Статеве розмноження грибів. Презентація до курсу "Загальна мікологія", що його викладають на кафедрі мікології та фітоімунології біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, Україна

1. Половое размножение у грибов

2. Рекомбинация – появления множества вариантов для
реализации отбора
Выбор наиболее
адаптированного варианта
Морфологичское разнообразие и двойственность

3. Boletus edulis

4. ТИПЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ
РЕКОМБИНАЦИИ У ГРИБОВ

5. Пресексуальный процес — обмен внеядерными
нуклеиновыми кислотами и регуляторными белками (плазмиды,
МГЭ, РНК, митохондрии). В результате дочерний организм не
изменяется, а генетически модифицируется
Открыли: Л. М. Серавин та А. В. Гудков в 1984 р.11
Нyphoderma praetermissum

6. Парасексуальный процесс — это обмен целыми геномами
(ядрами), которые сохраняют свою целосность. Ингода сливаются но
не образуют устойчивого диплоидного состояния и не делятся путем
мейоза.
Формально дочерние организмы приобретают и родительские и
рекомбинантные ядра в различных вариантах
Этот процесс открыт Г. Понтекорво в 1953 р.

7. Среди высших грибов существует
общирная группа, объединяющая
виды, утратившие телеоморфу и
живущие в форме клональных
популяций, рекомбинация ДНК
которых происходит исключительно в
рамках парасексуального процесса

8. Половой процес — обмен целыми геномами, с последующим
образованием устойчивого диплоидного ядра. После
мейотического деления образуются дочерние особи с
рекомбинантым геномом.

9. У грибов кариогамия и плазмогамия разделены во времени

10. Феномен Буллера – формирование гетерокариотического
мицелия при слиянии гаплоидного и дикариотического

11. pholiota mameko
schizophyllum commune
coprinus comatus

12. МОРФОЛОГИЯ ПОЛОВОГО ПРОЦЕССА
Критерий 1. Тип взаимодействующих структур
хологамия (слияние талломов);
соматогамия (слияние соматических клеток, спор);
гаметангиогамия (слияние специализированных участков
таллома - гаметангиев)
гаметогамия – слияние специализированных клеток гамет

13. Критерий 2. Подобие взаимодействующих структур :
изогамия (структуры одинаковые по размеру и форме)
анизогамия (структуры разные по форме и размеру)
изосоматогамия анизосоматогамия

14. Критерий 3. Подвижность взаимодействующих структур:
планогамия — обе структуры подвижны
апланогамия — обе структуры неподвижны
гетерогамия — одна подвижна, другая - нет

15. Объединение 3 критериев…..

16. Изохологамия – примитивные Peronosporomycota и
Chytridiomycota, дрожжи
Olpidium brassicae

18. Анизохологамия – Chytridiomycota (Polyphagus,
Rhizophydium)
1-2 - слияние мужской (меньшей) и
женской (большей) особей;
3 - зигота;
4-8 - прорастание зиготы с
образованием зооспорангия

19. Изосоматогамия – Basidiomycota, некоторые
Ascomycota, анаморфные (парасексуальный процесс)

21. Слияние двух клеток базидий (Tilletia)

22. Слияние двух базидиоспор (Ustilago)

23. Слияние двух аскоспор (Protomyces macrosporus)
Паразит зонтичных,
вызывающий образование
галл

24. Анизосоматогамия – исключительно Puccinia
(Basidiomycota)
Слияние вегетативной гифы (пикнидиальная парафиза) и конидии

25. Изогаметогамия – слияние морфологически идентичных
гамет (Chytridiomycota и Hyphochytriomycota)
Synchytrium

26. Анизогаметогамия – слияние морфологически разных
гамет
Оогамия
Гетерогамия
Сперматогамия
Blastocladiomycota (Allomyces)
Chytridiomycota (Monoblepharis)
Ascomycota (Stigmatomyces, Polyandromyces)

27. Allomyces

28. Chytridiomycota (Monoblepharis)

29. Stigmatomyces

30. Изогаметангиогамия — слияние одинаковых гаметангиев
недифференцированных на гаметы
Dipodascus

31. Анизогаметангиогамия — слияние разных гаметангиев
недифференцированных на гаметы (Acomycota)
Гомоталичный вид

