OOMYCETES: KARAKTERISTIK, SIKLUS HIDUP, NUTRISI, REPRODUKSI - BIOLOGI - 2025

The Oomycetes atau cetakan air (Oomycetes atau Oomycota) adalah kelompok organisme secara tradisional diklasifikasikan antara jamur. Di antara ciri-ciri yang dimiliki oleh kedua kelompok organisme (fungi dan oomycetes) adalah jenis pertumbuhan, bentuk nutrisi dan penggunaan spora selama reproduksi. Namun, studi molekuler menunjukkan bahwa oomycetes tidak terkait dengan jamur sejati.

Beberapa spesies adalah parasit tanaman, termasuk di antara patogen tanaman yang paling merusak. Penyakit yang ditimbulkannya adalah hawar bibit, busuk akar, hawar daun, dan bulai.

Phytophthora infestans. Perkecambahan langsung sporangium oleh tabung kuman. Foto oleh HD Thurston. Diambil dan diedit dari apsnet.org/edcenter/intropp/LabExercises/Pages/Oomycetes.aspx

The Great Famine, atau Irish Potato Famine, disebabkan oleh oomycete bernama Phytophthora infestans. Patogen tersebut memusnahkan tanaman kentang Irlandia pada tahun 1840-an.

Pada saat itu, sekitar setengah dari populasi bergantung secara eksklusif pada tanaman ini untuk kelangsungan hidup mereka. Hilangnya panen menyebabkan hampir satu juta orang mati kelaparan dan jumlah yang sama mengungsi dari pulau itu untuk mencari kondisi hidup yang lebih baik.

karakteristik

Oomycetes adalah sekelompok organisme, terutama akuatik, yang memiliki dinding sel yang terdiri dari ß-glukan, prolin dan selulosa. Siklus hidupnya sebagian besar diploid.

Hifa multinuklear atau koenositik dan asept. Miselium menghasilkan septa semata-mata untuk memisahkan thallus dari struktur reproduksi.

Reproduksi aseksual adalah melalui spora biflagellata (zoospora) yang diproduksi di zoosporangia. Reproduksi seksual bersifat heterogami dan terjadi dengan injeksi langsung inti jantan (= sperma) antheridium ke dalam telur yang terkandung dalam oogonia.

Ukuran genom khas oomycetes adalah 50 sampai 250 Megabasa (Mb), sangat besar dibandingkan dengan cendawan, yaitu 10 sampai 40 Mb.

Taksonomi

Secara tradisional oomycetes telah diklasifikasikan dalam kerajaan jamur (Fungi). Namun, studi molekuler dan biokimia telah menyebabkan mereka dipindahkan ke Kerajaan Protista. Mereka termasuk dalam filum Heterokontophyta, Kelas Oomycota. Kelas berisi hingga saat ini 15 pesanan.

Lingkaran kehidupan

Selama fase epidemi, oomycetes disebarkan oleh angin atau air, melalui sporangia aseksual. Sporangia ini dapat berkecambah secara langsung, membentuk hifa invasif.

Perkecambahan sporangium juga bisa tidak langsung, melepaskan zoospora bergerak. Zoospora tertarik ke permukaan inang masa depan. Pada beberapa spesies, perkecambahan langsung atau tidak langsung dari sporangium akan bergantung pada suhu lingkungan.

Saat berkecambah, sporangia dan zoospora membentuk tabung kuman, yang akan menginfeksi melalui pembentukan struktur appressoria dan penetrasi.

Setelah menembus, hifa akan tumbuh secara inter dan intraseluler di inang. Setelah tumbuh minimal 3 hari, hifa dapat membentuk sporangia baru yang akan menyebar untuk menginfeksi organisme baru.

Reproduksi seksual terjadi melalui produksi gametangia: oogonia dan antheridia. Setiap individu umumnya menghasilkan antheridia dan oogonia. Pada beberapa spesies, reproduksi harus disilangkan (heterothallic), pada spesies lain mungkin ada fertilisasi sendiri (homothalic).

Dalam gametangia, terjadi pembelahan meiosis. Satu atau lebih oosfer diproduksi di oogonia. Sperma flagel tidak ada di oomycetes. Di antheridium, inti haploid terbentuk. Antheridium tumbuh menjadi oogonia dan membentuk tabung pembuahan. Tabung pembuahan menembus oosfer, mentransfer inti haploid.

