Puccinia monoica es un hongo parásito de la roya del género Puccinia que inhibe la floración en su planta huésped (generalmente una especie de Arabis ) y transforma radicalmente la morfología del huésped para facilitar su propia reproducción sexual .
La infección de las plantas huésped (incluyendo Arabis y varios otros miembros de la familia de la mostaza ) se produce a través de basidiosporas transportadas por el viento a fines del verano. Tras la germinación de las esporas, las hifas fúngicas penetran en el tallo de la planta de mostaza y extraen los nutrientes. Sin embargo, para poder reproducirse sexualmente, el hongo debe facilitar la transferencia de esperma desde las espermatogonias de esta planta a las hifas receptivas que nacen en las espermatogonias de otra planta de mostaza infectada. Para lograr esto, el hongo esteriliza la planta huésped, evitando que produzca flores verdaderas. En cambio, obliga a la planta infectada a desarrollar racimos de hojas en " pseudoflores " de color amarillo brillante." portando las espermatogonias fúngicas. Los insectos que visitan las pseudoflores transfieren el esperma de una planta huésped a otra, de la misma manera que los polinizadores transfieren el polen entre las flores verdaderas de las plantas no infectadas.
Los espermatozoides transferidos de esta manera se fusionan con hifas espermatogoniales receptivas en la planta receptora. Las hifas resultantes posteriormente forman aecia . En este momento, las pseudoflores pierden su color verde y dejan de producir néctar . Las esporas producidas en la aecia, denominadas aeciosporas , son responsables de infectar la planta huésped alternativa de P. monoica (una especie de gramínea de Koeleria , Trisetum o Stipa ).
Tras la germinación, las hifas producidas por las aeciosporas penetran en la hierba, lo que lleva a la producción de uredios . Los uredios producen urediniosporas capaces de infectar más plantas gramíneas. En última instancia, las telia se producen en los pastos infectados. Esto conduce a la producción de basidios y basidiosporas . Cuando se liberan, las basidiosporas pueden infectar nuevas plantas de mostaza, completando el ciclo de vida. [1]
Las pseudoflores nacen de las rosetas de las hojas basales de la mostaza huésped e imitan las corolas amarillas de comienzos de la primavera de flores silvestres lejanamente relacionadas (p. ej ., ranúnculos ), no solo en luz visible sino también en luz ultravioleta . [2] Dado que las abejas y muchos insectos polinizadores "ven" en el rango ultravioleta, estas pseudoflores son muy atractivas. Además, el hongo produce un olor distintivo para atraer insectos; este atractivo olfativo ha permitido que el hongo evolucione y "mejore" el sistema de mimetismo al facilitar la transferencia adecuada de espermatozoides fúngicos. [3]Las abejas se alimentan de una sustancia dulce y pegajosa similar al néctar que el hongo obliga a la planta a producir sobre las flores de imitación. [4]
Los investigadores han notado que Puccinia monoica es solo una de un complejo de especies estrechamente relacionadas que muestran una variación considerable con respecto a los huéspedes específicos y el ciclo de vida. [5] P. monoica tiene un ciclo de vida que involucra dos huéspedes alternativos (una mostaza y una hierba), mientras que otras especies pueden no hacerlo. El ciclo de vida de P. monoica es macrocíclico e incluye la producción de basidios , telia , espermatia , aecia y uredia. Por el contrario, Puccinia thlaspeos también produce pseudoflores, pero no tiene fase aecia o uredia, completando todo su ciclo de vida en Arabis . [6]