Научная статья на тему 'Морфогенез конидиогенного аппарата Aspergillus terreus Thom по данным электронной микроскопии'

Морфогенез конидиогенного аппарата Aspergillus terreus Thom по данным электронной микроскопии Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
93
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМПОНЕНТЫ КЛЕТОК / КОНИДИОГЕНЕЗ / КОНИДИОГЕННЫЙ АППАРАТ / МОДЕЛЬ МОРФОГЕНЕЗА / УЛЬТРАСТРУКТУРА / ASPERGILLUS TERREUS / CELL COMPONENTS / CONIDIOGENESIS / CONIDIOPHORE / MODEL OF MORPHOGENESIS / ULTRASTRUCTURE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Степанова Амалия Аркадьевна, Синицкая И. А.

Изучены ультраструктурные особенности формирования разных типов клеток конидиогенного аппарата у штамма A. terreus, выделенного от больного отомикозом и выращенного на среде Чапека. Предложена схема, иллюстрирующая морфогенез конидиогенного аппарата.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Morphogenesis of Aspergillus terreus thom conidiogenous apparatus according to the electron microscopy

The ultrastuctural peculiarities of the сonidiogenous apparatus morphogenesis of the A. niger strain isolated from patient with otomycosis have been investigated. The morphogenesis scheme of the сonidiogenous is represented.

Текст научной работы на тему «Морфогенез конидиогенного аппарата Aspergillus terreus Thom по данным электронной микроскопии»

УДК 616.992

МОРФОГЕНЕЗ

КОНИДИОГЕННОГО

АППАРАТА

ASPERGILLUS TERREUS THOM ПО ДАННЫМ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

Степанова А.А. (вед, н. сотр.)*, Синицкая И .А. (ст.н. сотр.)

НИИ медицинской микологии им. П.Н.Кашки на ГОУ ДПО СПб МАПО Росздрава, Санкт-Петербург, Россия

© Степанова А. А., Синицкая И А., 2009

Изучены улътраструктурные особенности формирования разных типов клеток конидио генно го аппарата у штамма А. terreus, выделенного от больного отомикозом и выращенного на среде Чапека. Предложена схема, иллюстрирующая морфогенез конидиогенного аппарата.

Ключевые слова: Aspergillus terreus, компоненты клеток, ко-нидиогенез, конидиогенный аппарат, модель морфогенеза, ультраструктура

MORPHOGENESIS OF ASPERGILLUS TERREUS THOM CONIDIOGENOUS APPARATUS ACCORDING TO THE ELECTRON MICROSCOPY

Stepanova A.A. (leading researcher), Sinitskaya I.A. (senior researcher)

Kashkin Research Institute of Medical Mycology of SEI APE SPb MAPE, Saint Petersburg, Russia

© Stepanova A.A., Sinitskaya LA., 2009

The ultrastuctural peculiarities of the conidiogenous apparatus morphogenesis of the A. niger strain isolated from patient with otomycosis have been investigated. The morphogenesis scheme of the conidiogenous is represented.

Key words: Aspergillus terreus, cell components, conidiogenesis, conidiophore, model of morphogenesis, ultrastructure

* Контактное лицо: Степанова Амалия Аркадьевна Тел.: (812) 303-51-40

ВВЕДЕНИЕ

Ранее изученные нами закономерности морфогенеза разных типов клеток A. niger [1, 2] и A. fumigatus [3,4] in vitro с помощью современных методов электронной микроскопии стали основой предложенной модели биологии их развития. В настоящем исследовании эксперименты были продолжены на другом виде из рода Aspergillus [5] - A. terreus-, рассмотрены субмикроскопические аспекты биологии развития конидиогенного аппарата, тогда как морфогенез клеток вегетативного мицелия и некоторые аспекты ко-нидиогенеза были освещены ранее [6, 7].

