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Fungos fitopatogênicos: morfologia, reprodução, disseminação, infecção, colonização e sobrevivência Fungos fitopatogênicos - Introdução Alexopoulos & Mims (1979) “O termo fungo “fungus” pl. fungos “fungi” seria para incluir organismos eucarióticos, aclorofilados, produtores de esporos; geralmente reproduzindo-se sexuada ou assexualmente cujas estruturas somáticas, filamentosas, ramificadas são usualmente envoltas por paredes celulares contendo quitina ou celulose, ou ambas ou juntas com outros complexos orgânicos” Parasitas facultativos ou saprófitos facultativos (M.O. e plantas vivas) Parasitas obrigatórios (Protoplasma vivo) Sintetizam suas proteínas utilizando fontes orgânicas ou inorgânicas. REPRODUÇÃO Sexuada e assexuada Talo holocárpico=> todo o talo se transforma em uma ou mais estruturas reprodutivas Eucárpico=> que ocorre na maioria dos fungos, onde somente parte do talo se converte em estrutura reprodutiva e o restante continua suas atividades somáticas normais. Assexuada Conídios Artrósporos Clamidósporos Fissão Gemulação Esporângio => esporangiósporos (móveis= zoósporos, não móveis= aplanósporos) Sexuada Fases: a- Plasmogamia b- Cariogamia c- Meiose “Plasmogamia traz dois núcleos haplóides em uma célula, cariogamia unem estes em um tornando diplóide ou zigoto e a fase de meiose restaura a condição haplóide onde quatro núcleos resultam dessas”. - Hermafroditas (monoécios ou monóicos) cada talo origina ambos órgãos masculinos e femininos e que podem ou não serem compatíveis - Dióicos cada talo origina somente macho (masculino) e alguns somente órgãos femininos (poucos fungos dióicos foram descobertos) - Indiferenciados, cujas estruturas sexualmente funcionais são produzidas indistintas morfologicamente entre macho e fêmea Com base em compatibilidade, os fungos acima podem pertencer a um destes grupos: Homotálicos, todos cujo talo e auto fértil e podem reproduzir por si próprios sem ajuda de outro. => não para dióicos!! Heterotálico, cada talo é sexualmente auto estéril, podendo ser ou não hermafrodita, requerendo ajuda de outro talo masculino ou feminino ou talo compatível para sua reprodução sexual. Estroma (massa ou estrutura fúngica compacta formada por hifas, geralmente melanizada) Subiculum (manto hifálico frouxo geralmente superficial onde alojam-se ascomas) Apressório ou Hifopódio (expansão lateral ou intercalar de hifas superficiais podendo ser de forma variada, o qual tem a função de fixação do fungo á superfície do hospedeiro) Haustórios (são estruturas provenientes do micélio superficial após penetrado a parede celular por tubo hifálico ou hifa de penetração, tendo a função de absorção de nutrientes da célula pelo fungo) Hifa ascógena (dicariótica), hifa de conteúdo protoplasmático portadora de núcleos sexuais do ascogônio com um gancho na extremidade ( => “crozier”) Crozier (é como uma curvatura ou “gancho” localizado na ponta da hifa ascógena no qual a penúltima célula originará o asco). Archicarpo (gametângio feminino ou aparelho sexual feminino, constituído de ascogônio + tricógino + células basais) Anterídio (gametângio masculino produtor de núcleos sexuais masculinos) IMPORTÂNCIA Estudos sistemáticos começaram por volta de quase 300 anos atrás, mas sua importância provém desde tempos remotos. Exemplos são citados de doenças na Bíblia por exemplo que na época eram atribuídas ao castigo divino: "Eu vos feri com um vento abrasador