Фрагмент для ознакомления
2
Взаимоотношения «хозяин–паразит» являются «невидимой» частью экологического сообщества, влияющей, как и взаимоотношения «хищник–жертва» и межвидовая конкуренция, на распределение и численность видов и, следовательно, на состав сообщества (Horwitz, Wilcox, 2005). Паразиты и их хозяева являются частью экологических сообществ, и точно так же, как их нельзя рассматривать изолированно друг от друга, они не могут быть отделены от сообществ, частью которых они являются. Также невозможно полностью понять взаимоотношения «хозяин–паразит» или их экологические сообщества вне экосистемного контекста, в котором оба существуют.
Отношения «хозяин–паразит» могут быть представлены как встроенные. Как у хозяев есть другие паразиты, конкуренты и хищники, так и у каждого паразита есть другие хозяева или переносчики и так далее. Хозяева связаны с другими видами и неживыми свойствами окружающей их среды, как и паразиты, в зависимости от их жизненного цикла. Все они находятся под влиянием окружающей среды.
Паразиты по определению зависят от своего хозяина в плане выживания и роста. За этой простой концепцией скрывается сложность, которая отражает степень зависимости, вирулентности или того и другого вместе, а также то, как они изменяются во времени и пространстве. Экологическое правило, согласно Hubalek (2003), определяет, что обязательный паразит не должен убивать (причинять максимальный вред) своему хозяину, чтобы извлечь выгоду из адаптированного долгосрочного симбиоза. Высоковирулентные паразиты со временем могут утратить свою вирулентность в результате возникновения взаимовыгодных отношений с хозяином. Отношения между хозяином и паразитом могут измениться с внешне безобидных на вредные, то есть вызывающие заболевание. Это может происходить за счет контекстно-зависимой вирулентности в ответ на состояние хозяина или за счет «стратегического» проявления вирулентности, направленного на усиление передачи (Brown et. al, 2003).
Таким образом, любые отношения между хозяином и паразитом являются динамичными, меняющимися вдоль континуума, точно определяемого только в данный момент времени и пространства. Такая непостоянность создает актуальность для изучения паразитов и их стратегий, а также защитных реакций со стороны хозяев.
Биотрофные и некротрофные паразиты помимо того, что являются важным экологическим звеном, требующим постоянного и тщательного изучения, также зачастую могут стать проблемой, например, для сельского хозяйства. Многие из них ответственны за некоторые из самых разрушительных болезней культурных растений во всем мире, вызывая большие экономические потери и угрожая как производству продуктов питания, так и безопасности (Ristaino et. al, 2021). Поэтому важно понимать, как именно действуют данные паразиты и каким образом на них реагируют их хозяева.
В связи с вышеизложенным, целью работы стало изучить различия в стратегии занятия и удержания ниши биотрофными и некротрофными паразитами и способы противодействия им со стороны хозяина.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть паразитизм как экологический феномен;
2. Обобщить сведения о трофности паразитов;
3. Изучить эволюцию типов питания, опираясь на стратегии занятия и удержания ниши патогенами;
4. Ознакомиться со способами противодействия паразитам со стороны хозяев.
Курсовая работа состоит из Введения, четырех глав, Заключения и списка литературы. В список включено 30 источников, из которых 13 (43,3 %) опубликованы в ведущих научных журналах за последние 5 лет.
Фрагмент для ознакомления
3
1. Дьяков Ю.Т., Озерецковская О.Л., Джавахия В.Г., Багирова С.Ф. Общая и молекулярная фитопатология. Учебное пособие под редакцией Ю.Т. Дьякова, Общество фитопатологов, Москва – 2001. – 302 с.
2. Коханская, С. П. Паразитология : учебно-методический комплекс / С. П. Коханская ; [в авторской ред.] ; М-во образования РБ, УО "ВГУ им. П. М. Машерова", Каф. зоологии. — Витебск : УО "ВГУ им. П. М. Машерова", 2010. — 84 с.
3. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Краткий курс общей экологии. Часть I: Экология видов и популяций: Учебник. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2011. – 206 с.
4. Цыганова Н.А., Дрождина Е.П. учебно-методическое пособие Ульяновский государственный университет И.С. Немова Л.А. Казакова – Том. часть 1. УлГ (Ульяновск) – 2012. – с. 120.
5. Allario T, Fourquez A, Magnin-Robert M, Siah A, Gaucher M, Maia-Grondard A, Brisset MN, Hugueney P, Reignault P, Baltenweck R, Randoux B. Analysis of defense-related gene expression and leaf metabolome in wheat during the early infection stages of Blumeria graminis f.sp. tritici. Phytopathology. 2023.
6. Bowen J. K., Mesarich C. H., Bus V. G., Beresford R. M., Plummer K. M., Templeton M. D.. Venturia inaequalis: the causal agent of apple scab. Mol Plant Pathol. – 2011. – Vol. 12. – N 2. – P. 105-122.
7. Brown, M.J.F., Schmid-Hempel, R., Schmid-Hempel, P.. Strong context-dependent virulence in a Host–parasite system: reconciling genetic evidence with theory. J. Anim. Ecol. – 2003. – Vol. 72. – P. 994–1002.
8. Doehlemann G, Ökmen B, Zhu W, Sharon A. Plant Pathogenic Fungi. Microbiol Spectr. – 2017. – Vol. 5. – N 1.
9. Glazebrook J. Contrasting mechanisms of defense against biotrophic and necrotrophic pathogens. Annu Rev Phytopathol. – 2005. – Vol. 43. – P.205-227.
10. Grenville-Briggs LJ, Avrova AO, Hay RJ, Bruce CR, Whisson SC, van West P. Identification of appressorial and mycelial cell wall proteins and a survey of the membrane proteome of Phytophthora infestans. Fungal Biol. – 2010. – Vol. 114. – N 9. – P. 702-23.
11. Hawar SN, Taha ZK, Hamied AS, Al-Shmgani HS, Sulaiman GM, Elsilk SE. Antifungal Activity of Bioactive Compounds Produced by the Endophytic Fungus Paecilomyces sp. (JN227071.1) against Rhizoctonia solani. Int J Biomater. 2023.
12. Hemetsberger C, Mueller AN, Matei A, Herrberger C, Hensel G, Kumlehn J, Mishra B, Sharma R, Thines M, Hückelhoven R, Doehlemann G. The fungal core effector Pep1 is conserved across smuts of dicots and monocots. New Phytol. – 2015. – Vol. 206. – P.1116–1126.
13. Horwitz P., Wilcox B. A. Parasites, ecosystems and sustainability: an ecological and complex systems perspective. Int J Parasitol. – 2005. – Vol. 35. – N 7. – P. 725-732.
14. Hubálek Z. Emerging human infectious diseases: anthroponoses, zoonoses, and sapronoses. Emerg Infect Dis. – 2003. – Vol. 9. – N 3. – P. 403-404.
15. Jha G., Thakur K., Thakur P. The Venturia apple pathosystem: pathogenicity mechanisms and plant defense responses. J Biomed Biotechnol. 2009.
16. Kalia VC, Shim WY, Patel SKS, Gong C, Lee JK. Recent developments in antimicrobial growth promoters in chicken health: Opportunities and challenges. Sci Total Environ. 2022.
17. Karan B, Mahapatra S, Sahu SS, Pandey DM, Chakravarty S. Computational models for prediction of protein-protein interaction in rice and Magnaporthe grisea. Front Plant Sci. 2023.
18. Kariya K, Fujita A, Ueno M, Yoshikawa T, Teraishi M, Taniguchi Y, Ueno K, Ishihara A. Natural variation of diterpenoid phytoalexins in rice: Aromatic diterpenoid phytoalexins in specific cultivars. Phytochemistry. 2023.
