Fungos Fitopatogênicos Os fungos (Fungi) constituem um vasto grupo de organismos heterotróficos como um reino do Domínio Eukaryota. Dimensões variadas: de formas microscópicas (leveduras e bolores) a macroscópicas (cogumelos), até gigantescas (Armillaria ostoyae de 8,8 milhões de m2) Características: - Talo eucariótico: membrana nuclear os fungos envolvendo apresentam o material genético da célula, fato que os distingue das bactérias. - Heterotrofismo: todos requerem C orgânico na sua nutrição. - Absorção de nutrientes: água e nutrientes minerais ou orgânicos são absorvidos pelos fungos a partir do substrato onde crescem. - É feita através da parede celular das hifas, as quais constituem o talo vegetativo (>ria dos fungos) - Células individuais (fungos unicelulares) -Mixomicetos: ingerem ou engolfam o alimento, fagocitando-o através de seu plasmódio. Formação de esporos: são unidades reprodutivas, com forma e tamanho definidos, que funcionam como seus propágulos. Morfologia dos Fungos O corpo (talo) do fungo é constituído por 2 tipos básicos de estruturas: a) Estruturas Vegetativas: - Unicelular: leveduriforme - Simples: diminuto e arredondado - Plasmodial ou Micelial Saccharomyces: fungos unicelulares Talo Plasmodial: caracterizado pela formação de uma massa multinucleada de citoplasma acelular, que se move e se alimenta de forma amebóide. Talo Micelial: característico da maioria dos fungos. - Composto por filamentos tubulares (Hifas) que desempenham importantes desenvolvimento do fungo. funções no Plasmódio Talo Micelial Hifas: o fungo coloniza o seu substrato, absorvendo água e nutrientes. - liberam enzimas que atuam na decomposição das substâncias mais complexas presentes no substrato. EX: celulases: atuam sobre a celulose, principal componente das paredes celulares das plantas, transformando-a em glicose que, por sua vez, é absorvida pelo fungo. - Crescimento se dá pelas extremidades. - Hifas: septadas ou não septadas. - Septos: não são totalmente fechados. - Contém perfuração que permitem a continuidade do citoplasma e da membrana celular (Plasmalema) ao longo da hifa. - Vistas somente através de M.E. Hifas não septadas Hifas septadas Perfurações: variam em número, tamanho e forma. EX: Ascomicetos: apresentam uma única perfuração no seu septo (os núcleos podem se mover de um compartimento para outro). - Corpos esféricos, denominados corpos de Woronin, encontrados nas proximidades do poro. Corpos: função de tapar o poro quando a hifa é danificada. - Basiodiomicetos: septo é mais complexo, contendo um poro em forma de barril envolto, em ambos os lados, por uma capa de membrana perfurada (doliporo*- não permite a passagem de núcleos). Hifas septadas: apresenta grampo de conexão. Grampo de Conexão: pequena projeção na altura do septo, crescimento da hifa*. formada durante o Função: é manter a condição dicariótica micélio durante o seu crescimento. do Parede Celular do fungo: quitina é o principal componente (quiridiomicetos, zigomicetos, ascomicetos e basiodiomicetos). Exceções: leveduras (Saccharomycetaceae, Cryptococcaceae) e oomicetos. Oomicetos: apresentam celulose na parede celular. Estruturas dos fungos* Haustório: estrutura ramificada ou não, especializada na absorção de nutrientes a partir do citoplasma da célula do hospedeiro, no interior da qual se desenvolve. Estruturas dos fungos Rizóide*: estrutura parecida com raiz de planta, ramificada, filamentosa, que atua na absorção de nutrientes do subsolo. - Encontrada quitridiomicetos. tipicamente no talo dos Rhizopus stolonifer. Hifopódio*: pequena ramificação de uma ou duas células no micélio de alguns fungos epífitas, como os da ordem Meliolales que funciona de ancoragem do fungo no substrato e na absorção de nutrientes. Apressório*: estrutura achatada, formada pelo inchaço do tubo germinativo ou da hifa, que adere firmemente à superfície do hospedeiro para facilitar a penetração do fungo. Agregados de hifas: - Escleródio: arredondada, massa de de hifas, consistência geralmente firme, que desempenha importante papel na sobrevivência de fungos veiculados pelo solo. Agregados de hifas: - Estroma: massa de hifas, com ou sem tecido do hospedeiro ou semelhante ao substrato, escleródio muitas na sua vezes forma, deferindo deste na sua função (abrigar ou dar origem a estruturas reprodutivas). Periconia sp Rizomorfo: agregado de hifas, formando uma estrutura semelhante a uma raiz de planta, com um meristema apical bem definido. - Constituído de uma camada externa de células pequenas, escuras, arredondadas, e uma parte interna de células incolores e alongadas. - Funções de