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Штамм Л. terreus (РКШТ-1275/1397) взят из коллекции НИИ медицинской микологии им. П.Н. Каш-кина; он был выделен 02.02.02 г. от пациента Н.А. с отомикозом. Гриб выращивали на среде Чапека в термостате при 27 °С, фиксировали через 2, 3, 5, 10, 20 дней после посева и микроскопировали методами просвечивающей и трансмиссионной микроскопии, описанной нами ранее [1, 2].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В составе сформированного конидиогенного аппарата A. terreus различимы конидиеносец и колонковидная головка (Рис. 1 з; 2 а,б), несущая на своей поверхности два ряда стеригм. Стеригмы второго ряда формировали цепочки из разновозрастных конидий (Рис. 2 в, г).

Конидиеносец. Конидиеносец формировался как латеральный вырост (Рис. 1а) клетки субстратного мицелия, растущий апикально (Рис. 16). В содержимом растущего конидиеносца присутствовали редкие одиночные интерфазные ядра округлой (2,0 мкм) или эллипсоидной формы (1,5x2,0 мкм), как правило, приуроченные к латеральной клеточной стенке. Нуклеоплазма умеренной электронной плотности, хроматин диффузного типа. Ядрышко одно, довольно крупное (0,5 мкм), эксцентричное. В его составе гранулярный и фибриллярный компоненты были представлены в равной мере. Оболочка ядра имела ровный либо слегка волнистый контур.

Митохондрии в умеренном числе, разнообразной формы и небольших размеров (0,5-0,7 мкм). Матрикс этих органелл намного более плотный, чем цитозоль; содержал небольшое число длинных, параллельно расположенных относительно друг друга крист. Митохондриальный ретикулум, характерный для растущих конидиеносцев A. niger [2], в нашем материале не был отмечен. Не было его и в растущих коп ид i-iei I ос I (ах A .fumigalus [4]. Эндоплазматический ретикулум развит слабо, в форме коротких прямых либо слабо извилистых агранулярных цистерн, в основном, приуроченных к клеточной стенке. Редко наблюдали одиночные пероксисомы округлой

(0,2 мкм) либо эллипсоидной (0,2x0,4 мкм) формы, ограниченные высоко контрастной мембраной и содержащие плотный фибриллярный матрикс. Другие органеллы не обнаружены.

Запасные вещества в виде редких одиночных мелких (0,2-0,3 мкм) липидных включений умеренной электронной плотности. Рост конидиеносца сопровождался новообразованием цитозоля, большого числа свободных рибосом, незначительным увеличением числа ядер, митохондрий и цистерн эндоплаз-матического ретикулума. Существенно возрастало и число вакуолей. Они мелкие, светлые, равномерно распределены по площади среза конидиеносца, как правило, содержали одну темную гомогенную глобулу, приуроченную к тонопласту.

Закончившие рост конидиеносцы имели высоту в пределах от 100 до 230 мкм и толщину — от 5 до 6 мкм. В их содержимом выявляли плотный цитозоль (Рис. 2 ж-и), насыщенный свободными рибосомами. Ядра, митохондрии и элементы эндоплазмати-ческого ретикулума, представленные в небольшом числе, располагались вблизи клеточной стенки. Вакуоли мелкие, светлые; в их содержимом наблюдали обрывки мембран разной протяженности и морфологии, а также темные глобулы у тонопласта.

Клеточная стенка значительной толщины (от 0,7 до 0,8 мкм) состояла из трех слоев (Рис. 2и): внутреннего толстого светлого (0,6 мкм, слой 1 на рисунке 2о), среднего умеренной электронной плотности и толщины (0,15 мкм, слой 2 на рисунке 2о) и, наконец, наружного самого тонкого (0,02-0,03 мкм, слой 3 на рисунке 2о), темного гомогенного и электронноплотного слоя - так называемой «кутикулы», непрерывно покрывающей головку и цепочки формирующихся конидий, что было отмечено и для других видов аспергиллов [2, 4, 7-9].