19. Kleemann J, Rincon-Rivera LJ, Takahara H, Neumann U, Ver Loren van Themaat E, van der Does HC, Hacquard S, Stüber K, Will I, Schmalenbach W, Schmelzer E, O'Connell RJ. Sequential delivery of host-induced virulence effectors by appressoria and intracellular hyphae of the phytopathogen Colletotrichum higginsianum. PLoS Pathog. – 2012. – Vol. 8. – N 4.
20. Kucheryava N., Bowen J. K., Sutherland P. W., Conolly J. J., Mesarich C. H., Rikkerink E. H., Kemen E., Plummer K. M., Hahn M., Templeton M. D. Two novel Venturia inaequalis genes induced upon morphogenetic differentiation during infection and in vitro growth on cellophane. Fungal Genet Biol. – 2008. – Vol. 45. – N 10. – P.1329-1339.
21. Liao CJ, Hailemariam S, Sharon A, Mengiste T. Pathogenic strategies and immune mechanisms to necrotrophs: Differences and similarities to biotrophs and hemibiotrophs. Curr Opin Plant Biol. 2022.
22. Liu Q, Li Y, Wu H, Zhang B, Liu C, Gao Y, Guo H, Zhao J. Hyphopodium-Specific Signaling Is Required for Plant Infection by Verticillium dahliae. J Fungi (Basel). 2023 Apr 18;9(4):484. doi: 10.3390/jof9040484. PMID: 37108938; PMCID: PMC10143791.
23. Liu Y, Vaghefi N, Ades PK, Idnurm A, Ahmed A, Taylor PWJ. Globisporangium and Pythium Species Associated with Yield Decline of Pyrethrum (Tanacetum cinerariifolium) in Australia. Plants (Basel). – 2023. – Vol. 12. – N 6. – P. 1361.
24. Oliver RP, Solomon PS. New developments in pathogenicity and virulence of necrotrophs. Curr Opin Plant Biol. – 2010. – Vol. 13. – N 4. – P. 415-419.
25. Pawłowska A, Stepczyńska M. Natural Biocidal Compounds of Plant Origin as Biodegradable Materials Modifiers. J Polym Environ. – 2022. – Vol. 30. – N 5. – P. 1683-1708.
26. Ristaino J. B., Anderson P. K., Bebber D. P., Brauman K. A., Cunniffe N. J., Fedoroff N. V., Finegold C., Garrett K. A., Gilligan C. A., Jones C. M., Martin M. D., MacDonald G. K., Neenan P., Records A., Schmale D. G., Tateosian L., Wei Q. The persistent threat of emerging plant disease pandemics to global food security. Proc Natl Acad Sci U S A. – 2021. – Vol.118. – N 23.
27. Rocafort M., Bowen J. K., Hassing B., Cox M. P., McGreal B., de la Rosa S., Plummer K. M., Bradshaw R. E., Mesarich C. H. The Venturia inaequalis effector repertoire is dominated by expanded families with predicted structural similarity, but unrelated sequence, to avirulence proteins from other plant-pathogenic fungi. BMC Biol. – 2022. – Vol. 20. – N 1. P. 246.
28. Roriz M, Pereira SIA, Castro PML, Carvalho SMP, Vasconcelos MW. Impact of soybean-associated plant growth-promoting bacteria on plant growth modulation under alkaline soil conditions. Heliyon. – 2023. – Vol. 9. – N 5.
29. Shiller J, Van de Wouw AP, Taranto AP, Bowen JK, Dubois D, Robinson A, Deng CH, Plummer KM. A Large Family of AvrLm6-like Genes in the Apple and Pear Scab Pathogens, Venturia inaequalis and Venturia pirina. Front Plant Sci. – 2015. – Vol. 17. – N 6. – P. 980.
30. Wang T, Ren D, Guo H, Chen X, Zhu P, Nie H, Xu L. CgSCD1 Is Essential for Melanin Biosynthesis and Pathogenicity of Colletotrichum gloeosporioides. Pathogens. – 2020. – Vol. 9. – N 2. – P.141.
