Reproduction de champignons sexuels, asexués et parasexuels

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Robert Johnston
Reproduction de champignons sexuels, asexués et parasexuels

La reproduction du champignons c'est l'événement biologique par lequel tous les champignons se multiplient. Les différentes espèces de champignons peuvent se reproduire par reproduction sexuée ou asexuée ou par les deux types de reproduction en même temps..

Certains champignons se reproduisent exclusivement de manière asexuée. Cependant, il y en a, comme les levures par exemple, qui peuvent passer de longues périodes sans se reproduire sexuellement et peuvent donner l'impression qu'elles se reproduisent exclusivement de manière asexuée..

Cycle de vie des champignons

En général, les champignons ont une reproduction rapide qui leur permet de s'adapter, de coloniser et de se propager en peu de temps dans pratiquement n'importe quel environnement présentant des conditions moyennement idéales pour leur développement..

Tous les champignons sont classés taxonomiquement dans le royaume des champignons. Beaucoup d'entre eux sont libres, d'autres sont des agents pathogènes des plantes et / ou des animaux, et d'autres vivent en association avec d'autres êtres vivants (comme les symbiotes, par exemple).

La plupart des mesures sanitaires dans l'industrie alimentaire, en particulier celles liées à la production et au conditionnement du pain, des produits laitiers, des fruits et légumes, visent à éviter la colonisation, la croissance et, surtout, la reproduction de champignons et de bactéries potentiellement pathogènes dans ces aliments.

Index des articles

  • 1 Reproduction sexuée des champignons
    • 1.1 Espèces de champignons dioïques
    • 1.2 Fusion de deux noyaux
    • 1.3 Comment se déroule le processus?
  • 2 Reproduction asexuée de champignons
    • 2.1 Conidium
    • 2.2 Conidiogenèse
  • 3 Reproduction parasexuelle des champignons
  • 4 Autres formes de reproduction asexuée chez les champignons
  • 5 Références

Reproduction sexuée de champignons

Reproduction sexuée chez un basidiomycète (Source: LaNitaRi, via Wikimedia Commons)

La reproduction sexuée chez les champignons est décrite dans certains textes comme une «reproduction parfaite». Ceci est produit par deux cellules différenciées appelées gamètes ou gamètes qui, à leur tour, sont produites par des cellules appelées gamétanges.

Les gamétanges peuvent être isogames et produire des isogamètes, c'est-à-dire que ce sont des structures qui produisent des gamètes morphologiquement indiscernables entre les deux sexes. Sinon, ils peuvent être hétérogamétiques et produire des hétérogamètes (différents gamètes).

Les gamétanges hétérogamétiques produisent des gamètes mâles et femelles, et les deux cellules sont morphologiquement différentes. Dans ce cas, les gamètes mâles sont connus sous le nom d'anthéridies et les gamètes femelles sous le nom d'oospores..

Espèces fongiques dioïques

Champignons en forêt

En général, les espèces fongiques hétérogamétiques qui produisent des structures sexuelles mâles et femelles brutes sont appelées espèces fongiques dioïques. Dans ces cas, les champignons ne produisent les organes sexuels qu'en présence d'un individu du sexe opposé..

Malgré ce qui précède, il est courant que le même individu porte les organes sexuels mâles et femelles, et c'est pourquoi certains champignons sont considérés comme des organismes hermaphrodites..

Fusion de deux noyaux

Comme dans tous les organismes eucaryotes, la reproduction sexuée chez les champignons implique la fusion de deux noyaux cellulaires avec la moitié de la charge chromosomique du ou des individus qui les produisent, ce qui implique nécessairement un processus de méiose préalable pour réduire ladite charge génétique..

Comment est le processus?

La reproduction sexuée est un processus qui assure la production de nouvelles combinaisons génétiques au sein des populations fongiques.

Habituellement, ces nouvelles combinaisons leur permettent d'acquérir les changements nécessaires dans l'information génétique pour s'adapter à de nouveaux environnements qui ont des conditions difficiles pour leur survie..

La reproduction sexuée chez les champignons consiste en trois processus: la plasmogamie, la caryogamie et la méiose, à savoir:

- Plasmogamie

C'est la fusion entre les membranes cellulaires des deux cellules gamétiques avec une charge nucléaire haploïde (n). Cette fusion des membranes permet aux deux noyaux des cellules gamétiques de s'approcher et de fusionner plus tard.

- Caryogamie

En caryogamie, la fusion des deux noyaux gamétiques (n) produit un noyau diploïde (2n) appelé zygote. Le zygote est une masse uniforme bien définie de matériel génétique qui peut être facilement vue avec un microscope optique..

- Méiose

La méiose se produit pour restaurer l'état haploïde des noyaux gamétiques. La fusion des deux noyaux haploïdes donne naissance à 4 nouveaux noyaux haploïdes recombinants (n).