Головка. По завершении роста конидиеносца, его апекс претерпевал изодиаметрический рост, формируя зачаток головки (Рис. 1в). Последний имел плотный цитозоль, одиночные редкие ядра, небольшое число митохондрий, а также цистерн агранулярного ретикулума и многочисленные свободные рибосомы. По завершении роста апекс головки приобретал эллипсоидальную форму (Рис. 2ж); диаметр ее варьировал в пределах от 1 до 15 мкм. Клеточная стенка толстая (0,3-0,5 мкм), многослойная, фибриллярная, умеренной электронной плотности.

В центральной части головки, формирующей сте-ригмы, выявляли небольшое (5-6 мкм на срез головки) число ядер, одиночных или собранных в группы (Рис. 1 г,д; За). Митохондрии в умеренном числе (810 на срез головки) ориентировались беспорядочно и равномерно по площади среза. В период формирования стеригм в содержимом конидиеносца и головки продолжался синтез мелких (0,2-0,3 мкм) одиночных липидных включений умеренной электронной плотности, в основном, локализующихся вблизи клеточной стенки. По мере завершения формирования стеригм, в конидиеносце и головке, ядра и ми-

тохондрии из их центральной части мигрировали к клеточной стенке, уровень вакуолизации несколько возрастал (Рис. 3 е). На этой стадии наблюдали довольно много вакуолей. Они мелкие, светлые, неправильной, часто причудливой формы, содержали скопления фибриллярного материала и одиночные мелкие темные гранулы.

Во время конидиогенеза уровень вакуолизации конидиеносца и головки несколько снижался (Рис. 3 ж), заметно увеличивались размеры темных округлых глобул в их содержимом (от 0,4 до 0,5 мкм). Также возрастало число ядер и митохондрий. Теперь доминирующим компонентом головки становились запасные вещества. В центральной части ее имело место крупное скопление из плотно расположенных розеток гликогена умеренной электронной плотности (Рис. 3 ж). В содержимом конидиеносца преобладали липидные включения, локализовавшиеся в тонком слое цитозоля между клеточной стенкой и тонопластом (Рис. 2 п).

В цитоплазме конидиеносца и головки конидио-генных аппаратов колоний гриба изучаемого штамма A. terreus через 3 и 5 дней после посева запасные вещества отсутствовали. Через 10 и 20 дней после посева в их содержимом, начиная с ранних стадий развития, аккумулировались многочисленные розетки гликогена (0,1-0,2 мкм), занимающие основной объем пристенной гиалоплазмы, свободный от органелл. По времени это совпадало с исчезновением гликогена и других типов запасных веществ из содержимого многих клеток субстратного мицелия изучаемого штамма A. terreus [6]. Сходная картина перераспределения запасных веществ в системе «вегетативный мицелий конидиогенный аппарат» была описана и для патогенных видов двух других - A. niger [1, 2] и A. fumigalus [3,4], выращенных in vitro.

Согласно обзору данных научной литературы, растущие и закончившие рост конидиеносцы и головки конидиогенных аппаратов у A. niger [2, 4] и A. ni-dulans [10, 11], имеющих два ряда стеригм, в целом, имели сходную ультраструктуру. В отличие от A. fu-migatus [3,4] с одним рядом стеригм, они были слабо вакуолизированными, содержали намного больше ядер, митохондрий и цистерн эндоплазматического ретикулума. У анализируемого нами штамма Л. terreus, дифференциация конидиеносца и головки проходила сходно и заключалась в незначительном увеличении числа ядер, митохондрий (без формирования митохондриального ретикулума) и цистерн ретикулума, новообразовании цитозоля и большого числа свободных рибосом, а также в усилении уровня вакуолизации. Эти ультраструктурные признаки были показателями невысокого уровня их метаболизма, сохраняющегося вплоть до завершающих этапов конидиогенеза.

Стеригмы. Закладка стеригм первого ряда происходила синхронно на верхней 2/3 поверхности головки и заключалась в появлении многочисленных небольших вздутий (зачатков стеригм, Рис. 1 г). Син-

хронность в закладке стеригм была характерна для А. п^&' [2\,A.fumigatus [4], А пШйит [11] и А. gigan-Ьеш [12].