Inti ini membuahi oosfer, menghasilkan oospora diploid berdinding tebal. Oospora yang dilepaskan dapat tetap berada di dalam media untuk waktu yang lama sebelum berkecambah dan menghasilkan hifa yang akan dengan cepat menghasilkan sporangium.

Nutrisi

Banyak oomycetes adalah saprofit, yang lainnya adalah parasit. Beberapa spesies menggabungkan kedua gaya hidup tersebut. Spesies parasit telah beradaptasi untuk menjadi parasit pada berbagai kelompok organisme, seperti tumbuhan, nematoda, vertebrata, dan krustasea.

Organisme saprofitik melakukan pencernaan eksternal makanan mereka, mensekresi enzim, dan kemudian menyerap molekul terlarut yang dihasilkan dari pencernaan.

Oomycetes parasit dapat bersifat biotrofik, hemibiotrofik, atau nekrotrofik. Spesies biotrofik memperoleh nutrisi dari jaringan hidup melalui hifa khusus yang disebut haustorium.

Hemibiotrof pertama kali memakan jaringan hidup dan membunuh inangnya pada tahap selanjutnya. Nekrotrof mengeluarkan racun dan enzim yang membunuh sel inang dan kemudian memperoleh nutrisi darinya.

Reproduksi

Aseksual

Oomycetes bereproduksi secara aseksual melalui sporangia. Sporangia membentuk spora biflagellata yang disebut zoospora. Dalam oomycetes bisa ada dua jenis zoospora, primer dan sekunder.

Utama memiliki flagela yang disisipkan di puncak. Zoospora sekunder, berbentuk reniform, memiliki flagela yang disisipkan ke lateral. Dalam beberapa kasus, sporangia tidak membentuk spora, tetapi langsung berkecambah. Ini dianggap sebagai adaptasi terhadap kehidupan terestrial.

Seksual

Reproduksi seksual terjadi melalui oogami. Produksi gamet seks terjadi di gametangia. Gametangium betina, atau oogonium, umumnya berukuran besar dan, dengan meiosis, akan menghasilkan beberapa oosfer. Jantan, atau antheridium, akan menghasilkan inti haploid.

Antheridium akan tumbuh menuju oogonium dan akan memasukkan, melalui tabung pembuahan, inti haploid ke dalam oogonium. Cara antheridium menempel pada oogonium bisa bermacam-macam.

Dalam beberapa kasus, antheridium bergabung dengan oogonium secara lateral, disebut paragyne. Di tempat lain, gamentagio jantan mengelilingi dasar oogonium (amphiginum). Perpaduan antara inti haploid jantan dengan inti oosfer sehingga menimbulkan oospora diploid terjadi di oogonium.

Penyakit

Pada tumbuhan

Beberapa penyakit paling terkenal yang disebabkan oleh oomycetes pada tanaman termasuk penyakit busuk daun kentang, jamur berbulu halus anggur, kematian pohon ek mendadak, dan busuk akar dan batang kedelai.

Selama infeksi, patogen ini mencapai kolonisasi inangnya, memodulasi pertahanan tanaman melalui serangkaian protein efektor penyakit.

Efektor ini diklasifikasikan menjadi dua kelas berdasarkan lokasi targetnya. Efektor apoplastik disekresikan ke dalam ruang ekstraseluler tanaman. Sitoplasma, di sisi lain, dimasukkan ke dalam sel tumbuhan melalui haustoria oomycete.

Genus Phytopthora termasuk fitopatogen hemibiotrofik (misalnya P. infestans, P. sojae) dan nekrotrofik (misalnya P. cinnamomi). Spesies dari genus ini memiliki dampak yang parah pada pertanian,

Phytophora infestans, penyebab penyakit busuk daun pada kentang dan bertanggung jawab atas Kelaparan Hebat tahun 1940-an, dapat menginfeksi berbagai spesies tanaman selain kentang, seperti tomat dan kedelai. Spesies ini dapat menginfeksi seluruh tanaman, umbi-umbian, akar atau daun, sehingga menyebabkan kematian tanaman.

Phytophthora ramorum, pada bagiannya, menghasilkan infeksi yang disebut kematian pohon ek mendadak, yang mempengaruhi pohon dan semak ini dan lainnya yang menyebabkan kematian cepat.

