PHYTOPHTHORA: EIGENSCHAFTEN, ARTEN, FORTPFLANZUNG, ERNÄHRUNG - BIOLOGIE - 2025

Phytophthora ist eine Gattung von phytopathogenen Oomyceten. Sein Name kommt von den griechischen Wörtern phytón (Pflanze) und phthorá (Zerstörer), dh Zerstörer von Pflanzen. Diese Gattung umfasst sowohl nekrotrophe Arten (sie verursachen den Tod der Wirte) als auch Hemibiotrophe (sie brauchen den Wirt eine Zeit lang am Leben).

Sie befallen hauptsächlich Dikotyledonen und sind in vielen Fällen eine bestimmte Art innerhalb der Gattung. Das heißt, eine Art von Phytophthora befällt nur eine Pflanzenart. Einige Angriffe auf diese Kulturpflanzen haben zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten und sogar zum Tod von Menschen geführt, wie dies durch P. infestans verursacht wurde.

Kultur von Phytophthora parasitica var. nicotianae. Entnommen und bearbeitet von: Tashkoskip.

Ihre Fortpflanzung erfolgt sowohl sexuell als auch asexuell. Im ersten Fall wird es mittels Oosporen durchgeführt, während im zweiten Fall Chlamydosporen und Zoosporen eingreifen.

Eigenschaften

Vertreter der Gattung haben ein coenocytisches Myzel und ein hyalines Aussehen. Schließlich können sie Trennwände präsentieren, die die alten Teile, die kein Protoplasma haben, vom Rest des Myzels trennen. Im Inneren des Myzels befinden sich Öltropfen.

Sie sind fakultative Phytopathogene, die von der Zersetzung organischer Stoffe (Saprophyten) oder von der Infektion von Pflanzen, insbesondere Dikotyledonen, leben können.

Sie vermehren sich ungeschlechtlich oder sexuell, obwohl bei einigen Arten ihre sexuelle Fortpflanzung unbekannt ist und bei anderen sehr selten auftritt. Während der sexuellen Fortpflanzung entstehen runde Oosporen mit einer glatten oder mäßig warzigen Oberfläche und einer gelben oder transparenten Farbe.

Bei der asexuellen Fortpflanzung können biflagellierte Zoosporen oder Chlamydosporen hergestellt werden, die im Allgemeinen abgerundet sind und eine Wand von mehr als 2 Mikrometern Dicke haben.

Taxonomie und repräsentative Arten

Taxonomie

Phytophthora gehört zur Klasse der Oomyceten, einer Gruppe von Organismen, die traditionell zum Pilzreich gehörten, aber derzeit von einigen Autoren innerhalb des Chromista umgesiedelt wurden, während andere sie in das Protista-Königreich einordnen.

Die Klassifizierung auf Familienebene hat sich ebenfalls geändert. Phytophthora befand sich ursprünglich zusammen mit Pythium und anderen verwandten Gattungen unter den Pythiales. Die molekularbiologische Analyse hat jedoch gezeigt, dass es eine größere Affinität zu den Perennosporales aufweist, wo sie umgesiedelt wurden.

Andererseits erfordert dieser Umzug laut einigen Autoren auch sorgfältige Überprüfungen.

Die Gattung Phytophthora wurde 1876 von de Bary anhand von P. infestans als Typusart beschrieben. Es umfasst ungefähr hundert Arten, die in 10 Klassen verteilt sind. Es gibt jedoch immer noch viele Arten ohne Beschreibung, einige befinden sich in Artenkomplexen wie dem Phytophthora megasperma-Komplex.

Repräsentative Arten

Phytophthora cambivora

Dies ist eine der Arten, die für Kastanientinte verantwortlich sind, eine Krankheit, die den gleichnamigen Baum betrifft. Neben der Parasitierung des Kastanienbaums befindet er sich auch im Boden, wo er sich von der Zersetzung organischer Stoffe ernährt.

Als Parasit befällt er die Wurzeln der Pflanze und kann je nach Wurzelniveau, in dem die Infektion beginnt, den raschen Tod des Wirts (in der Nähe des Stammes) verursachen oder mehrere Jahre überleben (Sekundärwurzeln).

Phytophthora cinnamomi

Phytophthora cinnamoni ist eine andere Art, die Kastanientinte verursacht. Wie P. cinnamomi hat es saprophytische und parasitäre Gewohnheiten, jedoch sind seine Auswirkungen auf den Wirt viel verheerender, bis es zu den 100 schädlichsten invasiven Arten gehört.