32. Venturia inaequalis – гетероталичный вид

33. ПОЛ У ГРИБОВ
• Пол – совокупность признаков,
определяющих функциональную роль
особи в половом процессе.
• 2 трактовки пола:
– Морфологическая
– Физиологическая

34. ТИПЫ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПОЛА
• МОНОМИКСИС
– 1 физиологический пол
– 1-2 морфологических пола
• 1 пол – у эндопаразитических представителей Chytridiomycota
• 2 пола – Pythium (Peronosporomycota)
• ДИМИКСИС
– 2 физиологических пола
– 1-2 морфологических пола
• 1 пол – у представителей Zygomycota
• 2 пола, каждый из которых соответствует одному
физиологическому (Blastocladiella (Blastocladiomycota) ,
Ascosphaera (Ascomycota)
• 2 пола, признаки обеих могут проявляться при одном
физиологическом поле – морфологический гермафродитизм
(ржавчинные грибы (Basidiomycota))
• ДИАФОРОМИКСИС (у большинства высших
грибов)
– Более 2х физиологических полов (обычно – 4, 8)

35. ГЕТЕРОТАЛЛИЗМ
 БИПОЛЯРНЫЙ
 Определяется 1 геном, «А»
 ТЕТРАПОЛЯРНЫЙ
 Определяется 2 генами:«А» и «B»
 Ген «А» отвечает за кариогамию
 Ген «В» отвечает за плазмогамию
 В случае мультиаллельности этих генов (A1, A2, B1,
B2) количество полов возрастает кратно количеству
аллелей

36. ШКАЛА ОТНОСИТЕЛЬНОЙ
СЕКСУАЛЬНОСТИ

37. Schizophyllum commune
• Пол определяется
генами локусов А иВ
• Около 300 аллелей А локуса
• Около 90 аллелей B локуса
• В результате – около 28 000 сочетаний
(полов)

38. НЕСОВМЕСТИМОСТЬ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОЛОВ

39. НЕСОВМЕСТИМОСТЬ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОЛОВ

40. СИРЕНИН
(у представителей рода Allomyces,
Chytridiomycota)
• Первый половой гормон грибов, который был описан (Leonard Machlis, 1958) и
структура которого была определена (1968 г)
• Синтезируется женскими гаметангиями и гаметами для привлечения мужских
гамет, при контакте с которыми гормон разрушается
• Эффективные концентрации: от10-6 M до 10-10 M
• Имеет терпеноидную природу
• Антагонист – паризин (инициирует рост женских
гаметангиев)

41. СИРЕНИН и ПАРИЗИН
(у Allomyces, Chytridiomycota)

42. АНТЕРИДИОЛ
(род Achlya, Peronosporomycota)
• Был описан John Raper в 1939 г. ,
структура определена Alma Barksdale в 1968 г
• Синтезируется женскими особями
для инициации роста мужских антеридиев
• Разрушается мужскими особями
• Имеет стероидное происхождение,
так же, как гормоны животных
• Эффективная концентрация: 6х10-9M

43. ООГОНИОЛ (род Achlya,
Peronosporomycota)
• Антагонист антеридиола
• Имеет стероидное происхождение
• Инициирует рост архегониев
у женских особей

44. ТРИСПОРОВЫЕ КИСЛОТЫ
(у представителей Mucorales, Zygomycota)
• Стимулирует рост зигофоров и
гаметангиев изолятов с (+) и (-)
типами спаривания
• Существуют формы А, В, С, из
которых А наименее, а В наиболее
активен
• Исходное вещество: β-каротин
• Имеет терпеноидную природу
• Эффективные концентрации: от
5х10-4 M до 5х10-7 M

45. Гаметангии на
зигофорах (Mucor
mucedo)
Зона контакта 2х
штаммов (Blakeslea
trispora)

46. Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ)
у слизевиков отдела Dictyosteliomycota
Dictyostelium discoideum

47. ДРУГИЕ ТИПЫ ГОРМОНОВ
• Антеридиол-подобные стероидные
гормоны у Phytophthora и Pythium
• α и β гормоны Saccharomyces cerevisiae
(также стероиды).
• Гормоны гидрокарбонатной природы у
Neurospora crassa
• Низкомолекулярные гормоны
базидиевых грибов (Тремерогены у
Tremella mesenterica)