e com ferrugem a multidão de vossas hortas e das vossas vinhas. Aos vossos olivais e aos vossos figueirais comeu a lagarta, e vós não voltastes para mim, diz o Senhor“ (Amós 4:9 - ver Galli et al. 1978). Onde neste caso a “ferrugem” seria causada por fungos pertecentes ao filo (Divisão) Basidiomycota na ordem Puccniniales, antiga ordem Uredinales. Pode-se citar também como exemplo, o “primeiro” pão com taça de vinho o qual os egípcios consideravam um presente do grande Deus Osíris para a humanidade. Já os antigos gregos e romanos celebravam “Dionisia” e “Bacanalia” em devoção aos deuses Dionisio e Baccus. Uma doença humana conhecida como “Fogo de Santo Antonio”, causado por Claviceps purpurea foi uma doença responsável por milhares de mortes durante a idade média. Obs. O LSD (ácido lisérgico de dietilamina) alucinógeno muito conhecido, também é extraído desdes esclerócios. Ergot do Centeio (nota: esclerócio escuro) “Ergot” dos cereais Causado pelo fungo Claviceps purpurea O patógeno produz uma estrutura chamada de esclerócio que cresce no lugar dos grãos do centeio. Este esclerócio (ou escleródio) contém substâncias nocivas ao homem e animais. O esclerócio é colhido junto com o grão do cereal. O grão é transformado em farinha, faz-se o pão e depois ingerido. Comendo o pão contaminado resulta em uma doença conhecida como Ergotismo. ERGOTISMO FREQUENTEMENTE RESULTA EM MORTE Ergot dos Cereais O esclerócio também contém compostos halucinógenos. Pessoas que consomem o “ergot” frequentemente vêem Fogo. Na idade média, pessoas chamavam esta visão induzida pelo ergot Fogo Sagrado ou Fogo de Santo Antônio O ergotismo também causa abortos e gangrenas. ESTA DOENÇA AINDA MATA PESSOAS NO MUNTO HOJE EM DIA!!!! Sintomas da requeima em tubérculos de batata Phytophthora infestans (Mont.) de Bary, J. Roy. Agric. Soc. England, ser. 2 12: 240 (1876) SINÔNIMOS: Botrytis infestans Mont., Recl. Trav. Cryptogam. dédiés à Louis Mangin 13: 313 (1845) Peronospora infestans (Mont.) de Bary, Annls Sci. Nat., Bot., sér. 4 20: 104 (1863) Phytophthora de Bary, J. Roy. Agric. Soc. England, ser. 2 12: 240 (1876) SINÔNIMOS: Blepharospora Petri, Atti R. Acad. Lincei, Rendiconti Cl. Sci. Fis., sér. 5 26: 297 (1917) Kawakamia Miyabe, in Kawakami & Miyabe, Bot. Mag., Tokyo 17: (306) (1903) Mycelophagus L. Mangin, in Guignard, C. r. hebd. Séanc. Acad. Sci., Paris 136: 472 (1903) Nozemia Pethybr., Scientific Proc. R. Dublin Soc., N.S. 13: 556 (1913) Phloeophthora Kleb., Zentbl. Bakt. ParasitKde, Abt. II 15: 335-336 (1905) Pythiacystis R.E. Sm. & E.H. Sm., Bot. Gaz. 42: 215 (1906) Pythiomorpha H.E. Petersen, Bot. Tidsskr. 29: 391 (1909) Sphaerosporangium Sparrow, Science, N.Y. 73: 42 (1931) # 11 Dez. 1843 +27 Maio 1910 Postulados foram formulados por Robert Koch e Friedrich Loeffler em 1884 e refinado e publicado por Koch em 1890. // Agrios : 1887! O que são fungos? • Eucarióticos, produtores de esporos, heterotróficos, produzem enzimas extracelulares e absorvem sua nutrição Talo • Unicelulares (leveduras), filamentososo, ou ambos (dimórficos) • Hifa é a unidade celular básica de fungos filamentosos; podendo serem septatos (apocíticos) ou asseptados (cenocíticos) e quando agrupados constituem micélio • Estruturas somáticas e reprodutivas • Pletênquima: todo tecido organizado dos fungos tanto o os é podendo ou de vegetal Parede Celular • Bem definida • Quitina 1-4 n-acetil glucosamina • -glucanas Polímeros de glicose 1-3 glicose • Celulose em alguns 