Отметим, что в образовании зачатков стеригм исследуемого штамма А. Ьеггеин вовлечен внутренний тонкий (0,02 мкм) светлый слой клеточной стенки закончившей рост головки, что отмечали также для А. niger, А. с1ауа1ш [13] и А. fumigatus. Затем происходил дальнейший синхронный апикальный рост стеригм (Рис. 1 д). В растущих стеригмах запасные вещества отсутствовали, гиалоплазма плотная, с редкими мелкими митохондриями, короткими агра-нулярными цистернами ретикулума и многочисленными свободными рибосомами. В апексе формирующихся стеригм можно было видеть небольшое число мелких светлых пузырьков. Отметим, что растущие стеригмы у других исследованных к настоящему времени видов аспергиллов [4, 5, 11, 12] имели ультраструктуру, сходную с таковой стеригм объекта настоящего исследования.

Закончившие рост стеригмы первого ряда у Л. ter-геш имели цилиндрическую форму [5—7x2-2,5 мкм, Рис. 2 в; к-м; 3 а,в] и располагались плотно относительно друг друга. Они содержали одно ядро округлой (0,8 мкм) либо слегка эллипсоидной (0,8x1,0 мкм) формы, ориентированное в средней или базальной части клетки. Ядрышко одно (0,7 мкм), сдвинуто к оболочке ядра, с преобладанием гранулярного компонента. Ультраструктуру стеригм определяли многочисленные (6-8 на срез клетки) полиморфные митохондрии, равномерно распределенные по площади среза клетки. Размеры их варьировали в пределах от 0,2 до 0,9 мкм. Матрикс митохондрий отличался умеренной электронной плотностью, насыщен длинными густыми светлыми, хаотично ориентирующимися, кристами.

Цистерны эндоплазматического ретикулума встречали редко, они занимали пристенное положение (редкие, короткие, прямые либо слегка извилистые агранулярные). Цитозоль насыщен свободными рибосомами. Вакуоли (от 1 до 2 на срез клетки), мелкие и средних размеров, светлые, располагались в апикальной (Рис. 2 м; 3 в) или базальной частях клетки, содержали скопления фибриллярного материала. Запасные вещества не выявлены. Клеточная стенка закончивших рост стеригм первого ряда тонкая (0,04 мкм), однослойная, светлая и фибриллярная.

В основании закончивших рост стеригм первого ряда у А. Ишггтя закладывалась светлая клиновидная отделительная септа (Рис. 2р) с толщиной вблизи латеральной клеточной стенки - 0,6 мкм, тогда как в средней части - 0,4. Общий диаметр септы был равен 0,6 мкм, а диаметр сквозной поры в ее центре соответственно - 0,07. Тельца Воронина вблизи таких септальных пор появлялись с началом конидиогене-за: обычно по одному (Рис. 3 и), реже - по два, с каждой стороны септы. По размерам, числу, форме и топографии относительно септальной поры они были идентичны таковым клеток вегетативного мицелия

A. terreus [6]. По завершении конидиогенеза, тельца Воронина вблизи описываемого типа септ не отмечали, септальная пора полностью закрывалась мелкой плоской темной гомогенной пробкой (Рис. 2 р) дисковидной или округлой формы.

По завершении роста каждая стеригма первого ряда формировала по 2-3 стеригмы следующего второго. Стеригмы второго ряда (5,5-7,5x1,5-2 мкм) по форме и плотности расположения были сходны с аналогичными первого. Отметим, что в основании стеригм конидиогенных аппаратов у A. nidulans [10,11], A. giganteus [12] и A. clavatus [13] описана септа аналогичного строения, вблизи которой (в цитоплазме стеригм) наблюдали два темных тельца Воронина, ограниченные мембраной. В стеригмах A. terreus на заключительных этапах конидиогенеза имел место синтез большого числа крупных липидных включений разного диаметра (0,5-0,8 мкм, Рис. 4л), занимающих значительную часть площади их среза. Синтез липидных включений также имел место в стеригмах конидиогенных аппаратов A.fumigatus [4], в то время как у A. niger [2] сходным образом аккумулировались и многочисленные розетки гликогена.

