Fusarium solani
Виды грибов

Fusarium solani
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Королевство:Грибы
Разделение:Аскомикота
Сорт:Сордариомицеты
Заказ:Гипокреалес
Семья:Нектриевые
Род:Фузариоз
Разновидность:
Ф. солани
Биномиальное имя
Fusarium solani
( Март. ) Сакк. (1881)
Синонимы
  • Fusisporium solani Март. (1842)
  • Fusarium solani (Mart.) Appel & Wollenw. (1910)
  • Neocosmospora solani (Martius) Л. Ломбард и Крус (2015)
  • Fusarium martii Appel & Wollenw. (1910)
  • Nectria cancri Ратгерс (1913)
  • Fusarium striatum Шерб. (1915)
  • Фузариум Солани вар. минус Волленв. (1916)
  • Cephalosporium keratoplasticum Т. Морик. (1939)
  • Fusarium solani f. keratitis Я. Н. Мин и Т. Ф. Ю (1966)
  • Cylindrocarpon vaginae C. Booth, YM Clayton & Usherw. (1985)
Влияние F. solani на люцерну
Гифы F. solani

Fusarium solani — это комплекс видов, состоящий по меньшей мере из 26 близкородственных нитчатых грибов из отдела Ascomycota , семейства Nectriaceae . [1] Это анаморфа Nectria haematococca . [1] Это обычная почвенная плесень. [2] Fusarium solani вызывает болезни растений, а также серьезные заболевания человека, такие как грибковый кератит . [1]

История и таксономия

Род Fusarium был описан в 1809 году Линком. [3] В 1930-х годах Волленвебер и Рейнкинг организовали род Fusarium в секции, включая Martiella и Ventricosum, [3] которые были объединены вместе Снайдером и Хансеном в 1940-х годах, чтобы сформировать один вид, Fusarium solani; [3] один из девяти видов Fusarium, которые они распознали на основе морфологических признаков. [2] Текущая концепция F. solani заключается в том, что это комплекс видов, состоящий из нескольких, близкородственных и морфологически плохо различимых, «криптических» видов с характерными генетическими различиями. [4] Существует предложенная концепция для всего рода — широко поддерживаемая специалистами — которая включала бы этот комплекс. [5] [6] Однако есть меньшее контрпредложение, которое радикально переформатирует род, включая превращение этого комплекса в род Neocosmospora . [7] Грибок родственен половому виду Nectria haematococca из семейства Nectriaceae (филюм Ascomycota). [1]

Рост и морфология

Как и другие виды в своем роде, Fusarium solani производит колонии, которые белые и пушистые. Однако вместо того, чтобы развить розовый или фиолетовый центр, как у большинства видов Fusarium , [8] F. solani становится сине-зеленым или сине-коричневым. [ 1] [8] [9] С нижней стороны они могут быть бледными, чайно-молочно-коричневыми или красно-коричневыми. [1] Однако некоторые клинические изоляты были сине-зелеными или чернильно-синими с нижней стороны. [1] Колонии F. solani являются низкохлопьевидными, рыхлыми, скользкими и спорадическими. [1] При выращивании на картофельно-декстрозном агаре (PDA) этот гриб растет быстро, но не так быстро, как Fusarium oxysporum . [9] В PDA колонии F. solani достигают диаметра 64–70 мм за 7 дней. [1]

F. solani имеет воздушные гифы , которые дают начало конидиеносцам сбоку. [1] Конидиеносцы разветвляются на тонкие, удлиненные монофиалиды, которые производят конидии . [1] [9] Фиалиды , которые производят макроконидии, короче тех, которые производят микроконидии . [1] Макроконидии, производимые F. solani , слегка изогнутые, гиалиновые и широкие, [1] часто собираются в пучки. [10] Обычно макроконидии этого вида имеют 3 перегородки, но могут иметь до 4–5. [1] [10] Микроконидии имеют утолщенные базальные клетки и конические, округлые апикальные клетки. [1] Однако некоторые изоляты F. solani имеют заостренные, а не округлые макроконидии. [1] Микроконидии овальные или цилиндрические, гиалиновые и гладкие. [1] Некоторые микроконидии могут быть изогнутыми. [1] Микроконидии обычно не имеют перегородок, но иногда их может быть до двух. [1] Fusarium solani также образует хламидоспоры, чаще всего в неоптимальных условиях роста. [10] Они могут образовываться парами или по отдельности. [9] [10] Они многочисленны, имеют шероховатые стенки и имеют размер 6-11 мкм. [1] Хламидоспоры F. solani также коричневые и круглые. [11]

