполнены телиоспорами. Телиоспоры имеют шаровидную форму, темную окраску и ячеистую поверхность.
Жизненный цикл твердой головни пшеницы: М мейоз: 1 колос пшеницы, пораженный твердой головней; 2 зерновка, заполнен ная телиоспорами; 3 телиоспора; 4 телиоспора, прилипшая к здоровой зерновке; 5 прорастание телиоспоры и образование базидиоспор; 6 копуляция базидиоспор; 7 10 образование гиф с дикарионами и внедрение их в зерновку; 11 гифа гриба в проростке пшеницы. Во время обмолота они прилипают к зерновкам и при посеве попадают в почву. Прорастают весной одновременно с зерновкой. Перед прорастанием ядра дикариона сливаются, а вслед за этим зигота делится мейозом. Затем образуется фрагмобазидия с гаплоидными базидиоспорами. Базидиоспоры не способны заражать растения. Две гетероталичные базидйоспоры сливаются и образуют двухъядерную клётку. Из такой клетки вырастает дикарионная гифа.
Гифа внедряется в околоплодник зерновки, а затем в проросток, растет вместе с растением, проникает в соцветие, сильно разрастается внутри зерновок и поглощает их содержимое. Околоплодник и спермодерма не разрушаются, зерновка сохраняет внешнюю форму, но внутри она заполнена телиоспорами. Пыльная головня пшеницы (Ustilago tritici) У пораженного колоса чешуйки колосков и зерновки разрушены и покрыты черными телиоспорами. Телиоспоры попадают на здоровые колосья. На рыльце пестика они прорастают и образуют фрагмобазидию. Однако базидиоспоры не возникают, а происходит попарная копуляция члеников фрагмобазидий, которые затем прорастают в дикарионные гифы. Последние про никают в завязь, разрастаются внутри эндосперма и зародыша, но не разрушают их. Пораженные зерновки не отличаются от здоровых. Зара жениепроисходит не в почве, а во время цветения и формирования зерновки. При посеве, когда зародыш трогается в рост, начинается и интенсивный рост мицелия. Особенно сильно разрастается мицелий в соцветии, где накапливается много питательных продуктов. Здесь он распадается на отдельные членики, которые покрываются толстой стенкой и превращаются в телиоспоры. При этом соцветие деформи руется и представляет собой черную пылящую массу.
Рис. 13. Жизненный цикл пыльной головни пшеницы: М мейоз: 1 колос пшеницы, пораженный пыльной головней; 2 телиоспора; 3 цветущий колос пшеницы; 4 телиоспора на пестике; 5 прорастание телиоспоры и обра зование базидиоспор; 6 копуляция члеников фрагмобазидии; 7 8 внедрение гифы в зародыш; 9 прорастание пораженной зерновки; 10 образование телиоспор.
Пукциния, или линейная ржавчина (Puccinia graminis). Злак является основным растением хозяином, а барбарис промежуточным. На стеблях и листьях пораженных злаков в середине лета появляются удлиненные выпуклые пятна (подушечки) ржаво бурого цвета. Они состоят из множества летних спор, называемых уредоспорами. Во вто рой половине лета образуются пятна черного цвета. Это кучки телиоспор. Они появляются на тех же местах, где были уредоспоры. Оба вида спор образуются на дикариоином мицелии, который живет в тканях стеблей и листьев злака. Уредоспора это двухъядерная клетка, имеющая цвет ржавчины вследствие наличия в ней капель масла. Она овальной формы и расположена на одноклеточной ножке. Уредоспоры разносятся ветром и заражают другие растения. Телиоспора также расположена на ножке. Она удлиненной формы, имеет толстую бурую стенку и состоит из двух клеток. Вначале в каж дойклетке имеется по два ядра. Затем ядра дикариона сливаются и двухъядерные клетки превращаются в диплоидные одноядерные. Телиоспоры перезимовывают на почве или на стерне. Весной они прорастают. Перед прорастанием ядра делятся путем мейоза. Из каждой клетки вырастает фрагмобазидия с четырьмя гаплоидными базидиоспорами на коротких стеригмах. Базидиоспоры разносятся ветром. Попадая на листья барбариса, они прорастают и образуют мицелий в тканях листа. На верхней стороне пораженного листа появляются пикниды. Это овальные полости с выводными отверстиями. Внутри пикниды расположены тонкие окончания гаплоидных гиф, высовываю щиеся наружу через отверстие. От них отделяются пикноспоры, роль которых сводится к своеобразному «опылению» пикнид другого знака (+ или ) и снабжению последних недостающими ядрами для обра зования дикарионного мицелия. Только на таком мицелии возникают эцидии. Они находятся на нижней стороне листа. Молодые эцидии имеют шаровидную форму и погружены в паренхиму листа.