Таким образом, у A. terreus формирование стеригм сопровождалось увеличением числа митохондрий (с формированием митохондриального ретикулума), элементов эндоплазматического ретикулума, вакуолей, новообразованием цитозоля и многочисленных свободных рибосом. Согласно данным научной литературы, одноядерные стеригмы характерны и для других видов аспергиллов: A. niger, A. fumiga-tus, A. nidulans, A. giganteus, A. clavatus [2, 4, 10-13]. Сформированные стеригмы конидиогенных аппаратов у A. terreus, как у A. fumigatus и A. niger, были лишены запасных веществ и вакуолей, однако, содержали небольшое число митохондрий и вакуолей. В тоже время в вакуолях головок и сформированных стеригм конидиогенных аппаратов A. clavatus [13] были обнаружены темные кристаллические включения.

Конидиогенез. Формирование конидий в пределах одной головки проходило асинхронно и по пяти основным стадиям - закладка, рост, созревание, обезвоживание и отделение от цепочки. В апексе закончившей рост стеригмы закладывалось небольшое вздутие (зачаток конидии, Рис. 2 к, м), в содержимом которого выявляли цитозоль и многочисленные свободные рибосомы. Первичной стенкой инициали конидии являлся эндоспорий - светлый, однослойный, фибриллярной структуры (1 на Рис. 3 о-е). Толщина его в апикальной части инициали конидии намного больше (0,15 мкм), чем в ее основании (0,04 мкм). По мере роста инициали конидии толщина эндоспория незначительно (0,2 мкм) возрастала; он становился равномерным на всем своем протяжении.

В месте заложения конидий клеточная стенка стеригмы разрушалась, формируя так называемый «воротничок», который был очевиден при формировании первой и всех последующих конидий. У

изученного нами штамма А. ,1згтш конидиогенез протекал исключительно по эндо-(энтеро)бластиче-скому типу что было показано нами и для А. mger и А,§тШ^ЛШ»

В растущей конидии отмечали цитозоль, свободные рибосомы, небольшое число мелких (0,200,30 мкм) митохондрий, коротких одиночных аграну-лярных элементов эндоплазматического ретикулума и мелких вакуолей. После миграции из содержимого стеригмы в конидию одного ядра (0,6 мкм), в основании конидии формировалась светлая клиновидная отделительная септа (Рис. 2 л), диаметр которой вблизи латеральной клеточной стенки составлял

0,24 мкм и в средней части - 0,14. Септа такого строения формировалась в основании конидий у А. niger, А. т(1и1аж, А. giganteus и А. cla.va.tus. Вблизи такой септы тельца Воронина отсутствовали, что отмечали также для А. пщт, А. fumigatus и А. с1та1ш. Вскоре клиновидная форма описываемой септы у А. Ьеггеш изменялась на прямую (Рис. 3 а, б), при этом толщина ее возрастала до 0,4 мкм, и она приобретала тонкофибриллярное строение (Рис. 3 в). В центральной части такой септы наблюдали тонкую равномерную по толщине (0,04 мкм) сквозную пору с электронноплотным содержимым (Рис. 3 в). Отметим, что септа аналогичного строения была описана между созревающими конидиями А.А. niger,A. Ьеггеш и А. сЫуаЬш.

После формирования отделительной септы в основании конидии, последняя проходила стадию изодиаметрического роста, в ходе которого происходила закладка всех слоев ее стенки. Рост конидии и формирование ее слоев завершались еще в период, когда она была связана со стеригмой. Далее в центробежном направлении происходила закладка новых слоев в клеточной стенке конидии. В стенке конидий А. Ыггет эгшспорий откладывался снаружи эндоспория лишь после формирования слоя орнаментации и периспория, что отличало его от А.