Экология

F. solani встречается в почве по всему миру. [2] Однако, определенный вид в пределах комплекса может быть не так широко распространен [2] и может иметь не такую ​​​​же экологию, как другие в комплексе. [10] В целом, как почвенный гриб, F. solani связан с корнями растений [1] и может быть обнаружен на глубине до 80 см. [10] Он часто изолируется в тропических, субтропических и умеренных местах и ​​реже изолируется от альпийских местообитаний. [10] pH почвы не оказывает существенного влияния на F. solani , однако фумигация почвы вызывает увеличение встречаемости. [10] F. solani , как правило, чувствителен к почвенным фунгицидам. [10] F. solani был обнаружен в прудах, реках, канализационных сооружениях и водопроводных трубах. [1] Он также был обнаружен у личинок и взрослых особей пикникового жука , является симбионтом амброзиевого жука . [10]

Жизненный цикл

F. solani можно обнаружить в почвах по всему миру, где его хламидоспоры зимуют на растительной ткани/семенах или в виде мицелия в почве. [12] Патоген проникает в хозяев через развивающиеся корни, где он может заразить хозяина. После заражения F. solani производит бесполые макро- и микроконидии, которые распространяются ветром и дождем. [13] Патоген может сохраняться в почве в течение десятилетия, и если его не контролировать, он может привести к полной потере урожая.

Физиология и биохимия

F. solani имеет 5-13 хромосом, [3] [10] с размером генома около 40 Мб. [3] Содержание GC в его ДНК составляет 50%. [10] Мицелий F. solani богат аминокислотой аланином , а также рядом жирных кислот, включая δ-аминомасляную, пальмитиновую , олеиновую и линоленовую кислоты . [10] Fusarium solani требует для роста калий , [10] и развивает перистый рисунок, когда уровень калия ниже 3 мМ. [3] В культуре используются следующие дисахариды (от наиболее к наименее предпочтительному): манноза , рамноза и сорбоза . [10] Этот вид может разлагать целлюлозу при оптимальном pH 6,5 и температуре 30 °C. [10] Он также может метаболизировать стероиды и лигнин , [3] и восстанавливать Fe 3+ до Fe 2+ . [10] Fusarium solani производит микотоксины , такие как фузариновая кислота и нафтохиноны . [1] [14] Из F. solani также были выделены другие токсины , в том числе:

Патология

Люди

F. solani в значительной степени устойчив к типичным противогрибковым препаратам. [3] Наиболее эффективными противогрибковыми препаратами при лечении инфекций F. solani являются амфотерицин B и натамицин ; однако эти препараты имеют лишь скромный успех при лечении серьезных системных инфекций. [3]

Начиная с 2006 года, появляется все больше доказательств того, что F. solani  может выступать в качестве возбудителя микозов у ​​людей. [15] F. solani был вовлечен в следующие заболевания: диссеминированное заболевание , остеомиелит , кожная инфекция , фунгемия и эндофтальмит . [16] Половина заболеваний человека, связанных с Fusarium , вызвана F. solani , и он участвует в большинстве случаев системного фузариоза и инфекций роговицы. [4] У пациентов с ослабленным иммунитетом F. solani является одним из наиболее распространенных возбудителей диссеминированных и кожных инфекций. [1]

На юге США грибковый кератит чаще всего вызывается F. solani , а также F. oxysporum . Чаще всего случаи заболевания происходят во время сезона сбора урожая в результате травмы роговицы пылью или растительным материалом. Споры грибка контактируют с поврежденной роговицей и разрастаются. Без лечения гифы могут прорасти в роговицу и в переднюю камеру глаза . [17] F. solani также является основной причиной грибкового кератита у ВИЧ-инфицированных пациентов в Африке. [1]

