GLOMEROMYCOTA: ÖZELLIKLER, BESLENME, HABITAT, ÜREME - BIYOLOJI - 2025

Glomeromycota , bitki kökleri ile simbiyotik mantarlar zorlanır. Bir tür ektomikoriza olan arbusküler mikorizaları oluştururlar. 410 milyon yıl öncesine ait arbusküler mikorizaların fosil kayıtları bulundu. Bu simbiyotik ilişkinin, bitkiler tarafından karasal ortamın kolonileşmesine izin veren özelliklerden biri olduğu düşünülmektedir.

Glomeromycota, septat olmayan miselyuma (cenositler) sahiptir. Genellikle hipoje olmaları ve sadece eşeysiz üremeleri ile karakterize edilirler. Sporlar bir kökü kolonize edene kadar toprakta filizlenir ve daha sonra arbuscular ve veziküller oluşturur. Arbuscles, bitki besinlerini alan dallı hiflerdir ve veziküller, lipid rezervuar yapılarıdır.

Arbusküler mikoriza. Msturmel tarafından, Wikimedia Commons aracılığıyla

Glomeromycota türleri, briyofitlerin ve vasküler bitkilerin simbiyoları olan çeşitli iklim koşullarında gezegene dağılmıştır. Archaeosporales takımının üyeleri, siyanobakterilerle simbiyotlar oluşturur.

Şu anda yaklaşık 214 Glomeromycota türü bilinmektedir, dört sıra, 13 aile ve 19 cinse göre sınıflandırılmıştır. Bunlar ilk kez 1842'de gözlemlendi ve kalın duvarlı sporların varlığı nedeniyle Zygomycota'nın Endogonaceae ailesinde yer aldı. Daha sonra, moleküler çalışmalara dayanarak, XXI.Yüzyılın başında yeni bir phyllum (Glomeromycota) içinde bulundular.

Genel özellikleri

Bu mantarlar çok hücrelidir ve septat olmayan hifler (koenositler) oluşturur. Bu hifler, kök hücrelerin içinde (hücre içi) veya aralarında (hücreler arası) büyüyebilir.

Yetişme ortamı

Glomeromycota, neredeyse gezegenin tüm biyomlarını işgal ederek dünya çapında dağılmıştır. Tropikal ekosistemlerde daha bol ve çeşitli olma eğilimindedirler.

En fazla sayıda tür Asya'da bulunur ve onu Güney Amerika izler. Şimdiye kadar Antarktika'da sadece üç tür bulundu.

Tropikal ormanlardan çöllere kadar doğal karasal ekosistemlerde ve daha çok doğal karasal ekosistemlerde, mahsullerle ilişkili rahatsız ortamlarda bulunabilirler.

Bu gruptaki türlerin% 40'ından fazlası kozmopolittir ve yalnızca% 26'sı endemiktir, geri kalanı ise bölünmüş bir dağılıma sahiptir.

Yaşam tarzı

Glomeromycota zorunlu simbiyotik mantarlardır, yani diğer organizmalarla simbiyoz içinde yaşamayı gerektirirler.

Bitkilerin kökleriyle birleşirler ve endomikorizalar oluştururlar (bitki kökü hücrelerinde mantarın hifleri ile). Bu, her iki tür için de faydalıdır; mantar ve ilgili bitki.

Phyllum Glomeromycota'ya ait mantarlar patojenik parazit olmayıp diğer canlılara hastalık veya zararlı etki yapmazlar.

üreme

Glomeromycota mantarları eşeyli üreme göstermez. Olumsuz çevre koşullarına dirençli sporlar olan klamidiyosporlar aracılığıyla yalnızca eşeysiz olarak ürerler.

Bu mantarlar, kolonize ettikleri bitki köklerinin parçalarıyla birlikte miselyumlarının (bir dizi filament veya hif) parçalanması yoluyla dağılır. Ayrıca klamydosporlar tarafından da yayılırlar.

Miselyum ve beslenme

Miselyum veya Glomeromikotas mantarlarının filamentleri kümesi koenositiktir; yani, hyphae'nin bölümleri veya bölmeleri yoktur ve hücrelerin çok sayıda çekirdeği vardır.