[5], у которого эписпорий формировался сразу после закладки эндоспория. При исследовании зрелых конидий в сканирующем электронном микроскопе (Рис. 2к, е) элементы слоя орнаментации имели форму продольно ориентирующихся ребер небольшой высоты (от 0,20 мкм) и ширины (от 0,14 мкм). Элементы слоя орнаментации по наличию фибрилл и электронной плотности были сходны с эндоспорием. Они были погружены в светлый, слегка гранулярный матрикс - периспорий (слой 4 на Рис. 3 п, р) варьирующей толщины (0,03-0,5 мкм). Снаружи клеточная стенка конидий была покрыта тонкой (0,02 мкм) темной кутикулой, повторяющей контур слоя орнаментации. Толщина клеточной стенки зрелых конидий, в среднем, составляла 0,45 мкм. У А. ш"ег и А. fumigatus, как и у объекта настоящего исследования, максимальное число слоев в клеточной стенке закончившей рост конидии также было равно пяти. Далее в цепочках в базипетальном направлении проходил процесс созревания конидий, сопровождаю-

щийся уменьшением размеров, изменением формы, усыханием и упрощением строения их стенки, синтезом запасных веществ, а также обезвоживанием их содержимого.

В ходе созревания конидий А. Ьеггеш эндоспо-рий и периспорий становились более светлыми и бесструктурными, тогда как эндоспорий - неравномерным и более тонким. Эписпорий уплотнялся, утоньшался и приобретал слабо волнистый контур. Затем происходило усыхание элементов слоя орнаментации и периспория вплоть до полного его исчезновения.

В зрелых конидиях ядра нами не выявлялись ввиду высокой электронной плотности цитозоля и ну-клеоплазмы. Размеры зрелых конидий варьировали в пределах от 1,8 до 2,4 мкм; они имели сферическую или слегка эллипсоидальную форму. Лизис кутикулы в верхней части цепочки, содержащей зрелые конидии, приводил к их освобождению.

Отметим тот факт, что формирующиеся конидии А. Ивттт различались между собой по наличию или отсутствию и типу аккумулируемых запасных веществ. По этому признаку можно выделить 6 типов конидий: 1) без видимых отложений запасных веществ (Рис. За); 2) с небольшим (1-3 на срез конидии) числом липидных включений (Рис. Зб, к); 3) с небольшим числом липидных включений и розеток гликогена (Рис. Зл); 4) с многочисленными розетками гликогена (Рис. Зн); 5) с крупными темными белковыми включениями в вакуолях; 6) с крупными темными белковыми включениями в вакуолях и розетками гликогена (Рис. Зм). Интересно отметить, что разнокачественность конидий по запасным веществам имела место не только в пределах одного ко-нидиогенного аппарата, но и одной цепочки. Редкие липидные включения, характерные для некоторых конидий анализируемого нами штамма А. Ьеггеш, попадали в их содержимое из цитоплазмы стеригм. Однако синтез гликогена в конидиях этого вида гриба происходил именно в этот период, когда они практически теряли связь с содержимым формируемых ими стеригм.

При изучении интерфазных ядер всех типов клеток культур патогенного штамма А. ferreиs показано, что конденсированный хроматин отсутствует в их содержимом, а варьирование его размеров и числа находятся в прямой зависимости от типа клетки и их размеров. Так, самые крупные и многочисленные интерфазные ядра были отмечены для конидиенос-ца и головки, а самые мелкие одиночные ядра — для конидий. Перечисленные кариологические особенности были характерны для ранее изученных нами штаммов А. пiger [1,2] v^A.fumigatus [3,4].

Для всех типов клеток конидиогенного аппарата А. le.rre.us были характерны светлые однослойные клиновидные септы; исключение составляли лишь таковые зрелых конидий и таллоконидий [6], имеющие прямую форму. В клетках вегетативного мицелия и конидиогенного аппарата у А. Iв качестве

компонентов порового аппарата септ были выявлены только тельца Воронина (0ДЗ-0Д8 мкм) и пробки. Число телец Воронина зависело от типа клетки и стадии ее развития, тогда как форма (плоскогексагональная) была стабильной.

