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MICROBIOLOGIA Microbiologia Agrícola Fungos MICROBIOLOGIA Fungos 80.000 espécies de fungos, sendo a maioria benéfica ao homem (menos de 50 espécies causam 90% das infecções fúngicas) MICROBIOLOGIA Fungos processos de degradação e reciclagem de matéria orgânica a produção de alimentos e bebidas alcoólicas têm importância na medicina MICROBIOLOGIA Fungos Danos a saúde Danos a produção de alimentos MICROBIOLOGIA • 1969 - considerados vegetais • Reino - denominado Fungi Fungos não sintetizam clorofila, não tem celulose na sua parede celular (fungos aquáticos), não armazenam amido como substância de reserva. MICROBIOLOGIA Fungos Reino Fungi: fungos, liquens e algas do gênero Prototheca. Aclorofilados: possuem pigmentos que não estão relacionados a clorofila. Parede celular – glucanos e quitinas Reserva: glicogênios MICROBIOLOGIA Fungos Os fungos são: organismos eucariotos, aclorofilados, apresentando nutrição absortiva, reprodução sexuada ou assexuada, estruturas somáticas (vegetativas filamentosas e ramificadas), com parede celular. MICROBIOLOGIA Fungos Fungos são organismos eucarióticos quimio- heterotróficos absorvem componentes orgânicos como fonte de energia. MICROBIOLOGIA Fungos MODO DE VIDA Saprófagos, quando obtêm seus alimentos decompondo organismos mortos MICROBIOLOGIA Fungos MODO DE VIDA Parasitas, quando se alimentam de substâncias que retiram dos organismos vivos. MICROBIOLOGIA Fungos MODO DE VIDA Parasitas, quando se alimentam de substâncias que retiram dos organismos vivos. Associações mutualísticas - em que ambos se beneficiam. MICROBIOLOGIA Fungos Fungos unicelulares As leveduras são fungos unicelulares não- filamentosos, caracteristicamente esféricas ou ovais. MICROBIOLOGIA Fungos Fungos multicelulares As colônias algodonosas , aveludadas ou pulverulentas são formadas por fungos de organização multicelular, os fungos filamentosos. O corpo de um fungo filamentoso é composto de longos filamentos de células conectadas, as hifas MICROBIOLOGIA Fungos Fungos dimórficos Fungos que exibem forma de crescimento uni e multicelular. Apresentam forma de levedura in vivo e a 37ºC, mas quando cultivados a 25ºC apresentam forma filamentosa. Outros fatores que regulam o dimorfismo são a concentração de CO2 e pH do meio MICROBIOLOGIA Fungos MICROBIOLOGIA Fungos Fungos multicelulares: apresenta uma organização formando longos filamentos de células conectadas - chamadas de hifas (apresentar septos ou serem asseptadas ou cenocíticas) MICROBIOLOGIA Fungos MICROBIOLOGIA Fungos O conjunto de hifas recebe o nome de micélio. Micélio vegetativo, aquele que cresce para dentro do substrato e tem a função de sustentação e de absorção de nutrientes. Micélio aéreo, que se projeta na superfície. Mutualismo Fungo-Raízes MICROBIOLOGIA Fungos • - Micorriza: mico = FUNGO e riza = RAIZ (fungo de raiz) • São associações simbióticas entre plantas e fungos que colonizam a região cortical das raízes • Há o fornecimento de fotoassimilados da PLANTA (15%) para o FUNGO e de nutrientes (P) e água do FUNGO para a PLANTA MICROBIOLOGIA Fungos - Micorrizas • Presença de micorrizas há 400 milhões de anos • Junto com o surgimento das plantas. • Os fungos saprófitas surgiram a um milhão de anos • Ocorrência de micorrizas em 95% dos gêneros de plantas. • Interações Planta Micorriza • Estado nutricional da planta • Genética do hospedeiro • Tipo de solo (físico-químico) • Manejo • Calagem • Tipo de micorriza • Limitações Para o Estudo das Micorrizas • Variabilidade espacial e temporal – (estratégias de amostras, análises estatísticas, …) • Diversidade – problemas na identificação taxonômica de estruturas vegetativas … • As Micorrizas não são cultiváveis • A metodologia clássica é insuficiente para conhecer a biologia básica das Micorrizas • Estudos insuficientes dos indivíduos e seus ciclos … • Aplicações Inoculação em plantas em fase de viveiro Processos de reflorestamento Recuperação de solos degradados Controle biológico • Principais Tipos de Micorriza Ectomicorriza O rq u id ó id e • Hifas NÃO PENETRAM a parede celular das células da raiz • Cobertura na superfície das raízes e entre as suas células corticais • Maior parte da biomassa do fungo encontra-se ramificada no solo • Em 10% das