sobrevivência e disseminação, bem como na penetração do hospedeiro. Cordão Micelial: agreagado de hifas de estrutura mais simples que o rizomorfo, formando filamentos visíveis a olho nu que se estendem no solo a partir de raízes infectadas (micorrizas). Substrato lenhoso ou serapilheira em decomposição. - Basidiomicetos e Ectomicorrízias, exercendo funções de transporte de água e nutrientes do solo para a planta, da planta para o fungo (basiodiocarpo) ou de uma planta para outra. Corpos de Frutificação: formação de diferentes tipos de tecido para constituição das estruturas reprodutivas macroscópicas dos basidiomicetos (cogumelos, orelha de pau, etc) e ascomicetos (trufas, morelas, apotécios, etc) e dos corpos de frutificação microscópicos em geral (ascomas e conidiomas). Basidiomicetos Estruturas Reprodutivas - Esporo: é um propágulo especializado, microscópico, que contém um ou mais núcleos. - É um elemento de dispersão do fungo, capaz de gerar um novo indivíduo adulto, sem necessidade de fundir-se com outra célula. - Se especializar para a sobrevivência do fungo, como os clamidóporos, óosporos e zigósporos. Características variável* Morfológicas do Esporo- Formação: podem ser divididos em sexuais e assexuais. a) Esporos Sexuais: resultam de um processo de plasmogamia, seguido de cariogamia e meiose. Plasmogamia: união do citoplasma, quando núcleos haplóides, geneticamente compatíveis, procedentes ou não de talos diferentes pareiam-se. - Pode ocorre após a união das hifas (somatogamia), de gametas móveis (zoósporos) ou de órgãos diferenciados, especializados e multinucleados (gametângios), ou ainda após a fertilização de um gametângio feminino por um masculino móvel (zoósporos) ou imóvel (espermácia). - Após o fungo adquire a condição dicariótica (N+N), com 2 núcleos haplóides pareados dentro de uma mesma célula. Oomicetos e Zigomicetos: fase curta Basidiomicetos: fase duradora Ascomicetos: fase intermediária Cariogamia: os núcleos pareados fundem-se, formando o zigoto (2N). Fase diplofase*: podem surgir esporos de resistência, com parede espessa, como os oósporos (Oomicetos), zigósporo (Zigomicetos) e os esporângios de repouso (Quitridiomicetos) - Oósporos (Oomicetos) - Zigósporo (Zigomicetos) - Esporângios de repouso (Quitridiomicetos) - Esporos sexuais resultante da meiose (meiósporos)haplóides: ascósporos e basidiósporos. - Ascósporos: formam endogenamente, dentro de uma estrutura em forma de saco, o asco (número 4 ou 8 ascósporos). - Basidiósporos: formados exogenamente, a partir de uma estrutura o basídio (número de 4 por basidióporos.) - Corpos de frutificação: Ascomas ou Ascocarpos (Ascósporos) e Basidiomas ou Basidiocarpos (Basidiósporos). Tipos de ascoma: cleistotécio, apotécio e ascostorma. peritécio, - Cleistotécio: é uma estrutura globosa, fechada, arredondada; parede se rompe na maturação para liberar ascósporos; ascos soltos (não forma himênio). Ex.: Erysiphe spp (oídios) Conídios Conídióforo • Apotécio: corpo de frutificação (aberto) em forma de taça; com himênio (conjunto ascos alinhados) Ex.: Sclerotinia sclerotiorum; Monilinia fruticola; a) Apotécios produzidos em pêssego mumificado; b) paráfise e asco com ascósporos; c) ascosporo maduro. Monilinia fructicola • Ascostroma: origina-se de um estroma cujo interior sofreu dissolução, formando lóculos. Ex.: Venturia inaequalis (sobrevivência); Mycrocyclus ulei; • Peritécios: forma de pêra (fechado); ascos são eliminados por uma abertura (ostíolo). Ex.: Ceratocystis fimbriata; Diaporthe spp.; Ceratotcystis fimbriata a) Peritécio maduro; b) secção da base do peritécio, com ascos globosos; c) Asco com ascósporos; d) ascósporos; Basidiomas: estruturas macroscópicas. - Alguns: não produzem os basidiósporos a partir de corpos de frutificação, mas sim a partir de esporos especializados, os teliósporos (ferrugens e carvões). - Puccinia cnici-oleracei– teliosporos - Inicialmente são dicarióticos, sofrendo cariogamia e meiose ao germinarem. - O tubo germinativo funciona como basídio, a partir do qual os basidiósporos são formados. Esporos Assexuais ou Mitósporos: resultam de simples divisões mitóticas, que podem ocorrer nas diferentes fases do ciclo de vida do fungo (haplofase, dicariofase ou diplofase) Tipos de esporos assexuais: zoósporos, aplanósporos, conídios e clamidósporos. 1) Zoósporos: motilidade própria, dotados de flagelos, formados endogenamente, dentro de uma estrutura especializada, o esporângio ou zoosporângio, através de clivagem do citoplasma. 