Таким образом, стерильные клетки конидиоген-ного аппарата у изученного штамма/!, terreus, в отличие от таковых в его вегетативном мицелии [6], имели более стабильную ультраструктуру, закономерно меняющуюся в зависимости от стадии их морфогенеза. Такая особенность была ранее отмечена нами также для A. niger [1, 2] и A.fumigatus [3, 4]. Общим для этих двух видов аспергиллов было то, что клетки их вегетативного мицелия, выращенного в культуре in vitro на среде одного состава, имели ультраструктуру, свидетельствующую о высоком уровне метаболизма, подтверждением чего являлось присутствие в них хорошо развитого митохондриального ретикулума. Сравнением особенностей морфогенеза клеток конидиогенных аппаратов у этих двух видов аспергиллов доказаны их существенные различия. Так, если конидиеносцы и головки у A. niger в период их формирования и конидиогенеза имели ультра-струкгурные признаки высокоактивных клеток (слабая вакуолизация, богатство гиалоплазмой, ядрами и митохондриями, формирующими митохондриальный ретикулум), то у A.fumigatus, напротив, малоактивный (сильная вакуолизация, бедность гиалоплазмой, ядрами и митохондриями, отсутствие митохондриального ретикулума), несмотря на то, что у обоих видов они выполняют сходные функции (формирование, питание и механическое поддерживание сте-ригм, несущих цепочки разновозрастных конидий). В то же время зрелые стеригмы (в период конидиогенеза) у A. fumigatus, наоборот, в отличие от аналогичных А. niger, имели ультраструктурный облик высокоактивных клеток, о чем свидетельствовало присутствие в них митохондриального ретикулума. По другим признакам (одно ядро, слабая вакуолизация, плотный цитозоль, обогащенный свободными рибо-

сомами) зрелые (в период конидиогенеза) стеригмы сравниваемых видов имели сходную ультраструктуру, характерную для меристематических клеток грибов [14], что соответствовало выполняемой ими образовательной функции (конидиогенез).

Несмотря на то, что процесс конидиогенеза у исследованных ранее А. niger и А. fumigatus протекал по одному - эндо-(энтеро)бластическому типу, между ними имелись принципиальные различия, касающиеся времени формирования отделительной септы в основании конидий. Так, если у А. Le.rre.us и А. т-ger последняя закладывалась после завершения роста конидии и формирования максимального числа слоев ее клеточной стенки, то у А. fumigatus, напротив, в основании ее зачатка — до начала изодиамет-рического роста и формирования всех слоев стенки.

ВЫВОДЫ

1. Морфогенез конидиеносца и головки у А. £егге-ин сопровождался усилением уровня вакуолизации, увеличением числа ядер, митохондрий (без формирования митохондриального ретикулума) и цистерн эндоплазматического ретикулума, новообразованием цитозоля и свободных рибосом.

2. Закладка и последующее формирование сте-ригм в пределах одной головки А. ЫггеШ происходили синхронно. Для стеригм, формирующих конидии, характерно наличие одного ядра, митохондриального ретикулума, плотного цитозоля, небольшого числа цистерн эндоплазматического ретикулума, многочисленных свободных рибосом, присутствие запасных веществ в виде розеток гликогена, а также редких липидных включений.

3. В пределах головки одного конидиогенного аппарата А. ЩЩМ закладка конидий и их последующее формирование проходили асинхронно. Миграция цитозоля, свободных рибосом, органелл и ядра завершались перед формированием отделительной септы в основании конидии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Степанова A.A.t Синицкая И.А. Ультраструктура клеток Aspergillus niger van Tieghem. Вегетативный мицелий 11 Ж. Проблемы мед. микологии. - 2003. - Т 5, №4. - С, 32-39.

2. Степанова А.А., Синицкая И.А. Морфогенез конидиогенного аппарата Aspergillus niger van Tieghem по данным электронной микроскопии //Ж. Проблемы мед. микологии. - 2004. - Т. 6, № 2. - Р. 37-48.