Fitopatogen lainnya

Plasmopara viticola, penyebab jamur berbulu halus, diperkenalkan dari Amerika Utara ke Eropa pada akhir abad ke-19. Ini ditandai dengan menyerang dedaunan dan kelompok.

Gejala pada daun berupa lesi kuning dengan tepi tidak jelas, diameter 1 sampai 3 cm. Seiring perkembangan penyakit, ia dapat menghasilkan nekrosis daun dan bahkan defoliasi total tanaman.

Plasmopara vitícola. Penyebab jamur berbulu halus pada tanaman merambat. Diambil dan diedit dari https://www.biolib.cz/en/image/id67152/

Aphanomyces euteiches menyebabkan busuk akar pada banyak legum. Ini dianggap sebagai patogen yang paling membatasi hasil tanaman kacang polong di beberapa bagian dunia. Spesies lain dari genus ini mempengaruhi hewan, baik habitat darat maupun perairan.

Pada hewan

Aphanomyces astaci adalah parasit spesifik pada lobster air tawar, sangat patogen untuk spesies Eropa. Ini telah menyebabkan hilangnya sebagian besar populasi krustasea Eropa dari keluarga Astacidae.

Zoospora oomycete tertarik pada sinyal kimiawi dari krustasea dan encyst pada kutikula kepiting. Kista berkecambah dan menghasilkan miselium yang tumbuh dengan cepat di kutikula, hingga mencapai rongga tubuh bagian dalam. Setelah jaringan internal tercapai, krustasea mati dalam 6 hingga 10 hari.

Anggota marga aprolegnia menyebabkan kelompok penyakit yang disebut saprolegniosis yang menyerang ikan atau telurnya. Diantaranya, nekrosis dermal ulseratif adalah salah satu penyakit terpenting yang mempengaruhi spesies salmonid. Penyakit ini sangat mempengaruhi populasi salmon di sungai Inggris pada akhir abad ke-19.

Saprolegniosis ditandai dengan bercak putih atau abu-abu dari miselium berserabut pada ikan. Infeksi dimulai di jaringan epidermis dan dapat menyebar ke dalam.

Ia juga dapat menjadi parasit telur dan sering terlihat sebagai massa putih kapas di permukaan telur atau ikan di akuarium rumah. Baru-baru ini, aprolegnia ferax dikaitkan dengan penurunan populasi amfibi.

Pythiosis adalah penyakit yang disebabkan oleh oomycete Pythium insidiosum. Penyakit ini ditandai dengan lesi granulomatosa pada kulit, saluran pencernaan, atau di berbagai organ.

Zoospora oomycete berkembang di perairan yang tergenang di daerah tropis dan subtropis dan masuk ke inang melalui luka kulit. Begitu mereka mencapai inang, zoospora menyerang dan menyerang jaringan inang. Itu mempengaruhi kuda, kucing, anjing, dan kadang-kadang manusia.

Referensi

1. GW Beakes, S. Sekimoto (2009). Filogeni evolusi oomycetes-wawasan yang diperoleh dari studi parasit holocarpic alga dan invertebrata. Dalam: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Genetika dan genomik Oomycete: keragaman, interaksi, dan alat penelitian. John Wiley & Sons, Inc.
2. HS Judelson (2009) Reproduksi seksual di oomycetes: biologi, keragaman, dan kontribusi untuk kebugaran. Dalam: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics dan genomics: keragaman, interaksi, dan alat penelitian. John Wiley & Sons, Inc.
3. S. Kamoun (2003). Genetika molekuler dari Oomycetes patogen. Sel Eukariotik.
4. J. Makkonen (2013). Patogen wabah udang karang Aphanomyces astaci. Keragaman genetik dan adaptasi spesies inang. Publikasi Universitas Finlandia Timur. Disertasi Kehutanan dan Ilmu Pengetahuan Alam No 105
5. S.-K. Oh, S. Kamoun, D. Choi. (2010). Efektor Oomycetes RXLR berfungsi baik sebagai penggerak dan penekan kekebalan tanaman. Jurnal Patologi Tumbuhan.
6. B. Paula, MM Steciow (2004). Saprolegnia multispora, oomycete baru yang diisolasi dari sampel air yang diambil di sebuah sungai di wilayah Burgundi di Prancis. Surat Mikrobiologi FEMS.