곰팡이의 생활사와 구조: 식물병원균의 이해
곰팡이는 핵이 막으로 둘러싸여 진핵생물이다. 그리고 핵 이외에도 다양한 세포 소기관을 갖고있다( 미토 콘도리아 , 리보솜 등)
곰팡이는 진핵생물 중 가장 크다 (진핵생물- 동물, 식물, 사람, 심지어 사람보다 핵이 크다)
참고로, 세균은 원핵생물(원시 핵을 가진 생물)이니 구분하기 바람.
곰팡이의 특징
- 곰팡이는 생식수단으로 포자를 가지고 있다. 또한 영양 수단으로 균사를 갖고 있다.
- (영양흡수를 위해 균사를 가지고 있다가 생식을 위해 포자를 생성함. 생식기관을 만들기 위해 균사가 영양분을 흡수한다.)
- 키틴성분의 세포벽 가진다. (하지만 난균강은 제외)
- 곰팡이는 키틴과 글루칸이라는 물질로 구성되어 있는데(글루칸은 알파글루칸, 베타글루칸으로로 나뉘는데) 알파글루칸은- 주로 담자균이 갖고 있고 베타글루칸은는 주로 난균강이 가지고 있다
- 대부분 곰팡이는 키틴질을 가지고 있는데 난균강만 세포벽 성분으로 베타글루칸이랑 섬유소(셀룰로스)를 가지고 있다.
- 이것 때문에 (셀룰로스) 난균강을 균계로 넣지 않고 있다.
- 분지된 섬유상의 구조로 균사는 이루어져 있다. (얇고 길게, 또한 분지)
- 식물병을 유발하는 곰팡이는 사상균이다. -- 얇고 길게 생김 (나머지는 효모- 동그랗게 생김)
- 곰팡이는 식물을 가해할때 무성세대로 가해한다. (유전적으로 유성세대가 더 강하지만 무성세대인 이유-- 증식이 빠르기 때문)
진핵생물은 핵이 있고 핵막이 있다.
곰팡이 구조
- 균사- 기본체
- 균사체- 균사 집단
- 균사조직- 기능을 가지게 됨
- 격벽- 균사를 분리하고 있는 벽구조, 구멍이 나있어 세포질의 이동에 관여 (구간구간-- 격벽 -- 각 구간마다 핵이 있다.)
- 격벽의 이유- 균이 침입했을 때 차단하기 위함(사실 격벽은 약간 뚫려 있는데 침입 시 막는다, 격벽을 통해 물질 이동관여- 고등균류에 있다)
- 자좌- 균사조직 (균사로 이루어진 조직), 자낭균 만들에 내는 포자- 자낭포자인데 이것은 자낭이라는 주머니(8개)에 담겨 있다. 자낭이라는 장소에 자앙과를 만듦. 자낭이 있으면 자낭, 그릇처럼 받쳐주는 자낭반 위에 자낭형성, 자낭구 (원모양으로 막혀있음), 자낭각(호리병 모양)혼동말자- 자낭자좌는 균사조직인데 자좌안에 자낭이 있으면 자낭자좌라 부르는 데 이것은 자낭과는 아님
- 균핵- 균사가 원 모양으로 뭉침 많은 영양분 저장 가능
- 강모- 탄저병 병원균과 같은 곰팡이에서 억센털과 같은 구조를 가진 강모를 형성 (탄저병 병원균은 강모-억센털을 가지고 있다. )
- 자실체- 버섯 (안에 수많은 균사로 이루어진 조직) 자세히 보면 격벽이 보이는데 세포벽을 클로즈업하면 주성분 키틴, 글루칸이 보임
곰팡이 분류
난균강
세포벽 성분이 다르다. 이 세포벽 성분은 베타글루칸, 섬유소로 구성. 유성생식 때 난포자를 만들고 무성생식 때 유주포자를 만든다. 유주포자의 특징은 올챙이처럼 꼬리를 갖고 있다. 꼬리가 상징하는 것은 스스로 움직일 수 있다. 유주포자 움직일 수 있다. 꼬리 때문에. 그래서 비가 오면 안 된다. 올챙이처럼 수영해서 간다. 병이 굉장히 잘 퍼짐. 배수가 잘 안 되면 조짐. 난균강은 격벽이 없어 다핵균사라고 부른다. 균사가 잘 발달됨. 유성생식은 대형의 장란기와 장정기가 수정. 장란기의 표면은 울퉁불퉁함. 물. 습한 부생성. 유주포자가 움직이기 편함. 베타글루칸 섬유가 있다. 유주 포자의 편모는 두 개다.