8, Степанова А.А., Синицкая И.А. Субмикроскопическое изучение клеток вегетативного мицелия Aspergillus fumigatus Fres. // Ж. Проблемы мед. микологии. - 2004. - Т. 6, №3. - С. 34-40.

4. Степанова А.А., Синицкая И.А. Цитологическое изучение морфогенеза конидиогенного аппарата Aspergillus fumigatus Fres. //Ж. Проблемы мед. Микологии. - 2005. - Т. 7, №1. - С. 41- 49.

5. Билай В.И., Коваль 3,3. Аспергиллы. Определитель. — Киев: Наукова думка, 1988.- 204 с,

6. Степанова А.А., Синицкая И.А. Субмикроскопическое изучение клеток вегетативного мицелия Aspergillus terreus Thom //Ж. Проблемы мед. микологии. - 2007. - Т. 9, № 3. - С. 26-33:.

7. Fletcher J. Electron microscopy of genesis, maturation, and wall structure of conidia of Aspergillus terreus II Trans. Brit.

Mycol. Soc. - 1976. - Vol. 66, №1. - P. 27-34. "

8. Griose W.C., Edwards M.R. Ultrastructure of Aspergillus fumigatus conidia development and maturation // Protoplasma. - 1973. - Vol. 76. - P. 49-59,

9. TiedtL.K. Electron microscopic study of conidiogenesis and wall formation of conidia of Aspergillus niger 11 Mycol. Res. -1993. - Vol. 97, №12. - P. 1459- 462.

10. Oliver P.T.P. Conidiophore and spore development in Aspergillus nidulans /I J.of Gen. Microbiol. - 1972. - Vol. 73, - P. 45-54.

11. MimsC.W., Richardson Е. A., Timberlake W.E. Ultrastuctural analysis of со nidiophore development in the fungus Aspergillus nidulans using freeze-substitition // Protoplasma. - 1988. - Vol. 144. - P. 132-141.

12. Trinci A.P.J, Peat A., Banbury G.H. Fine structure of phialide and conidiophore development in Aspergillus giganteus If Ann. Bot. - 1968. - Vol. 32, №2. - P.241-249.

IB. Hanlin R.T. Phialide and conidium development in Aspergillus clavatus // Amer. J. Bot. - 1976. - Vol. 63. - P. 144-155.

14. Койда M.A., Степанова A.A. Ультраструктура зачатков и вторичных мериетемоидов плодовых тел Flammulina velutupes //Микол, и фитопатол. - 1997. - Т. 31, Вып. 5. - С 33-39.

Поступила в редакцию журнала 30.08.09 Рецензент: А.Е.Васильев

Рис. 1. Схема морфогенеза конидиогенного аппарата А. 1еггеи$: формирование конидиеносца (а-б), головки (в), стеригм (г-е), конидий (ж, з) и старение конидиогенного аппарата (и)

ЗС к

с—-

С2 М

1

1 К

Л

в

КС

лв

п

КС

г

м

ж

зк

в

лв

м

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пб

кс^, ш ЯД

я у 9

В1

м

г,: £

КС

Кн

'А!

лв

кс;

. к-

и

\

1 2!

н

г о

С

Рис. 2. Световая (а), сканирующая (б-е) и просвечивающая (ж-с) электронная микроскопия А. (теи$. Ув. а -хЮО; б - х500; в - х1 ООО; г - х2500; д - х4000; е - х14000; ж-л, н - Х20000; М - Х25000; п, р - Х40000; о, с - Х50000. Цифрами (о, с) обозначены слои клеточной стенки

Рис. 3. Особенности ультраструктуры конидиогенного аппарата А 1еггеи$. Ув,: а - г - х 25000; д,ж,з - х20000; е - Х25000; и, т, у - Х400000; к - н - Х25000; о - с - Х45000.

Цифрами (о-с) обозначены слои оболочки конидий

1 2—

4 ^

^ р ГГЯ—- Яд

Я

ТВ т У

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.