Hyaloperonospora ist eine Gattung von Eipilzen. Es handelt sich um obligate Pflanzenpathogene, die ursprünglich für Angehörige der Gattung Peronospora gehalten wurden.[2] Die Arten dieser Gattung rufen mit „Falscher Mehltau“ (englisch downy mildew) bezeichnete Krankheiten hervor, die viele bedeutende Kulturpflanzen befallen.[2] Von den insgesamt 19 Gattungen, die diese Krankheiten auslösen, wurden Hyaloperonospora und Perofascia in die Gruppe der Kohl-befallenden Falschen Mehltaue eingeordnet.[2] In der Gesamtgruppe der Falschen Mehltaue ist Hyaloperonospora die artenreichste Gattung.[2] Die bekannteste Art ist Hyaloperonospora parasitica (auch als Hyaloperonospora arabidopsis bekannt).[3] Diese Art wurde aufgrund ihrer Fähigkeit, die Modellpflanze Arabidopsis thaliana zu infizieren,[3] gleichfalls zum Modellorganismus. Sie wird in Untersuchungen zur Pflanze-Pathogen-Interaktion eingesetzt und ist gegenwärtig die einzige vollständig sequenzierte Hyaloperonospora-Art.[3]
Hyaloperonospora wurde 2002 von Göker et al.[4] beschrieben, die mit Hilfe molekulargenetisch-phylogenetischer Techniken ausreichend große Unterschiede zu Peronospora-Arten ausmachten, um sie als eigenständige Gattung anzusehen. Beide Gattungen waren die ersten Erreger von Falschem Mehltau, deren molekulare Phylogenie beschrieben wurde.[2]
Hyaloperonospora unterscheidet sich von Perofascia durch die baumartigen Sporangiophoren; außerdem sind ihre Haustorien lappig bis kugelförmig, und die Wände ihrer Oosporen sind vergleichsweise dünn.[2]
Der Lebenszyklus unterscheidet sich nicht von dem von Peronospora. Er beginnt mit Sporangien, kleinen Sporen-artigen Strukturen. Bei Übertragung auf Blattflächen stülpen sich „Keim“-Röhren aus.[5] Die Keim-Röhren dringen in die Blattzellen ein und bilden ein Haustorium, welches dem „Pilz“ die Aufnahme von Nährstoffen ermöglicht.[5] Der Mehltau wächst weiter und entsendet Hyphen in die Zell-Zwischenräume.[5] Dies tötet einige der Blattzellen, worauf am Blatt Läsionen ausgebildet werden, gefolgt von Nekrosen.[5] Unter geeigneten Bedingungen pflanzt sich der Mehltau asexuell fort und bildet außerhalb des Blattes baumartige Sporangiophoren.[5] Die Sporangiophoren erzeugen Konidien, die mit dem Wind auf andere Pflanzen übertragen werden können.[5] Unter ungünstigen Bedingungen erfolgt eine sexuelle Reproduktion, indem durch Meiose haploide Antheridien und haploide Oogonien hervorgebracht werden.[5] Diese Strukturen sind die einzigen nicht-diploiden Stadien des Entwicklungszyklus von Hyaloperonospora.[5] Die Antheridien verschmelzen mit den Oogonien und lösen eine Plasmogamie aus, der eine Karyogamie zur Bildung diploider Oosporen folgt.[5] Die Oosporen werden dann durch den Wind verbreitet und infizieren so weitere Pflanzen.[5]
Hyaloperonospora-Arten können auf Pflanzen 20 verschiedener Tribus der Kreuzblütler (Brassicaceae) gefunden werden.[2] Generell sind sie überall dort vertreten, wo auch ihre Wirtspflanzen leben, deren Samen durch Handel durch den Menschen verbreitet werden.[2] Hyaloperonospora parasitica hat im Gegensatz zu anderen Arten ein sehr breites Wirtsspektrum und infiziert eine Reihe von Kulturpflanzen. Ein anderer bedeutender Vertreter ist Hyaloperonospora brassicae, die viele Kohl-Arten (Brassica spec.) befällt.