По состоянию на 2011 год F. solani был замешан в случаях грибкового кератита , связанного с контактными линзами ReNu от Bausch and Lomb . [4] Некоторые штаммы F. solani могут образовывать биопленку на мягких контактных линзах. Однако, если линзы правильно очищаются раствором, эти биопленки предотвращаются. [4] Профилактика также включает в себя оставление линз в растворе полигексанида бигуанида на ночь для подавления F. solani . [1] Другие факторы риска кератита , связанного с контактными линзами, включают использование линз дневного ношения сверх рекомендуемого срока и ночное ношение. [4]

Расследование вспышки менингита из 79 случаев с октября 2022 года, в результате которой погибло 35 человек (34 из них женщины, перенесшие кесарево сечение) в Дуранго (город), выявило загрязнение бупивакаина Fusarium solani в 4 партиях, которые использовал анестезиолог. [18] Однако американские новости сообщили, что анестезиолог использовал многодозовые флаконы морфина, которые он вводил более чем одному пациенту для анестезии в 4 частных больницах. [19] По состоянию на 26 мая 2023 года ВОЗ было предложено объявить чрезвычайную ситуацию в области общественного здравоохранения. [20]

По состоянию на 1 июня 2023 года вспышка менингита, вызванного F. solani, охватила несколько штатов и охватила пациентов, перенесших эпидуральную анестезию в двух клиниках мексиканского города Матаморос , штат Тамаулипас. В общей сложности 212 жителей 25 штатов США были идентифицированы как находящиеся в группе риска, двое из которых умерли. [21] [22]

Другие животные

F. solani вызывает кожные инфекции у молодых черепах, а также инфекции скорлупы черепашьих яиц. [1] Он также вызывал инфекции на австралийских крокодиловых фермах, у морских львов и серых тюленей. [1] F. solani является факультативным патогеном клеща клещевины . Он также смертелен для южных сосновых жуков . [10]

Растения

F. solani вызывает гниение корней своего растения-хозяина. [23] Он также вызывает мягкую гниль тканей растений, проникая в стенки клеток растений и разрушая торус . [10] Он участвует, наряду с Pythium myriotylum , в гниении стручков арахиса. [10] F. solani может вызывать увядание, гниль кукурузы и корневую гниль , а также внезапную гибель соевых бобов (SDS). Это очень универсальный вид грибка, и известно, что он заражает горох, фасоль, картофель и многие виды тыквенных культур. [24] Симптомы включают общее увядание растения, увядание и большие некротические пятна на стержневых корнях.

Недавно патоген также нанес серьезный ущерб оливковым деревьям по всему Средиземноморью. [ необходима цитата ]

Вирулентность этого агента в растениях контролируется генами кутиназы cut1 и cut2 . Эти гены активируются под воздействием мономеров кутина растения. [25] Известно, что F. solani вызывает синдром внезапной смерти у соевых бобов, а также известно, что он вызывает заболевания у других экономически важных культур, таких как авокадо, цитрусовые, орхидеи, маракуйя , горох, перец, картофель и кабачки. [3]

Управление

Сельское хозяйство

Повсеместная природа   F. solani порождает множество методов управления, разработанных независимо. Одним из конкретных методов является использование бактериального комплекса Burkholderia cepacia,  который является зарегистрированным методом контроля. Было показано, что этот бактериальный комплекс производит несколько типов антибиотиков (в зависимости от штамма) и может выступать в качестве замены химическим пестицидам. [26] Меры предосторожности включают посадку в теплую/сухую погоду, 3 и более лет севооборота нехозяевных видов и избегание плотной посадки семян. [12]

Люди

Во время вспышки менингита, вызванного F. solani, в Матаморосе в 2023 году CDC рекомендовал липосомальный амфотерицин B и вориконазол [27] , однако при использовании этого режима болезнь прогрессировала [22], и пациентам было проведено испытание фосманогепикса по разрешению на его применение из сострадательных соображений.

Биотехнология

F. solani исследовался в качестве биологического средства борьбы с некоторыми растениями, включая молочай листовой , ипомею , стригу , тыкву и водяной гиацинт . [3]