Hiphaların kitinli hücre duvarları vardır, bu da onlara sertlik verir. Bu sertlik ve tokluk, bitki köklerinin hücrelerine nüfuz etmesini kolaylaştırır.

Mantarın miselyumu kök içinde (intraradikal miselyum, endomikorizalar oluşturur) ve ayrıca kök dışında (ekstraradikal miselyum) gelişir. Bitkilerin simbiyotik mantar-kök birlikteliğine mikoriza denir.

Glomeromikotas mantarlarının hiphaları ayrıca köklerin kortikal hücrelerine (veya epidermisin altında bulunan korteks hücrelerine) nüfuz etme ve arbusküller ve veziküller adı verilen yapılar oluşturma yeteneğine sahiptir.

Çalılar, bitkinin kökünden besinleri emen özel bir haustorium veya hypha tarafından oluşturulur. Bu haustorian hif, oldukça dallıdır ve hücre içinde (kök hücrelerin içinde) gelişir.

İki simbiyot (bitki ve mantar) arasındaki besin alışverişi arbusküller içinde gerçekleşir.

Mantar bitkiye makro besinleri, özellikle topraktan verimli bir şekilde aldığı fosfor (P) sağlar. Bitkiye bu bitki makro besinlerini sağlamak için mantar, kökle bağlantılı olarak ancak kök dışında büyüyen bir ekstra radikal miselyum kullanır. Bitki, fotosentez sayesinde mantarın ürettiği şekerleri (karbonhidratlar) sağlar.

Bazı Glomeromikotas mantarları, lipitleri (yağları) yedek maddeler olarak depoladıkları balon şeklindeki yapılar olan veziküllere sahiptir.

Şekil 2. Arbusküler mikoriza şeması. Kaynak: Arbuscular_mycorrhiza_cross-section.png: mederivative çalışma: Edward Confessor. Wikimedia Commons

Hif sistemi

Miselyum sistemi (hif seti) iç miselyumdan (kök dokularda) ve dış miselden (toprak yüzeyine uzanan) oluşur.

Dış miseller dallıdır. Bunlar, ekosistemdeki farklı türlere ait bitkilerin köklerini birbirine bağlayan bir ağ oluşturur.

İç miselde iki tür hif vardır. Paris tipi sadece hücre içi ve spiral şeklindedir, Arum tipindekiler ise esas olarak hücreler arasıdır.

Hücre içi hipha, arbusküller (enfekte olmuş hücrenin hacminin% 35'inden fazlasını kaplayan dallı hifler) oluşturmak için dallanır. Bunlar kısa ömürlüdür ve ortakyaşalar arasında besin alışverişinin yapıldığı yerdir.

Bazı Glomeromycota gruplarında, hiphaların tepesinde oluşan ve besinleri biriktiren yapılar olan veziküller vardır.

Sporlar aseksüeldir ve kalın, çok çekirdekli duvarlar vardır. Çekirdekler genellikle genetik olarak farklıdır (heterokaryotlar).

Filogeni ve taksonomi

İlk Glomeromycota 19. yüzyılda gözlendi ve kalın duvarlı sporların varlığı nedeniyle Zygomycetes sınıfında yer aldı. 1990'larda, tüm arbusküler mikorizal mantarların benzersiz morfolojik özelliklere sahip zorunlu ortakyaşamlar olduğu belirlendi.

2001 yılında, morfolojik, biyokimyasal ve moleküler özelliklere dayalı olarak Glomeromycota filumu kuruldu. Bu, Dikarya alt krallığının kardeş grubudur.

Emirler

Dört sıraya bölünmüştür: Archaeosporales, Diversisporales, Glomerales ve Paraglomerales. Bunlar 13 aileden oluşur, 19 cins ve şimdiye kadar 222 tür tanımlanmıştır.

Archaeosporales, siyanobakterilerle endosimmbiyonlar veya arbusüllerle mikorizalar oluştururlar ve sporları renksizdir. Üç aileden ve yaklaşık beş türden oluşur.