Hyaloperonospora arabidopsis infiziert die Modellpflanze Arabidopsis thaliana und wurde durch diese Assoziation zum Modell-Pathogen für das Studium der Pflanze-Pathogen-Interaktionen.[3] Dieses Studium der Interaktionen sollte Aufschlüsse darüber geben, wie Kulturpflanzen effektiver vor tödlichen eukaryotischen Pathogenen zu schützen sind. Das Pathogen wird auch im Arabidopsis-eFP-Browser[6] als einer von neun Stressfaktoren benutzt.
Das Genom von Hyaloperonospora arabidopsis wurde 2008 erstmals mithilfe der Sequenzierung nach Sanger mit einem Illumina-Gerät sequenziert und zusammengesetzt.[7] Es wurde eine Genomgröße von 78 Mb mit einer 9,5fachen Abdeckung des nuklearen Genoms ermittelt; das mitochondriale Genom wurde nicht berücksichtigt.[7] Dabei fand man 42 % repetitiver Elemente.[7] Insgesamt wurden 14.543 Protein-codierende Gene mit Hilfe eines Programms zur Aufdeckung von Genmodellen vorhergesagt.[7]
Zwei weitere Isolate von Hyaloperonospora arabidopsis wurden 2015 mit Hilfe eines Illumina-HiSeq-Geräts bei 90facher Abdeckung sequenziert; auf diese Weise wurde eine Genomgröße von 70 bzw. 74 Mb ermittelt.
Folgende Arten sind beschrieben:[8]
Hyaloperonospora ist eine Gattung von Eipilzen. Es handelt sich um obligate Pflanzenpathogene, die ursprünglich für Angehörige der Gattung Peronospora gehalten wurden. Die Arten dieser Gattung rufen mit „Falscher Mehltau“ (englisch downy mildew) bezeichnete Krankheiten hervor, die viele bedeutende Kulturpflanzen befallen. Von den insgesamt 19 Gattungen, die diese Krankheiten auslösen, wurden Hyaloperonospora und Perofascia in die Gruppe der Kohl-befallenden Falschen Mehltaue eingeordnet. In der Gesamtgruppe der Falschen Mehltaue ist Hyaloperonospora die artenreichste Gattung. Die bekannteste Art ist Hyaloperonospora parasitica (auch als Hyaloperonospora arabidopsis bekannt). Diese Art wurde aufgrund ihrer Fähigkeit, die Modellpflanze Arabidopsis thaliana zu infizieren, gleichfalls zum Modellorganismus. Sie wird in Untersuchungen zur Pflanze-Pathogen-Interaktion eingesetzt und ist gegenwärtig die einzige vollständig sequenzierte Hyaloperonospora-Art.
Hyaloperonospora is a genus of oomycete, obligate, plant pathogens that was originally considered to be part of Peronospora.[1] Species in this group produce a disease called downy mildew and can infect many important crops.[1] From the 19 downy mildew producing genera, Hyaloperonospora has been grouped with Perofascia in the brassicolous downy mildews.[1] In the group of downy mildews, Hyaloperonospora is the third biggest genus.[1] The most famous species in the genus is the Hyaloperonospora parasitica, or also known as Hyaloperonospora arabidopsis.[2] This species has become a model organism from its ability to infect the model plant Arabidopsis thaliana.[2] It is used to study plant-pathogen interactions, and is currently the only Hyaloperonospora species that has an assembled genome.[2]
In 2002, Hyaloperonospora was discovered and described by Constantinescu, O. and Fatehi,J. using morphological and molecular characteristics.[3] Later, Göker et al., also used molecular phylogenetic techniques showing that the group was different enough from the other Peronospora species to be its own taxon.[4] Hyaloperonospora along with Perofascia were the first downy mildews described using their molecular phylogenies.[1]
Hyaloperonospora can be found on plants from about 20 different tribes of Brassicaceae.[1] They can generally be found anywhere their host plant grows, due to human transport from seed trade.[1] Hyaloperonospora parasitica is unlike most other species in the family in that it has a very wide host range, infecting a variety of crops. Another important interaction is with Hyaloperonospora brassicae, which also has a wider host range infecting many Brassica species.