유주포자균류
유성생식이 없고 유주 포자만 만들어 내는데 무성생식이다. 격벽이 없다(고등균류가 아니다) 민꼬리(전단에 머리), 역모균강(거꾸로, 전단에 털꼬리, 역모균강 중에 식물 병원균이 없다), 1 차형 유주포자(털꼬리하나 민꼬리하나 전단에) ,2 차형 유주포자(측단에 털꼬리, 민꼬리)
키틴을 주성분으로 한다. 영양체가 전부 생식체인 전실성이 많고 일부가 분실성이다. 유주포자가 곧 영양체이자 생식체이다. 거의 전실성이 많고 일부만이 분실성이다. (일부만이 영양체와 생식체가 나눠줘 있다)
접합균류
유성생식- 접합포자, 무생생식- 분생포자
격벽이 없다. (다핵균사- 난균강, 유주포자균류, 접합균류), 대부분 부생생활, 그리고 분실성
포자가 두쪽으로 발아(- + ) 둘이 만남 만나면 끝쪽에 생식기관이 생김 처음에는 핵이 하나였다가 뒤에 점점 합쳐 저서 붙어서 결국에는 세포질을 융합- 세포질만 합쳐지지 아직 핵이 합쳐지진 않은 상태. 핵 2 개 가 그대로 있다. 이 녀석이 결국 뭘 하게 되냐 하면 핵을 합성을 하게 되는데 핵은 n 은 포자를 합성할 수 없다. 2n(핵융합으로) = 6 개 이루어져 나중에 감수분열 * 4 = 24 개의 포자가 만들어 짐. 접합포자란 이름은 - + 성질이 붙어서 생식이 이루어지기 때문이다.
자낭균문☆
식물 병원균 가장 많은 포자
자낭 포자 - 유성 분생포자- 무성
격벽을 가지고 있다. 단순 격벽공이라는 이름이다. 구멍에 좀 더 포커스를 맞추어 그렇게 부름
키틴으로 되어 있고 섬유소는 거의 없다. 곰팡이 중 가장 큰 분류군이다. 균사가 굉장히 잘 발달되어 있다.
자낭 포자 생활사
포자가 날아가서 - 발아를 함, 발아를 해서 균사를 만듦. 그러다가 교배형 균사 - + 균사 만들고 붙게 되어 세포질 융합. 한 세포에 세포 2개씩 있어(- + 가 세포질 융합을 함) 자낭과 (자낭반, 자낭각, 자낭구) 만듦, 핵융합- 2 개의 핵이 1 하나의 핵(2n) 이제 감수분열 할 수 있다. 자낭안에 핵이 하나가 (2n) 이 존재, 이게 감수분열 하게 되면 n 4 개가 됨 , 체세포 분열한다(복제)가 됨, 8 개의 자낭 포자가 됨, 터저서 비산
담자균(가장 진화고등균)
유성생식(담자포자), 무성생식(분생포자). 격벽이 있다, 유연 공격벽을 가진다. 자낭균은 단순격벽공을 가지는데 반해, 담자균운 유연 공격벽이라는 격벽을 가지고 있다.
