Какие грибы называют дрожжами?

реклама
Что такое «дрожжи»?
Этап 1 – донаучный: 6000 лет до.н.э – XIX в.
Этап 2: первое описание дрожжей
Saccharomyces cerevisiae Meyen, 1838
XIXв. – начало XX в. - дрожжи – это одноклеточные аскомицетовые грибы,
способные к спиртовому брожению
Saccharomyces cerevisiae – синантропный вид
Этап 3: Расширение представлений о
природном разнообразии дрожжей
До 1970-х: дрожжи – одноклеточные грибы класса Hemiascomycetes
Диморфные грибы
Не способные к брожению
Значение одноклеточной организации
Дрожжи – самостоятельный таксон
Класс Unicellomycetes
В.И.Кудрявцев. Систематика дрожжей. М.:
Изд-во АН СССР, 1954, 428 с.
Роды:
Saccharomyces
Issatchenkia
Zygosaccharomyces
Fabospora
Zygofabospora
Pichia
Zygopichia
Hansenula
Zygowillia
Williopsis
Zygowilliopsis
Debaryomyces
Schwanniomyces
Metschnikowiella
Coccidiascus
Nadsoniomyces
Endoblastomyces
Schizosaccharomyces
Octosporomyces
Saccharomycodes
Saenkia
Hanseniaspora
Nadsonia
Определители дрожжей голландской
школы
Lodder
1970
200 видов
Kreger-van Rij
1984
Kurtzman, Fell
1998
Kurtzman, Fell,
Boekhout 2011
300 видов
600 видов
>1000 видов
Этап 4: открытие базидиомицетовых дрожжей 1970-е
Rhodotorula glutinis
Rhodosporidium toruloides
Дрожжи – сборная группа грибов,
имеющие устойчивую ассимилятивную
одноклеточную стадию
1970-1980-е – массовые описания
базидиомицетовых дрожжей
Cystofilobasidium capitatum
Mrakia frigida
= Candida frigida
Leucosporidium fasciculatum
Leucosporidium scottii =
Candida scottii
Filobasidiella
neoformans
=Cryptococcus
neoformans
Xanthophyllomyces
dendrorhus =Phaffia
rhodozyma
Filobasidium
uniguttulatum
=Cryptococcus
uniguttulatus
Диморфные базидиомицеты
http://www.crem.fct.unl.pt/dimorphic_basidiomycetes/
Alvaro Fonseca
Jose Paulo Sampaio
Аскомицетовые и базидиомицетовые дрожжи
Аскомицетовые:
Saccharomyces
Базидиомицетовые:
Filobasidium
Kurtzman, Fell, 1998
анаморфы только аскомицетов
(Saccharomycetales)
163 вида
История рода Candida
Rhodotorula
(Weijman et al., 1988)
Cryptococcus
(Голубев, 1981)
Candida lyxophila
Mrakia
Leucosporidium
(Fell et al., 1969)
Filobasidium
Lodder , 1970
анаморфы аско- и базидиомицетов
мицелий образуют или не образуют
196 видов
Candida sake
Yarrow, Meyer, 1978
Lodder, 1954
анаморфы аско- и базидиомицетов
образуют мицелий
81 вид
Torulopsis Barlese 1895
не образуют мицелий
36 видов
Candida
(Berkhout, 1923)
дрожжевые формы Monilia
Candida savonica
Candida albicans
Жизненный цикл тремелловых грибов
Дрожжевая стадия
Плодовое тело!
Плодовые тела тремелловых грибов
Экологические различия стадий жизненного цикла головневых грибов
Пораженный колос
пшеницы, покрытый
скоплениями
телиоспор
Клетки Ustilago в почве
Прорастание
телиоспор
Телиоспоры
Базидия
Базидиоспоры
(споридии)
Дикариотический
мицелий
в тканях растения
Эпидермис
Паренхима
Споридии
заражают
растение и
копулируют
Споридии могут
размножаться
почкованием и
существовать как
сапротрофы в
подстилке или почве
Этап 5. Дрожжи – жизненная форма (экоморфа) грибов
Формировалась неоднократно в различных филогенетических группах грибов как реакция на
существование в жидких или полужидких средах с высокой концентрацией простых сахаров
Базидиомицетовые
Hymenomycetes
Urediniomycetes
Ustilaginomycetes
Hemiascomycetes
Зигомицетовые
Euascomycetes
Аскомицетовые
Archiascomycetes
Оомицетовые
«Мукоровые
дрожжи»
«Грибоподобные
протисты»
Миксомицеты
Жизненные формы дрожжей
Сахаробионты
Фитобионты
Сапробионты
Педобионты
Отсутствие выраженных
морфологических
адаптаций, брожение
Пигментация,
баллистоспоры, капсулы,
окислительный обмен,
липазы
Мицелий, окислительный
обмен, гидролазы
Отсутствие пигментации,
запасные липиды,
экономный обмен
Ординация различных субстратов по видовой структуре
дрожжевых сообществ. Многомерное шкалирование
1.6
Муравейники
1.4
Кишечник фитофагов
1.2
Сокотечения
1.0
0.8
Буровая мука ксилофагов
Измерение 2
0.6
Почки
Листья сухие
Гумусовые горизонты
Мертвые части мхов
Ризоплана
0.4
0.2
0.0
Лишайники
Минеральные горизонты
Кора
Опад
Живые части мхов
-0.2
Торф
-0.4
Подстилка
Листья зеленые
-0.6
Медвяная роса
-0.8
-1.0
Цветки
Плодовые тела грибов
-1.2
Сочные плоды
-1.4
-2
-1
0
1
Измерение 1
Аскомицеты
Базидиомицеты
2
3
Включение неродственных, но морфоэкологически