1-4 glicose Núcleo • Eucarióticos, uni ou multinucleados • Haplóide, diplóide (pouco frequente) fase haplóide (n) e diplóide (2n) efêmera ou em alguns casos diplóide por todo o ciclo de •Organelas específicas envolvidas no crescimento da parede celular •Spitzenkorper Associados com o crescimento nas extremidades das hifas em fungos septados Quitossomas Microvesícolas transportando sintetases de quitina para o crescimento celular Nutrição • Heterotróficos • Secretam enzimas extracelulares• Absorção • Saprófitas: restos de matéria orgânica • patógenos: biotróficos, necrotróficos • simbiontas: parasitas - commensais - mutualistas Esporos – unidade propagativa funcionando como semente, diferindo por não conter um embrião pré-formado Corpo de Frutificação – qualquer estutura fúngica complexa contendo ou originando esporos (esporocarpo) Geral • * organismos eucarióticos • * aclorofilados • * apresentando nutrição absortiva • * reprodução sexuada ou assexuada • * estruturas somáticas (vegetativas filamentosas e • ramificadas) • * com parede celular O que são fungos? • Eucarióticos, formadores de esporos, organismos heterotróficos que produzem enzimas extracelulares e absorvem sua nutrição Fungi vs. "fungi" • Baseado em definições fenotípicas ou atributos dos fungos => não compreendem um simples grupo de organismos monofiléticos • Apresentam mais de uma origem evolucionária • Nem todos os "fungos" são membros do Reino Fungi Algumas características que separam o Reino Fungi dos “fungos protistas” Fungi Fungos Protistas Mitocôndria: crista achatada crista tubular Células móveis: células móveis com flagelos posteriores flagelos anteriores ou laterais flagelos heterocontes Parede celular carboidratos: glucanas, quitina glucanas, celulose Biosíntese da lisina: Via àcido alfa-aminoadípico (AAA) Diaminopimélico (DAP) Armazenamento glicogênio “micolaminarinas” Síntese de Esteróis ergosterol fucosterol Divisões: Chytridiomycota Oomycota Zygomycota Myxomycota Glomeromycota Dictyosteliomycota Basidiomycota Ascomycota FUNGI (ex. fungos, leveduras) M ICROSPORIDIA METAZOA (Animais) DICTYOSTELIDAE MYXOGASTRIDAE LOBOSA ANGIOSPERMAE (Vegetais) CHLOROPHYCEAE RHODOPHYTA GLAUCOPHYTA OOMYCETES PHAEOPHYCEAE (Algas Marrons) CILIOPHORA APICOMPLEXA KINETOPLASTIDA EUGLENOIDEA ACRASIDAE VAHLKAMPFIIDAE PARABASALLA DIPLOMONADIDA Fungos mucosos Filogenia dos Eukarya (alguns fungos aquáticos “Requeima” da batata Morte Súbita do Carvalho) Baseada em dados De sequenciamento de DNA Características gerais das divisões do Reino Fungi Chytridiomycota: (800) •Unicelular a miceliais (cenocíticos) •Zoósporos com um simples flagelo anterior tipo “chicote” •Aquáticos e terrestres •Não formam esporocarpos Zygomycota: (1000) •Geralmente com micélio cenocítico •Produção de zigosporângios e zigósporos •Não formam esporocarpos Glomeromycota: (200) •Previamente parte de Zygomycota • micélio cenocítico •Não se conhece a reprodução sexual •Micorrizas arbusculares (Glomerales) •Sem produção de esporocarpos Basidiomycota: (22500) •Micélio septado •Grampos de conexão •Septo dolipórico complexo •Micélio haplóide, dicarióticos •Esporos exósporos (Basiodiósporos) em basídio (a) •Produção de esporocarpos complexos Ascomycota: (35000) •Micélio septado • Septo simples • Micélio monocarióticos, haplóides • Produção de endósporos (ascósporos) em um asco •Produção de esporocarpos complexos •Reprodução dominante é a sexual
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