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab Summerbell, Richard (2003). "Ascomycetes: Aspergillus, Fusarium, Sporothrix, Piedraia и их родственники". В Howard, Dexter H. (ред.). Патогенные грибы у людей и животных (2-е изд.). Нью-Йорк: Marcel Dekker. стр.  400–425 . ISBN 978-0824706838.
  2. ^ abcd Саммерелл, Бретт А.; Лоренс, Мэтью Х.; Лью, Эдвард CY; Лесли, Джон Ф. (14 сентября 2010 г.). «Биогеография и филогеография Fusarium: обзор». Fungal Diversity . 44 (1): 3– 13. doi :10.1007/s13225-010-0060-2. S2CID  37051295.
  3. ^ abcdefghijkl Лесли, Джон Ф.; Саммерелл, Бретт А. (2006). Руководство по лабораторному исследованию Fusarium . Ames: Blackwell. стр.  250–254 . ISBN 978-0813819198.
  4. ^ abcde Manikandon, Паланисами; Галгоци, Ласло; Сельвам, Канесан Паннир; Шобана, Коимбатур Субраманиан; Кочубе, Шандор; Вагволги, Чаба; Нарендран, Венкатапати; Кредикс, Ласло (2011). «Фузариоз». Ин Лю, Донъю (ред.). Молекулярное обнаружение грибковых патогенов человека . Бока-Ратон: CRC Press. стр.  418–424 . ISBN. 9781439812402.
  5. ^ Гейзер, Дэвид М.; Аль-Хатми, Абдулла; Аоки, Такаюки; Ари, Цутому (17.11.2020). «Филогеномный анализ набора данных из 19 генов размером 55,1 кб позволяет выделить монофилетический Fusarium , включающий комплекс видов Fusarium solani ». Фитопатология . 111 (7). Американское фитопатологическое общество : 1064–1079 . doi : 10.1094/phyto-08-20-0330-le. hdl : 2434/797012 . ISSN  0031-949X. PMID  33200960. S2CID  226991166.
  6. ^ Гейзер, Дэвид М.; Аоки, Такаюки; Бэкон, Чарльз В.; Бейкер, Скотт Э. (2013). «Один гриб, одно название: определение рода Fusarium научным образом, сохраняющим долгосрочное использование». Фитопатология . 103 (5). Американское фитопатологическое общество : 400–408 . doi : 10.1094/phyto-07-12-0150-le . hdl : 2263/31751 . ISSN  0031-949X. PMID  23379853.
  7. ^ Ломбард, Л.; ван дер Мерве, Н.А.; Гроенвальд, Дж.З.; Кроус, П.В. (2015). «Общие концепции в семействе нектриевых». Исследования по микологии . 80. Elsevier BV: 189– 245. doi : 10.1016/j.simyco.2014.12.002 . ISSN  0166-0616 . PMC 4779799. PMID  26955195 . 
  8. ^ ab Larone, Davise H. (2011). "Термически мономорфные формы". Медицински важные грибы: Руководство по идентификации . Вашингтон: ASM Press. стр. 305. ISBN 9781555816605.
  9. ^ abcd Sigler, Lynne (1997). "Менее известные грибы клинического значения". В Jacobs, Paul H.; Nall, Lexie (ред.). Грибковые заболевания: биология, иммунология и диагностика . Нью-Йорк: Marcel Dekker. стр. 90. ISBN 978-0824794026.
  10. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac Domsch, KH; Gams, W.; Anderson, Traute-Heidi (1980). "Fusarium". Compendium of Soil Fungi . Vol. 28. London: Academic Press. pp. 333–337. Bibcode : 1982Geode..28...63M. doi : 10.1016/0016-7061(82)90042-8. ISBN 978-0122204012. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  11. ^ Ватанабэ, Цунео (2011). «Анаморфные грибы». Иллюстрированный атлас почвенных и семенных грибов (3-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. стр. 185. ISBN 9781439804193.
  12. ^ ab "Американское фитопатологическое общество". Американское фитопатологическое общество . Получено 12.12.2018 .
  13. ^ "Fusarium solani". projects.ncsu.edu . Архивировано из оригинала 2020-05-13 . Получено 2018-12-12 .
  14. ^ Ciegler, A.; Burmeister, HR; Vesonder, RF (1983). "Ядовитые грибы: микотоксины и микотоксикозы". В Howard, Dexter H. (ред.). Грибы, патогенные для людей и животных . Нью-Йорк: Marcel Dekker. стр. 439. ISBN 978-0824711443.