Hyaloperonospora differs from Perofascia in that its sporangiophores are tree-like, its haustoria are lobate to globose, and the walls of its oospores are relatively thinner.[1]
The life history does not differ from that of Peronospora, the genus that Hyaloperonospora species used to be classified under. It begins as sporangia, which are small spore-like structure, and when it lands next to a leaf stoma, it germinates a germ-tube.[5] The germ tube enters the leaf cell creating a haustorium, which allows the mould the uptake nutrients from the leaf.[5] The mould will continue to grow, with hyphae extending into the leaf's intercellular space.[5] This invasion kills some of the leaf cells and the leaf will develop a lesion followed by necrosis.[5] If the conditions are favourable, the mould will undergo asexual reproduction and produce a tree of sporangiophores out of the leaf.[5] The sporangiophores will produce conidia that can be dispersed by the wind to another plant.[5] If the conditions in the leaf were unfavourable, the mould can undergo sexual reproduction and produce haploid antheridia and haploid oogonia through meiosis.[5] These two structures are the only non-diploid stages of the Hyaloperonospora.[5] The antheridia will fuse to the oogonia inducing plasmogamy followed by karyogamy to form diploid oospores.[5] The oospores will then be dispersed through the wind to infect more plants.[5]
Hyaloperonospora arabidopsis infects the model plant Arabidopsis thaliana, and by association has become a model pathogen for studying plant-pathogen interactions.[2] Studying these interactions should give us insight into how we can more effectively protect our crops from deadly eukaryotic pathogens. It is also used as a model in the Arabidopsis eFP Browser as one of the nine biotic stresses.[6]
The Hyaloperonospora arabidopsis genome was first sequenced and assembled in 2008 using Sanger and Illumina sequencing, by Baxter et al.[7] They reported a genome size of 78 Mb with 9.5x coverage of the nuclear genome and did not assemble the mitochondrial genome.[7] They also found that 42% of the genome consisted of repetitive elements.[7] 14,543 protein coding genes were predicted using a program to detect gene models.[7]
In 2015, two more isolates of Hyaloperonospora arabidopsis were sequenced using Illumina HiSeq with 90x coverage, and reported genome sizes of 70 Mb and 74 Mb.
Species include
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Hyaloperonospora es un género de protistas de aspecto fungoide (Oomicetes) de la familia Peronosporaceae.
Hyaloperonospora Constant. – rodzaj organizmów zaliczanych do lęgniowców[1]. Grzyby mikroskopijne, pasożyty roślin[2].
Pozycja w klasyfikacji według Index Fungorum: Peronosporaceae, Peronosporales, Peronosporidae, Peronosporea, Incertae sedis, Oomycota, Chromista[1].
Rodzaj powstał przez wyodrębnienie części gatunków z rodzaju Peronospora[2].
Pasożyty, których plecha rozwija się pomiędzy komórkami porażonych roślin. Wytwarzają duże, kuliste lub płatowate ssawki, które wrastają do wnętrza komórek żywiciela. Za ich pomocą pobierają z nich wodę i substancje odżywcze. Wytwarzają bezbarwne, proste, czasami nieco wygięte konidiofory, które w górnej części rozgałęziają się monopodialnie dwu- lub kilkukrotnie, zazwyczaj pod prostym kątem. Nierozgałęziona część konidioforu stanowi od 1/2 do 2/3 długości. Odgałęzienia końcowe są cienkie, słabo wygięte, widełkowate, dzióbkowate lub mają kształt szczypców. Zazwyczaj jest ich 2-3 i wyrastają na silnie wygiętych, czasami w kształcie liter S bocznych odgałęzieniach. Powstające synchronicznie konidia są bezbarwne, gładkie, o kształcie od kulistego do elipsoidalnego. Lęgnie kuliste lub nieregularne, o powierzchni gładkiej lub pomarszczonej. Oospory kuliste, żółtawe, jednojądrowe, wypełnione brunatną peryplazmą[2].
Pasożyty roślin, głównie z rodziny kapustowatych. Wywołują u nie choroby zwane mączniakami rzekomymi[2]. Niektóre gatunki mają duże znaczenie gospodarcze, wywołują bowiem groźne choroby roślin uprawnych. W Polsce największe znaczenie mają 2 gatunki: Hayaloperonospora brassicae i Hyaloperonospora parasitica. Wywołują one mączniaka rzekomego kapustowatych[3].
Nazwy naukowe na podstawie Index Fungorum[4]. Wykaz gatunków występujących w Polsce według Mulenko i in. (wymienione jako Peronospora)[5]
Hyaloperonospora Constant. – rodzaj organizmów zaliczanych do lęgniowców. Grzyby mikroskopijne, pasożyty roślin.