(격벽이 있는 것 자낭균, 담자균 자낭균은 단순 격벽공, 담자균은 유연 공격벽)
특징- 대부분 버섯과 목재 부후균, 자실체를 만듦. 자실체란 버섯을 의미 자실체 내에서 담자기를 만드는 경우와 녹병 깜부기를 만드는 겨울포자에서 담자기를 만드는 경우 두 가지가 있다. 담자기는 담자포자를 분출하는 기관. 참고 자낭균은 자낭이라는 주머니 안에 있었고 자낭이 폭발하게 되면서 비산. 한 개의 담자기는 담자포자를 만드는 기관 담자포자 네 개가 생긴다. 녹병 깜부기병과 같이 겨울 포자에서 담자기를 만드는 경우 두 가지
여름포자- 겨울포자- 담자포자- 녹병정자- 녹포자
- + 교배 둘이 만남 합쳐짐 핵이 하나인데 세포질 융합을 하면서 핵이 두 개가 됨( 이때를 n+ n이라고 부름 아직 합쳐지진 않아서 그럼: 이 핵균사라로도 부름) -세포핵이 하나로 융합됨- 담자포자가 4개씩 생기게 되고 비산이 됨
불완전 균류
무성세대만 밝혀진 것들을 불완전 균류라고 부름
무성생식을 하고 분생포자 만약 유성생식을 하게 되면 대부분 자낭균이다. 격벽이 있는데 단순 격벽공 균사. 균사에 격벽이 없는 등 유주포자균류나 접합균류의 형질을 가지는 종은 (자낭균문에 알려지지 않았지 거의 자낭균문에 속할 것이라고 심증을 가지고) 불완전 균류에 넣지 않는다. 불완전 균류가 유성세가가 있는 이유는 밝혀졌어 자낭균이었다고 가정하자- 자낭균문에 의해 병이 발생했는지 더 명확해야 자낭균으로 분류 할수 있었을 가정, 또는 실험단계에서 발견- 배양단계에서 발견-실제 자연에서 성립되는지 아직
격벽은 세포벽이 늘어나서 생긴 것이지만 역할은 다르기 때문에 세포벽은 아니다.
반자낭균간, 부정자낭균강, 각균강 -- 이것들 분류는 자낭고가 서로 틀리다(자낭과- 나출자낭, 자낭구, 자낭각, 자낭반 )
(나출자낭- 반자낭균강, 자낭구- 부정자낭균강, 자낭각- 각균강, 자낭반- 반균강, 자낭자좌- 소방자낭균강)
자낭 좌좌- 자낭이 있는 데 벽이 이중층, 외벽 과 내벽이 있다. 외피는 굉장히 연약해서 자낭이 자라면 외피가 찢어지고 이 안에 있는 내피가 물을 머금으면서 거대해 지면서 터짐)
소낭자낭균 같은 경우 이중막 자낭 좌좌를 갖고 있다
계 - 문- 강- 목- 과- 속- 종
자낭 포자가 노출 되면 나출 자낭이라고 부르고
균계 자낭균 문 나출자낭을 갖고 있으니 반 자낭 균강 자낭구를 가지고 있어 부정 자낭 균강 자낭 반을 가지고 있으니 반균강 자낭각을 가지고 있으면 각균강을 가지고 있다. (자낭과에 따라서 강이 나눠진다.)
역병은? 난균강
곤충기생곰팡이 - 접합균류에서
흰가루병- 각균강
그을음병은- 자낭 좌자
Tip
- 탄저병은 유성세대와 무성세대가 있다. 탄저병은 각균강이다 이렇게 이우면 안됨
- 탄저명은 유성, 무성이 있는데 그저 각균강(유성세대)만 외우면 안됨 ( 무성세대 콜렉토크리쿰이라해서 유각균강이다. )
- 각균강은 대부분의 줄기마름 병, 대부분의 수목병은 각균강에 속하는 경우가 많다.