Puccinia graminis
Жизненный цикл развития линейной ржавчины: 1, 2 последовательные фазы развития паразита на барбарисе; 3. . . 10 то же на злаке [1 лист барбариса; 2 срез через лист барбариса; 3 фаза красной ржавчины; 4 срез стебля пшенииы со скоплением уредоспор; 5 уредоспора; 6 фаза черной ржавчины (стебель пшеницы); 7 двухклеточныетелейтоспоры; 8 срез стебля пшеницы со скоплением телейтоспор; 9 телсйтоспоры; 10 образование базидиоспор].
Внутри их созревают эцидиоспоры, окруженные покровом перидием. Более старые эцидии прорывают нижнюю эпидерму и приобретают бокало видную форму. Эцидиоспоры расположены в них правильными вертикальными рядами. Они отделяются от удлиненных клеток, находящихся на дне эцидии и являющихся продолжением гиф, которые пронизывают межклетные пространства тканей листа. Эцидиоспоры во множестве переносятся ветром на стебли и листья злаков. Пукциния паразитирует как на возделываемых злаках, так и на дикорастущих. Для некоторых луговых злаков промежуточным хозяином является крушина ломкая. Меры борьбы, применяемые против ржавчинных грибов уничтожение промежуточных хозяев и выведение устойчивых сортов.
Serpula lacrymans Домовый гриб
Daedalea quercina Дубовая губка
Fomes fomentarius настоящий трутовик
Phellinus igniarius трутовик ложный
Laetiporus sulphureusсерно- желтый трутовик
Heterobasidion annosum (корневая губка)
Inonotus obliquus ЧАГА
Cantharellus cibarius Лисичка желтая
Hydnum sp. Ежовиковые
ОТДЕЛ ЛИШАЙНИКИ – LICHINES Лишайник образован из двух компонентов: гетеротрофного гриба, который составляет микобионт лишайника, и автотрофной водоросли, которая составляет фикобионт. Тело лишайника представляет собой слоевище (таллом), причем основная часть объема слоевища (90 – 95%) приходится на гифы гриба. В качестве микобионта чаще всего присутствуют сумчатые грибы, реже базидеальные. Поскольку лишайники обычно находятся над субстратом, они подвергаются иссушающему воздействию атмосферного воздуха. Для уменьшения потери воды клеточные стенки гиф сильно утолщены, особенно у гиф, расположенных во внешней среде. Полагают, что вне лишайника микобионт в природе выжить не может. В состав фикобионта (водорослевого компонента) лишайника встречаются сине – зеленые водоросли и различные представители настоящих (эукариотических) водорослей – зеленые, желтые и бурые.
Взаимоотношения компонентов лишайника. Традиционно взаимоотношения микобионта и фикобионта определяются как взаимовыгодные т. е. симбиотические, при котором гриб защищает водоросль от высыхания, нагревания, избыточных солнечных лучей и т. д. , а также снабжает её неорганическими веществами, в том числе и водой. Водоросль, в свою очередь, снабжает оба компанента синтезированными органическими веществами. Кладония приальпийская — Cladonia alpestris (L. ) Rabenh.
Лишайники (отд. Lichenophyta) А В листоватый лишайник пармелия (p. Parmelia) (А общий вид таллома с апотециями; Б поперечный разрез гетеромерного таллома, В начальная фаза образования соредии); Г листоватый лишайник лептогия (p. Leptogium) (поперечный разрез гомеомерного таллома); Д накипный письменный лишайник (Graphis strip to) на корке дерева, Е кустистый бородатый лишайник (p. Usnea), Ж кустистый олений лишайник ягель (Cladonia rangipherina): 1 верхний корковый слой, 2 гонидиальный слой, 3 сердцевинный слой па гиф, 4 нижний корковый слой.
Анатомическое строение слоевища лишайников: А - гомеомерное слоевище слизистого лишайника коллема (Collema flaccidum); Б - гомеомерное слоевище слизистого лишайника пептогиум (Leptogium satuminum) (1 - коровой слой с верхней и нижней стороны слоевища; 2 - ризоиды); В - гетеромерное слоевище (3 – верхний коровой слой; 4 - слой водорослей; 5 - сердцевина; 6 - нижний коровой слой).
Биологические особенности лишайников определяют их возможность поселиться на бесплодных горных породах. Наибольшее экономическое значение имеют виды лишайников, объединенные под названием «ягель» это олений лишайник Cladonia alpestris и др виды. Широко распространены в тундре, где служат главным зимним кормом для северного оленя. Используют лишайники также в медицине для получения слизистых отваров и в парфюмерии для изготовления духов (Evernia prunastri).
Скачать презентацию НАДЦАРСТВО ПРЕДЪЯДЕРНЫЕ PROCARIOTA ЦАРСТВО ДРОБЯНКИ — MYCHOTA
ГРИБЫ 2.ppt