Diversisporales arbusullara sahiptir ve neredeyse hiçbir zaman veziküller oluşturmazlar. Sekiz aile ve yaklaşık 104 tür tanımlanmıştır.

Glomerales en büyük gruptur. Çeşitli bir morfolojiye sahip arbusküller, veziküller ve sporlar sunar. İki aileden oluşur ve Glomus cinsi 74 türle en çok sayıdadır.

Paraglomerallerde arbusüller bulunur ve veziküller gelişmez ve sporlar renksizdir. Bir aile ve tanımlanmış dört türe sahip bir cins içerir.

Beslenme

Arbusküler mikorizal mantarlar zorunlu endosymbiyonlardır, bu nedenle konakçılarının dışında yaşayamazlar.

Vasküler bitkilerin% 90'ından fazlası ve tüm kara bitkilerinin% 80'i bir Glomeromycota ile simbiyotik ilişkiler gösterir. Kemikli mikoriza fosilleri, Devoniyen'in başından (yaklaşık 420 milyon yıl önce) bulunmuştur.

Bu mantarların bitkiler tarafından karasal ortamın kolonileşmesinde hayati önem taşıdığı düşünülmektedir. Bunlar, esas olarak fosfor ve mikro besinlerin kullanımı için beslenmesine katkıda bulundu.

Ortakyaşamlar arasındaki ilişki

Bitki, mantar için karbon kaynağıdır. Fotosentezlenenler köke taşınır ve arbusküller vasıtasıyla mantara hareket ettirilir. Daha sonra bu şekerler (çoğunlukla heksozlar) lipitlere dönüştürülür.

Lipitler, keseciklerde birikir ve buradan mantarın beslenmesi için intra ve ekstra radikal hif ağına taşınır.

Mantar, bitki için bu besleyici maddeden fakir ortamlarda inorganik fosforun emilmesine katkıda bulunur. Ayrıca, çöpte bulunan nitrojenden ve toprakta bulunan diğer organik maddelerden de yararlanabilirler.

üreme

Şimdiye kadar, eşeysiz üreme yalnızca Glomeromycota'da kanıtlandı.

Eşeysiz sporlar çok kalın duvarlı ve geniştir (40-800 um). Bunlar, doğrudan kökte, toprakta veya diğer yapılarda (tohum kalıntıları, böcekler veya diğerleri) oluşan bir sporokarpta (hif ağı) meydana gelebilir. Çok çekirdekli (yüz ila binlerce çekirdek) ve genetik olarak farklı olabilirler

Konak kolonizasyonu

Sporlar yere düşer ve böcekler, küçük memeliler veya su tarafından taşınır. Daha sonra çok kısa bir saprofitik aşamadan geçerek filizlenirler. Mikrop tüpleri bir kökü kolonize etmek için 20-30 mm büyüyebilir.

Germ tüpü kök ile temas ettiğinde, epidermal hücrelere nüfuz eden bir apressorium (yapışkan yapı) üretilir. Hipha, hem hücreler arası hem de hücre içi olarak kök korteksine ulaşır ve arbusüller, veziküller ve ekstra radikal hiphalar ağı oluşur.

Yaşam döngüsü

Phyllum Glomeromycota mantarlarının yaşam döngüsünü açıklamak için, Glomus cinsinin mantarlarının döngüsü örnek olarak alınacaktır. Bu cins, sporlarını toprakta ya bitkinin kökünün içinde ya da dışında, hiphalarının uçlarında üretir.

Chlamydospores sporları (dirençli), çimlenirken köklerle temas edene kadar toprakta büyüyen hifler üretir. Mantar köke nüfuz eder ve hücreler arası boşluklarda büyür veya hücre duvarından geçerek kök hücrelerin içinde gelişir.

Kök nüfuz ettikten sonra, mantar arbusküller (oldukça dallı hif yapıları) oluşturur. Arbuscules, bitki ile besin alışverişi için bir yer işlevi görür. Mantar ayrıca besin depolama organları olarak işlev gören veziküller oluşturabilir.