  15. ^ Чжан, Нин; О'Доннелл, Керри; Саттон, Динна А.; Налим, Ф. Амина; Саммербелл, Ричард К.; Падхай, Арвинд А.; Гейзер, Дэвид М. (июнь 2006 г.). «Представители комплекса видов Fusarium solani, вызывающие инфекции как у людей, так и у растений, распространены в окружающей среде». Журнал клинической микробиологии . 44 (6): 2186– 2190. doi :10.1128/JCM.00120-06. ISSN  0095-1137. PMC 1489407. PMID 16757619  . 
  16. ^ Квон-Чунг, К. Дж.; Беннетт, Джон Э. (1992). «Инфекции, вызванные различными плесенями». Медицинская микология . Филадельфия: Lea & Febiger. стр. 746. ISBN 9780812114638.
  17. ^ Перлман, Э; Леал, С; Тарабиший, А; Солнце, Ю; Щотка-Флинн, Л; Имамура, Ю; Мукерджи, П; Чандра, Дж; Момани, М; Гастингс-Кауден, С; Ганнум, М. (2011). «Патогенез грибкового кератита». В Дартте, Дарлин А.; Д'Амор, Патрисия; Дана, Реза; Нидеркорн, Джерри Ю. (ред.). Иммунология, воспаления и болезни глаз . Сан-Диего: Академическая пресса. п. 110. ИСБН 9780123819741.
  18. ^ Сид, Алехандро Сантос (7 февраля 2023 г.). «Detenidos los tres primeros presuntos responsables del brote de meningitis en Durango». Эль Паис (на мексиканском испанском языке) . Проверено 15 мая 2023 г.
  19. ^ «Мексика обвиняет анестезиолога в 35 случаях смерти от менингита». Новости США . 2023-02-07.
  20. ^ Александр Тин (2023-05-26). «США и Мексика просят ВОЗ объявить о чрезвычайном положении из-за смертельной вспышки грибка». CBS News . Получено 2023-05-31 .
  21. ^ Health Alert Network (HAN) - 00492 (01.06.2023). "Важные обновления о вспышке грибкового менингита у пациентов из США, перенесших хирургические процедуры под эпидуральной анестезией в Матаморосе, Мексика". emergency.cdc.gov . Получено 04.06.2023 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  22. ^ аб Стронг, Нора; Микс, Грант; Шет, Сунил А.; Маккалоу, Луиза; Вильяльба, Джулиан А.; Тан, Чуньфэн; Баррето, Эндрю; Вангер, Одри; Макдональд, Мишель; Кан, Питер; Шалтони, Хашем; Кампо Мальдонадо, Хосе; Парада, Виктория; Хасан, Амир Э.; Рейган-Штайнер, Сара (8 февраля 2024 г.). «Нейроваскулярные осложнения ятрогенного менингита Fusarium solani». Медицинский журнал Новой Англии . 390 (6): 522–529 . doi : 10.1056/NEJMoa2308192. ISSN  0028-4793.
  23. ^ Саммерелл, Бретт Энтони; Лесли, Джон Ф. (7 сентября 2011 г.). «Пятьдесят лет Fusarium: как девяти видов могло быть достаточно?». Fungal Diversity . 50 (1): 135– 144. doi :10.1007/s13225-011-0132-y. S2CID  45420289.
  24. ^ Wrather, J. Allen; Koenning, Steve R. (июнь 2006 г.). «Оценка влияния болезней на урожайность сои в Соединенных Штатах в 2003–2005 гг.». Журнал нематологии . 38 (2): 173–180 . ISSN  0022-300X. PMC 2586459. PMID  19259444 . 
  25. ^ Бигнелл, Элейн; Роджерс, Том; Хейнс, Кен (2004). «Распознавание хозяина грибковыми патогенами». В Сан-Блас, Джоконда; Кальдероне, Ричард А. (ред.). Патогенные грибы: взаимодействия с хозяином и возникающие стратегии контроля . Wymondham: Caister Academic Press. стр. 17. ISBN 9780954246488.
  26. ^ "Фузариозная корневая гниль - Bugwoodwiki". wiki.bugwood.org . Получено 12.12.2018 .
  27. ^ Том Чиллер, Даллас Смит, Луис Остроски-Цайхнер (2023-06-08). "Временные рекомендации по диагностике и лечению предполагаемого грибкового менингита, связанного с эпидуральной анестезией, проводимой в Матаморосе, Мексика". emergency.cdc.gov . Получено 2023-06-08 .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fusarium_solani&oldid=1244089157"