生物学専攻II

既知の真菌の大部分は、子嚢(複数、asci)、一倍体子嚢胞子を含む嚢のような構造の形成によって特徴付けられる子嚢菌門に属しています。 糸状子嚢菌は、ある細胞から別の細胞質のストリーミングを可能にする、穿孔中隔によって分割菌糸を生成します。 無性生殖および有性生殖のためにそれぞれ使用される分生子およびasciは、通常、ブロックされた(非穿孔された)中隔によって栄養菌糸から分離される。 多くの子嚢菌は商業的に重要である。 いくつかは、ベーキング、醸造、ワイン発酵に使用される酵母のような人類にとって有益な役割を果たし、トリュフやモレルなどの食品の珍味として直接 Aspergillus oryzaeは米の発酵で酒を作り出すのに使用されています。 他の子嚢菌類は、ヒトを含む植物および動物に寄生する。 例えば、真菌性肺炎は、免疫系が損なわれているAIDS患者に重大な脅威をもたらす。 子嚢菌は作物に直接寄生して破壊するだけでなく、有毒な二次代謝産物を産生し、作物を消費に適さないものにします。

子嚢菌は性と無性の両方のライフサイクルを持っています。 無性のライフサイクルでは、一倍体(1n)菌糸体は分生子と呼ばれる細胞の鎖に分岐します。 胞子は分生子の端から発芽し、より多くの菌糸体を形成するために発芽する。 性生活サイクルでは、男性株からantheridium芽と呼ばれる丸い構造、および女性株からascogonium芽と呼ばれる同様の構造。 Plasmogamyと呼ばれるプロセスでは、アスコゴニウムとアンセリジウムは、複数の一倍体核を持つ細胞を形成するために融合します。 有糸分裂および細胞分裂は、子嚢と呼ばれる子実体を形成する多くの菌糸の成長をもたらす。 菌糸は二核生物であり、2つの一倍体核を有することを意味する。 これらの菌糸の先端にAsciが形成される。 Karyogamyと呼ばれるプロセスでは、asciの核は二倍体(2n)接合体を形成するために融合します。 受精卵は細胞分裂を伴わずに減数分裂を行い、4つの1n核が一列に並んだ子嚢を生じる。 各核は有糸分裂を受け、その結果、8つの子嚢胞子もまた、菌糸の先端に一列に配置される。 分散および発芽は、新しい菌糸体の成長をもたらす。

図1. クリックすると拡大画像が表示されます。 子嚢菌のライフサイクルは、性的段階の間に子嚢菌の産生を特徴とする。 一倍体相は、ライフサイクルの支配的な相である。

顕微鏡写真は、約7ミクロンの構造に融合した複数の球のような形として現れるasciと、asciから解放された幅

明視野光顕微鏡写真は,真菌Talaromycesflavusvarにおいてasciから放出されている子嚢胞子を示している。 フラバス (クレジット:DR.Lucille Georg、CDCによる作業の修正; Matt Russellのscale-barデータ)

無性生殖は頻繁であり、一倍体分生子胞子を放出する分生子胞子の産生を伴う。 有性生殖は、二つのタイプの交配株のいずれかから特殊な菌糸の発達から始まります(図1)。

“男性”株はantheridiumを産生し、”女性”株はアスコゴニウムを産生する。 受精時には、antheridiumとascogoniumは核融合せずにplasmogamyで結合する。 特別な二核生物のascogenous(ascus産生)菌糸は、各細胞が核の対を有するこの二核から生じる:”男性”株からのものと”女性”株からのもの。 それぞれの子嚢では、二つの一倍体核が核形成で融合する。

何千もの子嚢胞子が子嚢と呼ばれる子実体を満たしています。 各子嚢の二倍体核は減数分裂によって一倍体核を生じ、各核の周りに胞子壁が形成される。 各子嚢の胞子には、単一の二倍体核の減数分裂産物が含まれています。 子嚢胞子はその後、放出され、発芽し、菌糸を形成し、環境中に播種され、新しい菌糸を開始する(図2)。

練習問題

次の文のどれが本当ですか?

  1. 子嚢胞子に形成される二核子嚢は、核質形成、減数分裂、および有糸分裂を受けて八子嚢胞子を形成する。
  2. 子嚢に形成される二倍体子嚢は、核形成、減数分裂、および有糸分裂を受けて8つの子嚢胞子を形成する。
  3. 子嚢に形成される一倍体接合体は、核形成、減数分裂、および有糸分裂を受けて8つの子嚢胞子を形成する。
  4. 子嚢に形成される二核子嚢は、形質転換、減数分裂、および有糸分裂を受けて八子嚢胞子を形成する。
ステートメントaは真です。

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