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BOTÂNICA I CONTEÚDO: CHYTRIDIOMYCOTA E OOMTCOTA FILO CHYTRIDIOMYCOTA Denominados “fungos aquá1cos” No passado → Phycomycetes → Mas1gomycota Dos grupos que pertenciam a an1ga divisão Mas1gomycota (Oomycetes, Hyphochytridiomycetes e Labirinthulomycetes), apenas o filo Chytridiomycota permaneceu no reino Fungi CARACTERÍSTICAS GERAIS Chytridiomycota (quitridios) é o único filo de fungos que possui esporos com flagelos (zoósporos). Ocorrência: ambientes aquá1cos (predominantemente) e terrestres (ambientes úmidos); Parasitas de algas, fitoplâncton, outros fungos e animais como nematódeos, mosquitos, besouros, entre outros . Alguns são anaeróbios e vivem no intes1no de herbívoros Chytridiales – talos eucárpicos sobre Spirogyra Chytridiales – em Ceratium, um dinoflagelado plânctonico Talo ou micélio cenocí1co pode ser: Monocêntrico → possui um centro de crescimento e desenvolvimento Policêntrico → possui vários centros de crescimento e desenvolvimento Talo holocárpico: todo o talo se torna um esporângio Synchytrium sp. – fitopatógeno de batata (Solanum tuberosum L.) Talo eucárpico: apenas uma parte do talo se transforma em esporângio Monoblepharis sp. – ocorrem em detritos vegetais submersos em ambientes de água doce 1. Zoósporos nadam, perdem o flagelo e encistam n 2. Zoósporo encistado n 3. Ao aderir a parede do hospedeiro o zoósporo injeta seu material genético que passa a comandar as atividades da célula parasitada VIA ASSEXUADA n n 4. Ocorre a formação de zoósporos originando um esporângio, que quando maduro rompe-se 5. Zoósporos complementares encontram-se n6. Ocorre plasmogamia, cariogamia e formação do zigoto 2n 7. O zigoto adere-se a célula de um hospedeiro e injeta seu material genético2n 8. Ocorre meiose e formação de zoósporos haplóides n Fig. 9. Ciclo de vida geral de um Chytridiomycota 1 2 3 4 Chytridium lagenaria: esporângio desenvolvendo-‐se sobre um grão de pólen de Pinus SISTEMÁTICA DO GRUPO Barr (1990) segregou os Chytridiomycota em quatro ordens com base em estudos de ultraestrutura dos flagelos; Uma destas ordens, Blastocladiales, recentemente foi considerada um filo novo (Blastocladiomycota) com base em dados moleculares e ultraestruturais (James et al. 2006). Outro filo foi estabelecido a par1r de quitridios anaeróbios que vivem no intes1no de herbívoros: Neocallimas1gomycota (Hibbea et al. 2007) B LA S TO C LA D IO M Y C O TA Cladograma mostrando as relações entre o reino Animalia e os quatro filos de fungos (Alexopoulos et al. 1996) com a inclusão dos Filos Blastocladiomycota (James et al. 2006) e Neocallimas8gomycota (Hibbea et al. 2007). N EO C A LL IM A S TI G O M Y C O TA Linhagem mais basal proximidade com linhagens sem flagelo OOMYCOTA (STRAMENOPHYLA) Cerca de 700 espécies. O nome do filo deve-‐se à formação de oosferas no interior de oogônios CARACTERÍSTICAS GERAIS ● Zoósporos biflagelados, sendo um liso e outro fibriloso (mas1gonemas) ● Micélio unicelular ou cenocí1co ● Septos, quando presentes (separando as estruturas reprodu1vas -‐ esporângios e gametângios), é completo sem poros ● Parede celular contém celulose e β-‐glucano ● Ausência de qui1na Saprolegnia: oogônio com oosferas Estrutura dos flagelos em MEV MODO DE VIDA -‐ Grande parte dos oomicetes é aquá1ca, são abundantes em água doce e fáceis de serem isolados. -‐ Muitos são sapróbios, vivendo sobre plantas e animais mortos, outros são parasitas, incluindo espécies que causam doenças em peixes e seus ovos. -‐ Saprolegnia -‐ com espécies de água doce, sapróbias de insetos ou sementes em decomposição, podendo ser também, parasitas de peixes e anqbios (bolores aquá1cos) -‐ Existem muitas formas terrestres (ordem