Sporangiophores adı verilen diğer özel hiphalarda, uçlarında sporangia adı verilen, kese şeklinde olan ve sporları içeren yapılar oluşur. Sporangium olgunlaştığında, bu mantarların yaşam döngüsünü yeniden başlatarak sporları (klamidosporlar) kırar ve serbest bırakır.

Glomus cinsine ait 4 mantar türünün genomunun (gen kümesi) incelenmesi, ökaryotik hücrelerin (çekirdekli) mayoz bölünmesi için gerekli proteinleri kodlayan genlerin varlığını ortaya çıkardı.

Mayoz, cinsel üremenin bir tür hücre bölünmesi olarak kabul edildiğinden, bu mantarların yaşam döngüsünde, bir cinsel üreme aşaması olması beklenir. Bugüne kadar, Glomus cinsi mantarların yaşam döngüsünde, bunu gerçekleştirecek mekanizmaya sahip olmalarına rağmen, herhangi bir cinsel aşama tespit edilmemiştir.

Ekolojik ve ekonomik önemi

Glomeromycotas mantarlarının ekosistemlerdeki rolü hayati önem taşımaktadır. Ortak yaşamda ilişkili oldukları bitkilere temel makro besinleri sağlayarak, bitki çeşitliliğinin korunmasını desteklerler.

Ek olarak, bu mantarlar bitkilere kuraklığa ve patojenlere direnç simbiyoları sağlar.

Ekonomik açıdan, Glomeromikotas mantarlarının kültür bitkileriyle ortak yaşamını teşvik ederek hayatta kalmaları artırılır, verimleri iyileştirilir ve üretimleri arttırılır. Bu mantarlar, birçok mahsulde toprak aşısı veya biyo gübre olarak kullanılır.

Glomeromycota mantarlarının örnekleri: cins

Glomeromycota mantarları arasında, bitki kökleri ile simbiyotik ilişkiler (mikoriza) oluşturan türler ile bir mikorizal arbuscular fungi (AM) cinsi olan Glomus cinsine ait birkaç türe işaret edilebilir. Bu, 85 tanımlanan türe sahip en çok sayıda AM mantar cinsidir.

Glomus cinsinin türleri arasında şunlar sayılabilir: Glomus aggregatum, G. mosseae. G. flavisporum, G. epigaeum, G. albidum, G. ambisporum, G. brazillanum, G. caledonium, G. coremioides, G. claroideum, G. clarum, G. clavisporum, G. constrictum, G. coronatum, G. deserticola, G. diaphanum, G. eburneum, G. etunicatum, G. macrocarpus, G. intraradices, G. microcarpus, G. tenue, diğerleri arasında.

Referanslar

1. Aguilera L, V Olalde, R Arriaga ve A Contreras (2007). Arbuscular mikorizalar. Ergo Sum Science 14: 300-306.
2. Kumar S (2018) Moleküler filogeni ve Glomeromycota sistematiği: yöntemler ve sınırlamalar. Plant Archives 18: 1091-1101.
3. Muthukumar T. KP Radhika, J Vaingankar, JD´Souza, S Dessai ve BF Rodrigues (2009) AM mantarlarının taksonomisi bir güncelleme. In: Rodrigues BF ve T Muthukumar (ed.) Goa Arbuscular Miycorrhizae: Tanımlama protokolleri kılavuzu. Goa Üniversitesi, Hindistan.
4. Schubler A, D Schwarzott ve C Walker (2001) Yeni bir fungal filum, Glomeromycota: filogeni ve evrim. Br.Mycol. Res. 105: 1413-1421.
5. Stürmer S, JD Bever ve J Morton (2018) Biyocoğrafya veya arbusküler mikorizal mantarlar (Glomeromycota): Tür dağılım modellerine ilişkin filogenetik bir perspektif Mycorrhiza 28: 587-603.
6. Willis A. BF Rodrigues ve PJC Harris (2013) Arbusküler mikorizal mantarların ekolojisi. Bitki biliminde eleştirel incelemeler 32: 1-20.