сходных групп
Дрожжи – одноклеточная экоморфа гетеротрофных эукариотических микроорганизмов
Prototheca
Этап 6-й. XXI в. Догмат молекулярно-филогенетической
идеологии
Род у дрожжей: морфо-физиологическая и молекулярнофилогенетическая концепция
Род Trichosporon – дрожжевые клетки + артроконидии
5 changes
Trichosporon laibachii T
Trichosporon multisporum T
Trichosporon dulcitum T
Trichosporon gracile T
Trichosporon veenhuisii T
Trichosporon vadense
GRACILE
Trichosporon loubieri T
Trichosporon brassicae T
Trichosporon montevideense T
Trichosporon domesticum T
Trichosporon scarabeorum
Hyalodendron lignicola v. simplex T
Hyalodendron lignicola v. undulatum T
64
Trichosporon gamsii
HYALODENDRON
Trichosporon sporotrichoides T
Trichosporon dehoogii
Trichosporon porosum T
Trichosporon mucoides T
Trichosporon dermatis
Trichosporon sp. CBS8381
99
CUTANEUM
Trichosporon smithiae
Trichosporon moniliiforme T
AB044568 Trichosporon debeurmannianum
Trichosporon jirovecii T
Trichosporon cutaneum T
Cryptococcus curvatus T
Trichosporon guehoae T
Trichosporon asahii T
Trichosporon faecale T
Trichosporon coremiiforme T
Trichosporon asteroides T
Trichosporon japonicum T
OVOIDES
Trichosporon aquatile T
100
AJ319757Trichosporon lactis
AJ319757 Trichosporon caseorum
Trichosporon inkin T
Trichosporon ovoides T
Cryptococcus humicolus T
Cryptococcus amylolentus T
Cryptococcus neoformans v. neoformans T
Cryptococcus heveanensis T
Клад Trichosporon включает:
Trichosporon:
дрожжевые клетки +
артроконидии
Hyalodendron:
артроконидии, нет
дрожжевых клеток
Cryptococcus curvatus:
дрожжевые клетки, нет
артроконидий
Изменение представлений о
роде у дрожжей в связи с
молекулярнофилогенетической доктриной:
род – монофилетическая
группа по
последовательностям рДНК,
независимо от фенотипа.
Saccharomyces
Kluyveromyces
Zygosaccharomyces
Hanseniaspora
Сколько видов дрожжей?
1400
Геносистематика
1200
Число видов
1000
Хемосистематика
800
600
Морфологические
признаки
400
Физиологические
признаки
200
0
1810
1860
Обнаруженные в природе
1910
1960
2010
Выделенные из «крупных» видов
Существуют ли эврибионтные виды?
80
70
Встречаемость, %
60
Cryptococcus albidus
50
40
30
20
10
0
40
50
60
70
80
Широта, ° с.ш.
Изменение встречаемости 30 наиболее распространенных видов дрожжей в
фоновых субстратах в зависимости от широты местности
Современная дифференциация Cryptococcus albidus
sensu lato на основе последовательностей рДНК
Таксономическая структура большой выборки штаммов
наиболее эвритопного вида дрожжей Cryptococcus albidus:
сходство по 80 морфо-физиологическим признакам
Расписание
присоединений
Штаммы
100
Число коэффициентов
1800
Сходство, %
80
60
40
20
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
0
40 80 120
Число кластеров
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
Распределение коэффициентов сходства
Встречаемость доминирующих фенотипических
видов дрожжей в двух березняках
Встречаемость, %
0
Cryptococcus albidus
Sporobolomyces roseus
Cryptococcus laurentii
Cryptococcus terricola
Rhodotorula glutinis
Rhodotorula fujisanensis
Cystofilobasidium capitatum
Cryptococcus podzolicus
Metschnikowia pulcherrima
Hanseniaspora guilliermondii
Cryptococcus diffluens
Cryptococcus magnus
Leucosporidium scottii
Rhodotorula ingeniosa
10
20
30
40
Московская обл.
50
60 0
10
20
30
Новосибирская обл.
40
Результаты сравнения профилей рДНК
Западная Сибирь
Debaryomyces
hansenii
0
20
40
60
Torulaspora
delbrueckii
80
100
0
20
40
Hanseniaspora
guilliermondii
60
80
100
0
20
40
60
Результаты кластеризации, значения - % сходства рДНК профилей
Европейская часть России
80
100
Сколько видов?
Один вид
с высоким уровнем
изменчивости
л
бо
ое
ш
ь
е
ко
с
е
ич
м
о
он
с
ак
«т
с
ра
е»
и
н
оя
т
с
Сколько видов?
Первый вид
малое
«таксономическое
расстояние»
Второй вид
Что же такое дрожжи?
Аскомицетовые или базидиомицетовые грибы, образующие при посеве
на сусло-агар пастообразные или слизистые колонии, которые легко
берутся петлей.
И.Ю.Чернов
Let’s call a yeast a yeast!
von Arx
Будем же назвать дрожжами не только
Saccharomyces cerevisiae и Candida
albicans, но и 700 других видов грибов,
далеко не исчерпывающих всего
разнообразия дрожжей, которое таит в
себе природа.
И.П.Бабьева
Скачать