Dieser Pilz beginnt damit, dass er durch die Sekundärwurzeln in den Wirt eindringt und von dort über Primärwurzeln durch das Myzel zum Stamm gelangt. Die Infektion ist nicht heilbar und führt zum Tod der Pflanze.

Ananasfäule, verursacht durch Phytophthora cinnamoni. Entnommen und bearbeitet von: Scot Nelson aus Honolulu, Hawaii, USA.

Phytophthora infestans

Oomycete, der für die Krankheit verantwortlich ist, die als Kartoffel-Spätfäule oder Kartoffel-Mehltau bekannt ist, obwohl er verschiedene Pflanzenarten, einschließlich Tomaten und Sojabohnen, befallen kann. Er war verantwortlich für die Kartoffelepidemie, die die große Hungersnot in Irland und Schottland verursachte (1845-1849).

Reproduktion

Arten der Gattung Phythophthora können sich mittels Oosporen (Oogamie) oder asexuell sexuell vermehren, wobei in diesem Fall zwei Arten von Sporen gebildet werden, Chlamydosporen und Zoosporen, die beide vom Sporangium produziert werden.

Asexuelle Reproduktion

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt mit Hilfe von Sporen, die in Sporangien produziert werden. Die Sporangiophoren sind in den meisten Fällen nicht von den Hyphen zu unterscheiden, obwohl sie in einigen Fällen einen anderen Durchmesser haben können. Die Sporangien sind farblos oder können sehr hellgelb sein.

Diese Strukturen werden im Allgemeinen terminal in das Sporangiophor eingefügt, obwohl sie manchmal auch interkaliert sein können. Sie können im Sporangiophor verbleiben (nicht laubabwerfend) oder sich leicht ablösen (laubabwerfend). In diesem Fall wirken sie als Streustrukturen.

Phytophthora cactorum sporangiophore. Entnommen und bearbeitet von: Mary Ann Hansen.

Die Sporangiophoren produzieren zwei verschiedene Arten von Sporen, die Chlamydosporen und Zoosporen genannt werden. Damit sich Zoosporen bilden können, muss freies Wasser vorhanden sein. Diese Zoosporen können durch Regen, Luft, Bewässerungswasser, durch Menschen und durch einige Wirbellose verteilt werden.

Chlamydosporen sind ihrerseits resistente Sporen, die durch dicke Wände (> 2 Mikrometer Dicke) gekennzeichnet sind. Diese Chlamydosporen können als infektiöse Einheiten lange im Boden verbleiben, bis die Bedingungen für ihre Keimung geeignet sind.

Sexuelle Fortpflanzung

Phythophthora vorhanden, wie bereits gesagt, sowohl asexuelle als auch sexuelle Fortpflanzung, jedoch sind einige Arten mit dieser letzten Art der Fortpflanzung sehr inkonsistent und sie wurden nur im Labor identifiziert und andere sind sogar völlig unbekannte sexuelle Fortpflanzung.

Bei denen, bei denen die sexuelle Fortpflanzung bekannt ist, erfolgt sie mittels Oosporen. Gameten werden im Oogonium (weiblich) und im Antheridium (männlich) produziert. Einige Arten können homothallisch sein, dh sie produzieren Oogonia und Antheridia im selben Myzel (sie sind selbstfruchtbar).

Im Gegenteil, andere Arten sind heterothallisch, dh jedes Myzel produziert nur eine Art von Gametangium, entweder männlich oder weiblich. In beiden Fällen führt die Fusion der Gameten zur Bildung von Oosporen, die in dieser Gattung einzeln produziert werden, dh eine einzelne Oospore pro Oogonium.

Ernährung

Oomyceten der Gattung Phytophthora sind fakultative Phytoparasiten. Im freien Leben sind es Saprophyten, die Enzyme absondern, um organische Stoffe bei der extrazellulären Zersetzung zu verdauen, und dann die Moleküle der bereits verdauten Materialien absorbieren.

Parasiten können ihrerseits Nekrotrophen oder Hemibiotrophen sein. Die Nekrotrophen scheiden Toxine aus, um die Zellen und Gewebe der Wirte abzutöten und dann die Nährstoffe von ihnen zu erhalten.

Hemibiotrophe absorbieren in den frühen Stadien ihres parasitären Lebens Nährstoffe aus der Pflanze, ohne sie abzutöten, wirken dann aber und ernähren sich als Nekrotrophen.

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