Si des conditions défavorables se produisent pendant la reproduction sexuée, certaines espèces de champignons peuvent retarder ou ralentir le processus de méiose et rester pendant de longues périodes dans une phase diploïde (2n) ou dicaryote (n + n) c'est-à-dire avec deux noyaux haploïdes.

La reproduction sexuée aboutit à la production de spores qui ont tendance à se regrouper dans des structures appelées sporanges..

Vue microscopique du sporange d'un champignon. Source: Juan Carlos Fonseca Mata / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Reproduction asexuée de champignons

La reproduction asexuée des champignons se produit beaucoup plus fréquemment que la reproduction sexuée. Ces organismes, dans des conditions normales, se reproduisent constamment grâce aux spores produites par reproduction asexuée..

Grâce à la multiplication asexuée, les espèces fongiques peuvent se propager rapidement, car elles produisent de nombreuses spores en même temps à chaque cycle de reproduction. De plus, ils peuvent effectuer plusieurs cycles de reproduction sur de courtes périodes de temps..

Conidium

Conidies à l'extrémité d'un conidiophore. Source: Emmanuel Boutet / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Dans certains textes, la reproduction asexuée est qualifiée de «reproduction anamorphique». Ce type de reproduction produit un grand nombre de spores qui se regroupent généralement pour former une structure appelée conidies..

Chaque spore de conidie est différente selon l'espèce de champignon, mais toutes les conidies sont pleines de spores qui formeront de nouveaux champignons, qui seront des clones du champignon qui a synthétisé les spores, c'est-à-dire: génétiquement identique au champignon "parent".

Les spores sont produites par des événements de mitose et les champignons qui ne se reproduisent que par ce processus sont appelés mitosporiques. Cependant, de nombreuses espèces de champignons sont mythosporiques pendant de longues périodes de temps et se reproduisent ensuite sexuellement (on pourrait dire que meiosporique).

Conidiogenèse

Généralement, la reproduction asexuée se produit dans des cellules spécialisées de champignons appelées cellules conidiogènes, qui sont formées par un processus appelé conidiogenèse..

La conidiogenèse peut se produire de deux manières différentes: la conidiogenèse thalique et la conidiogenèse blastique..

- Conidiogenèse thalique: de nombreuses cellules du champignon se différencient en cellules conidiogènes puis se développent en différentes conidies.

- Conidiogenèse blast: une bosse ou une gemme qui apparaît dans la cellule conidiogène se différencie en une conidie.

Reproduction parasexuelle des champignons

Chez certaines espèces de champignons, il a été observé que la recombinaison (mélange de matériel génétique entre les chromosomes) typique de la reproduction sexuée (méiose) peut se produire mais pendant la reproduction mitotique.

Ce type de reproduction est appelé reproduction parasexuelle et est fréquent chez de nombreuses espèces de champignons et certaines bactéries..

La reproduction parasexuelle implique la fusion de deux noyaux haploïdes génétiquement différents (n) pour former un noyau diploïde (2n) qui subit ensuite une perte de charge génétique jusqu'à ce qu'il redevienne haploïde (n), mais avec des informations génétiques différentes pour l'un des noyaux parentaux.

La reproduction parasexuelle est de nature très particulière et on ne comprend pas encore pourquoi elle se produit, ni nombre de ses mécanismes.

Cependant, ce type de reproduction aide de nombreuses espèces de champignons qui ne se reproduisent que de manière clonale (asexuée) à augmenter leur taux de variabilité génétique en l'absence de la méiose caractéristique de la reproduction sexuée..

Autres formes de reproduction asexuée chez les champignons

Bourgeonnement d'une levure (Source: Pngbot, via Wikimedia Commons)

Certains champignons comme la levure se reproduisent simplement par bourgeonnement, fission binaire ou fragmentation. Tous ces processus se produisent par la simple division d'une cellule pour donner l'indépendance à la cellule nouvellement créée. Il est caractéristique du champignon unicellulaire.

Les références

  1. Heitman, J., Sun, S. et James, T. Y. (2013). Évolution de la reproduction sexuée fongique. Mycologie, 105(1), 1-27.
  2. Kuhar, J. F., Castiglia, V. C., et Papinutti, V. L. (2013). Kingdom Fungi: morphologies et structures des champignons.
  3. Petersen, J. H. (2013). Le royaume des champignons. Presse universitaire de Princeton.
  4. Taylor, J. W., Hann-Soden, C., Branco, S., Sylvain, I., et Ellison, C. E. (2015). Reproduction clonale chez les champignons. Actes de l'Académie nationale des sciences, 112(29), 8901-8908.
  5. Viegas, J., et Baum, M. (2016). Champignons et moisissures. The Rosen Publishing Group, Inc.

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