유각균강, 총생균강 나누는 기준
어떤 불완전균류 인것은 맞는데 분생포자각이나 분생포자 반을 만들었다 하면- 유각균강에 포함
그 이외 분생포자경, 분생포자좌를 만들면 총생균강에 속함
1. 곰팡이의 기본 특징
• 곰팡이는 핵이 막으로 둘러싸인 진핵생물로, 핵 외에도 미토콘드리아, 리보솜 등 다양한 세포 소기관을 포함한다.
• 진핵생물 중에서도 큰 크기를 가지며, 동물, 식물, 사람보다 핵이 클 수 있다.
• 세균은 원핵생물로, 곰팡이와 구분된다.
2. 곰팡이의 생식과 영양
• 생식: 곰팡이는 포자를 통해 생식하며, 유성생식과 무성생식 모두 가능하다.
• 유성생식은 유전자 다양성을 제공하지만 느리며, 무성생식은 증식이 빠르다.
• 영양:곰팡이는 균사를 이용해 영양분을 흡수한다.
3. 세포벽과 구성 성분
• 대부분의 곰팡이는 키틴과 글루칸으로 이루어진 세포벽을 가진다.
• 글루칸은 알파글루칸(담자균)과 베타글루칸(난균강)으로 나뉜다.
• 난균강은 키틴 대신 **베타글루칸과 섬유소(셀룰로스)**로 세포벽이 구성되어 있어 균계로 분류되지 않는다.
4. 곰팡이의 구조
• 균사: 곰팡이의 기본 구조로, 얇고 길며 분지된 섬유상 형태.
• 격벽: 균사를 구분하는 벽 구조로, 물질 이동과 감염 차단 역할을 한다. 격벽은 구멍이 있어 세포질과 물질 이동이 가능하다.
• 자좌: 균사조직으로, 포자(자낭포자)가 생성되는 장소.
• 자실체: 균사로 이루어진 조직으로 버섯 형태를 가지며, 포자를 형성하는 생식 구조.
• 균핵: 균사가 뭉쳐진 구조로, 영양분을 저장한다.
• 강모: 탄저병 병원균에서 발견되는 털 같은 구조로 방어 기작에 관여한다.
5. 곰팡이의 분류
1. 난균강:
• 세포벽 성분이 키틴 대신 베타글루칸과 섬유소로 구성됨.
• 유주포자(올챙이처럼 꼬리를 가진 포자)를 통해 무성생식하며, 습한 환경에서 수영하듯 이동.
• 격벽이 없는 다핵균사를 가지며, 유성생식 시 장란기와 장정기가 수정하여 난포자를 생성.2. 유주포자균류:
• 유성생식이 없으며, 유주포자를 통해 무성생식만 수행.
• 격벽이 없으며, 대부분 전실성(영양체=생식체)이다.
3. 접합균류:
• 유성생식 시 접합포자를 생성하고, 무성생식 시 분생포자를 생성.
• 격벽이 없고, 두 개의 핵이 융합(2n) 후 감수분열로 포자를 형성.
4. 자낭균문:
• 식물 병원균 중 가장 큰 분류군.
• 유성생식으로 자낭포자, 무성생식으로 분생포자를 생성.
• 균사가 발달하며, 격벽을 가진다.
5. 담자균문:
• 가장 진화된 고등균류로, 유성생식 시 담자포자를 생성.
• 자실체(버섯)와 같은 구조를 형성하며, 격벽에는 유연 공격벽이 존재.
6. 불완전균류:
• 무성세대만 밝혀진 곰팡이를 지칭.
• 무성생식으로 분생포자를 생성하며, 대부분 자낭균문으로 추정된다.
6. 곰팡이와 식물병
• 사상균: 식물병을 유발하며, 섬유상 구조를 가진 곰팡이.
• 곰팡이는 주로 무성세대로 식물을 공격하며, 빠른 증식을 통해 병을 확산시킨다.
• 탄저병: 유성세대(각균강)와 무성세대(유각균강)가 모두 관여.
• 병 발생 조건: 습한 환경과 배수가 좋지 않은 조건에서 병원성이 강해짐.