famílias vegetais • Plantas lenhosas • Ascomycota, Basidiomycota e Zygomycota ECTOMICORRIZAS • Presença de hifas entre as células corticais da raiz (intercelular), formando a rede de Hartig →local de troca de nutrientes com a planta ECTOMICORRIZAS • Maioria possuem o manto micelial → tecido fúngico que pode cobrir completamente as raízes finas de absorção. ECTOMICORRIZAS a) Micorriza de Laccaria bicolor (a) com a árvore Populus tremuloides; b) raizes cobertas de micélio; c) corte transversal da raiz micorrizada onde se observa o manto do fungo (camada exterior acastanhada) (imagens de Kendrick, 2003). • O manto pode variar em espessura, cor, textura • Pode alterar a morfologia das raízes resultando em bifurcações agrupamentos. • As hifas prolongam-se para o solo e podem se agrupar formando rizomorfos visíveis a olho nú ECTOMICORRIZAS ECTOMICORRIZAS • Formadas por mais de 5.000 espécies de fungos SIMBIONTES pertencentes às divisões Basidiomycota, Ascomycota, Zygomycota e Deuteromycota • Apresentam especificidade fungo-hospedeiro em nível de gênero e espécie • - São restritas a poucos hospedeiros (Pinaceae, Eucalyptus e Pinus) que são exóticos no país; • - Tecnologia disponível, porém não empregada no Brasil... ECTOMICORRIZAS Ascomicetos Basidiomicetos ECTOMICORRIZAS • ECTOMICORRIZAS: corpos de frutificação • - Os FUNGOS MICORRÍZICOS podem produzir corpos de frutificação ACIMA (epígeos) ou ABAIXO (hipógeos) da superfície do solo. ECTOMICORRIZAS Representação Esquemática da Associação Ectomicorrízica em Eucalipto • FORMAÇÃO DA MICORRIZA • Inicia-se pela troca de sinais químicos entre os simbiontes • Contato das hifas com a raiz, • Proliferação da hifas • Início da formação do manto ao redor das raízes ECTOMICORRIZAS • FUNCIONAMENTO • Os rizomorfos diferenciam-se em estruturas tubulares especializadas no transporte de nutrientes e água a longas distâncias; • O manto é um local de armazenamento temporário de nutrientes; • - A rede de Hartig é o local onde ocorrem as trocas entre o fungo e a planta (células de transferência). ECTOMICORRIZAS MICORRIZAS ARBUSCULARES • Que são as Micorrizas Arbusculares? • São a associação “mutualista”, “não específica” estabelecida entre as raízes da maioria das plantas e certos fungos do solo da Classe Zigomicetes. • Biol. Rev. (2004), Brundrett MICORRIZAS ARBUSCULARES Micorrizas Arbusculares: Estrutura Funcional • Micorrizas Arbusculares (AM) • HIFAS PENETRAM a parede celular • Produzem estruturas vesiculares ou arbusculares (ramificações dicotómicas) MICORRIZAS ARBUSCULARES• Caracteriza-se pelo desenvolvimento de ARBÚSCULOS altamente ramificados no interior das células do córtex da raiz; • - O fungo cresce intercelularmente, substitui a lamela média, depois entra nas células formando os arbúsculos entre a membrana e a parede MICORRIZAS ARBUSCULARES (a) Esporos formados pelo micelio externo; (b) arbúsculos ou estruturas de intercambio entre o fungo e a planta a nivel intracelular; (c) hifas que constituem o micelio externo • Quando o ARBÚSCULO é formado a membrana invagina-se, envolvendo o fungo (membrana periarbuscular); • Os arbúsculos são os locais de troca de nutrientes entre a planta e o fungo; • Duram poucos dias, desintegram-se e novos arbúsculos são formados. MICORRIZAS ARBUSCULARES • VESÍCULAS são estruturas globosas formadas intracelularmente, de parede espessas, que armazenam lipídeos e servem como propágulo; • NÃO promovem alterações morfológicas macroscópicas nas raízes. MICORRIZAS ARBUSCULARES • Absorção de P em plantas AM • Fungos AM produzem ectoenzimas que dão à planta a possibilidade de aceder a formas orgânicas de P que normalmente não estão disponíveis • Ativam componentes do sistema de adaptação a baixas concentrações de P da planta • Ex. secreção de fosfatases, aumentando a eficiência de absorção de P MICORRIZAS ARBUSCULARES • Mecanismos dos Benefícios Nutricionais • Maior superfície de absorção e exploração do solo (Físico) • Maior capacidade de absorção e assimilação (Fisiológico) • Absorção de formas não disponíveis no solo • Alteração microbiológica na rizosfera • Amenização de estresses que reduzem absorção Déficit hídrico, metais, herbicidas, patógenos, temperatura ... MICORRIZAS MICORRIZAS Abacate
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