Brandpilzverwandte

Die Brandpilzverwandten (Ustilaginaceae) sind eine Familie aus der Ordnung der Brandpilzartigen (Ustilaginales). Die Familie umfasst 24 Gattungen und über 600 Arten.[1]

Brandpilzverwandte

Maisbeulenbrand (Ustilago maydis)

Systematik
Unterreich: Dikarya
Abteilung: Ständerpilze (Basidiomycota)
Unterabteilung: Ustilaginomycotina
Klasse: Ustilaginomycetes
Ordnung: Brandpilzartige (Ustilaginales)
Familie: Brandpilzverwandte
Wissenschaftlicher Name
Ustilaginaceae
Tul. & C.Tul.

Merkmale

Alle Arten der Brandpilzverwandten leben parasitisch auf Pflanzen. Die Sporenbildung erfolgt in den sogenannten Sori, die auf Blütenständen, Stängeln und Blättern gebildet werden. Bei Reife brechen sie auf und zeigt eine dunkelbraune pulverige Sporenmasse, die manchmal eine zentrale Columella, ein säulenartiges Gebilde, besitzen. Selten haben sie auch schraubenförmige, sterile Hyphen, ähnlich den Elateren von Lebermoosen. Die Hyphen selber sind intrazellulär, also zwischen den Wirtszellen und sind von einer elektronenundurchlässigen Matrix umhüllt. Die Septen sind porenlos. Die Teliosporen werden einzeln, selten auch paarig gebildet, und sind manchmal auch mit sterilen Zellen umgeben. Sie sind mehr oder weniger kugelig, braun oder olivgrün und sind normalerweise warzig, stachelig oder netzartig gemustert. Sie keimen, um die hyphenähnlichen, querseptierten Basidien zu bilden. Die Basidiosporen werden seitlich und am Ende gebildet und sind länglich, durchscheinend und dünnwandig.[2]

Ökologie und Bedeutung

Alle Arten der Brandpilzverwandten leben parasitisch und wirtsspezifisch auf verschiedenen Süßgräsern und Sauergräsern und sind weit verbreitet. Daher sind auch mehrere Arten wirtschaftlich wichtige Pathogene wie Sporisorium scitamineum auf Zuckerrohr, Sporisorium sorghi auf Sorghum, Ustilago avenae auf Hafer, Ustilago hordei auf Gerste, Ustilago krameri auf Rispenhirse oder Ustilago maydis auf Mais. Letztgenannter, der sogenannte Maisbeulenbrand und auch Ustilago esculenta (Synonym: Yenia esculenta) auf Wasserreis bilden große Gallen im Wirtsgewebe und werden gegessen.[2]

Biotechnologische Relevanz

Viele Arten produzieren natürlicherweise ein großes Spektrum an wertvollen Chemikalien (z. B. Sekundärmetabolite, TCA-Zyklus Intermediate) mit wachsendem biotechnologischen Interesse.[3] Zu diesen Chemikalien zählen Polyole (Erythritol, Mannitol), organische Säuren (Itaconsäure, Malat, Succinat), extrazelluläre Glycolipide (Mannosylerythritol Lipide, Ustilaginsäure), Eisen-bindende Siderophore und Tryptophan-Derivate.[4][5]

Taxonomie und Systematik

Die Familie der Brandpilzverwandte wurde bereits 1847 von den französischen Mykologen Edmond Tulasne und Charles Tulasne erstbeschrieben.[6] Mehrere Gattungen sind polyphyletisch.[2]

Folgende Gattungen gehören zur Familie (Stand November 2023):[1]

  • Ahmadiago mit nur einer Art
  • Aizoago mit zwei Arten
  • Anomalomyces mit zwei Arten
  • Anthracocystis mit 134 Arten
  • Bambusiomyces mit nur einer Art
  • Centrolepidosporium mit nur einer Art
  • Dirkmeia mit nur einer Art
  • Eriocaulago mit zwei Arten
  • Eriomoeszia mit nur einer Art
  • Franzpetrakia mit drei Arten
  • Kalmanozyma mit drei Arten
  • Langdonia mit acht Arten
  • Macalpinomyces mit 41 Arten
  • Melanopsichium mit zwei Arten
  • Moesziomyces mit sieben Arten
  • Parvulago mit nur einer Art
  • Pattersoniomyces mit nur einer Art
  • Shivasia mit nur einer Art
  • Sporisorium mit 195 Arten
  • Stollia mit fünf Arten
  • Tranzscheliella mit 17 Arten
  • Triodiomyces mit sechs Arten
  • Ustilago mit 170 Arten
  • Yunchangia mit nur einer Art

Einzelnachweise
  1. N. N. Wijayawardene, K. D. Hyde, D. Q. Dai, M. Sánchez-García, B. T. Goto, R. K. Saxena, M. Erdogdu, F. Selçuk, K. C. Rajeshkumar, A. Aptroot, J. Blaszkowski, N. Boonyuen, G. A. da Silva, F. A. de Souza, W. Dong, D. Ertz, D. Haelewaters, E. B. G. Jones, S. C. Karunarathna, P. M. Kirk, M. Kukwa, J. Kumla, D. V Leontyev, H. T. Lumbsch, S. S. N. Maharachchikumbura, F. Marguno, P. Martínez-Rodríguez, A. Mešić, J. S. Monteiro, F. Oehl, J. Pawłowska, D. Pem, W. P. Pfliegler, A. J. L. Phillips, A. Pošta, M. Q. He, J. X. Li, M. Raza, P. P. Sruthi, S. Suetrong, N. Suwannarach, L. Tedersoo, V. Thiyagaraja, S. Tibpromma, Z. Tkalčec, Y. Tokarev, D. N. Wanasinghe, D. S. A. Wijesundara, S. D. M. K. Wimalaseana, H. Madrid, G. Q. Zhang, Y. Gao, I. Sánchez-Castro, L. Z. Tang, M. Stadler, A. Yurkov, M. Thines.: Outline of Fungi and fungus-like taxa – 2021. In: Mycosphere. Band 13, Nr. 1, 2022, S. 53–453, doi:10.5943/mycosphere/13/1/2.
  2. Paul F. Cannon, Paul M. Kirk: Fungal families of the world. CABI Europe, Wallingford, Oxfordshire (UK) 2007, ISBN 978-0-85199-827-5, S. 370 f. (online verfügbar).
  3. Elena Geiser, Vincent Wiebach, Nick Wierckx, Lars M. Blank: Prospecting the biodiversity of the fungal family Ustilaginaceae for the production of value-added chemicals. In: Fungal Biology and Biotechnology. Band 1, 1. Januar 2014, ISSN 2054-3085, S. 2, doi:10.1186/s40694-014-0002-y.
  4. Michael Feldbrügge, Ronny Kellner, Kerstin Schipper: The biotechnological use and potential of plant pathogenic smut fungi. In: Applied Microbiology and Biotechnology. Band 97, Nr. 8, 2. März 2013, ISSN 0175-7598, S. 3253–3265, doi:10.1007/s00253-013-4777-1.
  5. Elvira D. Guevarra, Takeshi Tabuchi: Accumulation of Itaconic, 2-Hydroxyparaconic, Itatartaric, and Malic Acids by Strains of the Genus Ustilago. In: Agricultural and Biological Chemistry. Band 54, Nr. 9, 1. Januar 1990, S. 2353–2358, doi:10.1271/bbb1961.54.2353.
  6. Ustilaginaceae. In: MycoBank. Mycobank, abgerufen am 11. November 2023.
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