Peronosporales) sendo que a maioria delas é fitopatogênica. Saprolegnia: crescendo em semente Albugo (Perenosporales): fitopatogênico ● Plasmopara vi8cola → causa o míldio da videira (grandes prejuízos a industria de vinhos na Europa) ● Phytophthora → patógeno importante com 35 espécies. Causa destruição de inúmeras culturas economicamente importantes (abacate, abacaxi, batata: P. infestans dizimou as plantações de batata na Irlanda entre 1846-‐47, eucalipto, tomate, seringueira, mamão, cebola, morango, maçã, soja, fumo e citros ● Phythium → fitopatogênicas de várias culturas economicamente importantes (tombamento) Plasmopara vi8cola: uva atacada Crestamento tardio da batata Irlanda 1846-‐47: população embarcando para os EUA MORFOLOGIA -‐ Os oomicetes podem exibir desde formas unicelulares até filamentosas -‐ Quando filamentosas são ramificadas e cenoc í1cas , ap resen tando sep tos (completos) somente na formação de estruturas reprodu1vas (gametângios masculinos e femininos e esporângios). -‐ O micél io é d ip ló ide produz indo gametângios masculinos e/ou femininos (reprodução gamé1ca) e esporângios que liberam esporos biflagelados Dois Ppos de zoósporos podem ser formados: -‐ Piriforme com flagelos inseridos na região anterior (= zoósporos primários) -‐ Reniforme com dois flagelos inseridos lateralmente e em direções diferentes (zoósporos secundários) REPRODUÇÃO -‐ A reprodução assexuada faz-‐se por zoósporos móveis, com dois flagelos, um liso e outro pinado (heteroconte). -‐ Uma a muitas oosferas são produzidasdentro do oogônio, enquanto o anterídio contém numerosos núcleos masculinos -‐ A fecundação resulta na formação de um zigoto com parede espessa -‐ oósporo BOTÂNICA I CONTEÚDO: ZYGOMYCOTA ZYGOMYCOTA zygos (grego) = vitelo -‐ em referência ao zigósporo, um 1po de esporo de resistência CaracterísPcas gerais ● Micélio cenocí1co; ● Septos, quando presentes completos (somente na delimitação das estruturas de reprodução); ● Parede celular contém qui1na, alguns sem parede; ● Certas espécies são dimórficas (leveduróide ou micelial); ● Gametas ou esporos sem flagelos -‐ aplanósporos Zigosporângio e suspensores Rhizopus: esporângio Ocorrência A maioria das espécies se desenvolve no ambiente terrestre Os representantes do grupo variam desde formas sapróbias a parasitas de plantas, animais e até mesmo de outros fungos. Quando parasitas de plantas ou decompositores, causam as chamadas podridões moles ou mofos, muito frequentes em frutos armazenados e no pão velho, onde ocorrem espécies de Mucor e Rhizopus. Entomophthora: moscas infectadas Spinellus: parasitando Mycena Formas de dispersão Esporos dispersos pelo vento , o zigósporo pode permanecer latente por longo período, suportando modificações climá1cas impróprias para sua germinação; Alguns grupos dos Zygomycetes apresentam especializações notáveis: Ex: Pilobolus (Pilo = guarda-‐chuva, bolus = a1rar) → cresce em excremento fresco de herbívoros -‐ dispersão envolve herbívoros, gramíneas e larvas Esporangióforos transparentes com fototropismo posi1vo desenvolvem em sua extremidade uma porção dilatada (vesícula sub-‐esporangial) sobre a qual situa-‐se o esporângio A vesícula funciona como uma lente concentrando a luz em determinados pontos O esporângio adere-‐se a folhas estando sujeito a ingestão por herbívoros Larvas presentes no trato diges1vo desses animais especializaram-‐se em “pegar carona” nos esporângios Pilobolus: esporangióforos Reprodução assexuada A reprodução assexual nos Zygomycetes pode ser através de esporangióforos. Algumas espécies podem produzir artrósporos O esporângio pode conter de 50-‐100 esporos até 100.000 Rhizopus: esporângio com esporos Artrósporos Thamnidium elegans: esporângiolos Reprodução sexuada: copulação gametangial 1 2 3 4 Par de progametângios compazveis: "+" e "-‐" crescem um em direção ao outro. Núcleos migram para as extremidades dos progametângios, onde o gametângio irá se formar Ocorre a formação de septos nas extremidades dos progamentângios, originando isogametângios Ocorre plasmogamia seguida por cariogamia, originando um zigoto mul1nucleado Formação uma parede espessada ao redor do zigósporo. G LO M ER O M Y C O TA B LA S TO C LA D IO M Y C O TA Cladograma modificado de Alexopoulos et al. (1996) mostrando as relações entre o reino Animalia e os Filos do Reino Fungi (James et al. 2006, Hibbea et al. 2007) com a inclusão de Glomeromycota (Schubler et al. 2001. N EO C A LL IM A S TI G O M Y C O TA endomicorrízicos obrigatórios Diversas linhagens tradicionalmente inseridas em Zygomycota foram recentemente reagrupadas no filo Glomeromycota e vários subfilos incertae sedis, incluindo Mucoromyco1na e Entomophthoromyco1na, Kickxellomyco1na, e Zoopagomyco1na (Hibbea et al. 2007). Piptocephalis (Zoopagales) Glomus (Glomales): endomicorrízico Genistelloides helicoides (trichomicetes) Algumas linhagens (trichomicetes) se encontram obrigatoriamente associadas a artrópodes vivos, que podem ser insetos, miriápodes ou crustáceos tanto marinhos como de água doce, ou terrestres SmiDum culisetae A maioria das espécies de trichomicetes cresce no interior do intes1no de seus hospedeiros, apenas uma espécie cresce na superqcie externa de artrópodes Prendem-‐se a parede qui1nosa do intes1no através de uma célula especializada -‐ célula gancho (hold fast) Quase todas as espécies de trichomicetes não penetram através da parede do intes1no, apenas fixam-‐se emi1ndo filamentos que absorvem os nutrientes presentes em abundância no lúmen intes1nal Tricósporo de Genistelloides helicoides Genistellospora homothallica: septo Os septos de espécies estudadas em microscopia eletrônica apresentam-‐se bem dis1ntos. Nas espécies das ordens Asellariales e Harpellales, os septos são perfurados e caracterizados por apresentar plugs septais . Hoje sabemos tratar-‐se de várias linhagens polifilé1cas (Hibbea et al. 2007) Os tricósporos são esporângios exógenos e deiscentes, geralmente alongados contendo um único esporangiósporo. Apresentam de um a diversos apêndices lisos e sem movimento, parecendo ser uma con1nuação da parede do tricósporo GLOMEROMYCOTA CaracterísPcas gerais Hifas cenocí1cas ; Reprodução sexuada desconhecida; Simbiontes obrigatórios de plantas terrestres – endomicorrízas Esporos plurinucleados com várias camadas – maiores do reino. Fósseis conhecidos datam de 460 milhões de anos – surgimento das plantas terrestres, prováveis responsáveis pelo sucesso evolu1vo das plantas terrestres , favorecendo a assimilação de nutrientes. Ordoviciano: 460 milhões de anos Referências Alexopoulos C. J, et al. 1996. Introductory Mycology. 4th ed., John Wiley and Sons, Inc., New York, 869pp. Barr, D. J. S. 1990. Chytridiomycota. In: Margulis, L., J. O. Corliss, M. Melkonian, and D. J. Chapman, eds. 1990. Handbook of the Protoctista; The Structure, Cultivation, Habits and Life Histories of the Eukaryotic Microorganisms and Their Descendants Exclusive of Animals, Plants and Fungi. Jones and Bartlett Publishers. Boston . pp. 454-466. Hibbett, D. S., et. al. 2007. A higher-level phylogenetic classification of the Fungi. Mycological Research. 111: 509-547.James, T. Y., et al. 2006. A molecular phylogeny of the flagellated fungi (Chytridiomycota) and description of a new phylum (Blastocladiomycota). Mycologia 98(6): 860-871. Schubler A, et al. 2001. A new phylum, the Glomeromycota: phylogeny and evolution. Mycological Research 105 (12): 1413-1421.