2) Aplanósporos: Reprodução assexuada por formação de esporos esporos imóveis Aspectos morfológicos do Mucor Spp. A. Aplanósporos livres. B. Aplanósporos agrupados. C. Zoosporângio. D.Zoosporângio liberando aplanósporos. E. Zoosporângio liberando aplanósporo. F. Micélio com hifas cenocíticas. Aplanósporos 3) Conídios (imóveis): formados a partir de células condiógenas encontradas em hifas modificadas (conidióforos), que podem ser do tipo simples, sinema, esporodóquio, acérvulo ou picnídio. Conídios Sinema (ereto e alongado) Fiálide Esporodóquio (achatado, almofada) Acérvulo (achatado) Conidióforo Picnídio (globoso) 4) Clamidósporo: função principal a sobrevivência do fungo no solo. - Formado através de modificação de um segmento ou segmentos de hifa, parede espessa, através do desenvolvimento de uma parede secundária interna. Arranjo de clamidósporos em cachos (Fusarium sp). Principais Grupos de Fungos Fitopatogênicos Divisões: 1) Myxomycota - Classe Myxomycetes (saporóbios) Fuligo sp. Physarum sp. - Classe Plasmodiophoromycetes (endoparasitas) - Classe Plasmodiophoromycetes (endoparasitas) Plasmodiophora (Hérnia das Crucíferas) Spongospora (Sarna pulverulenta da batata) Polymyxa (Doenças de raiz em gramíneas e cereais) Principais Grupos de Fungos Fitopatogênicos 2) Eumycota: Classe Chytridiomycetes (zoósporos uniflagelados) Grupos: Olpidium, Physoderma, Synchytrium e Urophlyctis. • Classificação dos fungos I- Filo Eumycota - Sub-divisão Mastigomycotina A) Classe Cythridiomycetes - Grupo de fungos gelatinosos, ocorre em ambientes aquáticos e terrestres, úmidos e sombrios. - Possuem zoósporo (esporo uniflagelado). - Alguns pesquisadores consideram este grupo como pertencente ao reino protista, uma vez que têm flagelo e parede celular de celulose (não há quitina), além de serem parecidos com amebas em alguns momentos do ciclo vital. • Nas classificações modernas os citridiomicetos são colocados no reino Stramenopila juntamente com algas diatomáceas e crisófitas. EX: Physoderma maydis (Mancha parda do milho) B) Oomycetes - Rara exceções , apresenta celulose na sua parede celular (glucanas). - Reprodução assexual (zoósporos biflagelados – flagelo do tipo chicote e outro tipo “tinsel”. -Os zoósporos são formados dentro ou a partir de esporângios. - diferenciados da hifa vegetativa (Saproleginiales), lobulados ou globosos (Pythium) papilados, limoniformes (Phytophthora). Pythium sp. Phytophthora sp. - Talo é micelial, bem desenvolvido, diplóide,com hifas asseptadas. - Reprodução sexual- formação do oósporo, esporo de repouso diplóide, de parede (fecundação do oôgonio + anterídio). espessa Família Pythiaceae - Formação de esporangiósforos (hifas especializadas formadoras dos esporângios) pouco diferenciados do micélio crescimento indeterminado. - EX: Pythium e Phytophthora. vegetativo, com Família Peronosporaceae - Doenças conhecidas como míldios. - Gêneros: Bremia, Pseudoperonospora, Plasmopara, Sclerophtora, Peronospora, Peronosclerospora, Basidiophora Sclerospora. -EX: Plasmopara viticola – míldio da videira e Plasmopara viticola – míldio da videira Família Albuginaceae -Gênero Albugo (ferrugens brancas) Sub-divisão Zygomycotina (reprodução sexual: zigósporo) - Não têm esporos flagelados. - As principais classes são: zigomicetos, ascomicetos, basidiomicetos e deuteromicetos. • Outros Micologistas consideram cada uma destas classes como filos, assim denominados: Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota e Deuteromycota. • Zigomicetos • Fungos de conjugação, filamentosos saprofíticos (se nutrem de matéria orgânica morta). • Formam esporos chamados zigósporos (quando se reproduzem sexuadamente). • É um fungo simples e não forma corpo de frutificação. • São os únicos fungos multicelulares com hifas cenocíticas (não septadas). • Ex: Rhizopus stolonifer (bolor negro do pão). Rhizopus stolonifer (bolor negro do pão). • Ascomicetos (“fungos de saco”) • Têm hifas septadas e constituem cerca de 50% das espécies de fungos conhecidas. Incluem algumas leveduras. • Formam ascóposros, que são esporos sexuados originados dentro de ascos. • Esporos assexuais: conídios produzidos em longas cadeias. • Na maior parte dos ascomicetos há corpo de frutificação – o ascocarpo - que tem os ascos formadores dos ascóporos. • Este é o grupo de fungos mais diversificado. Alguns ascomicetos reproduzem-se apenas assexuadamente (gêneros Penicillium, Candida e Trichophyton) - Ciclo sexuado em ascomicetos e basidiomicetos, que formam corpos de frutificação. - Os micélios vegetativos são haplóides e a meiose ocorre no zigoto (meiose zigótica), levando à produção de esporos haplóides. - Esse tipo de ciclo é denominado haplobionte haplonte. Penicillium sp Basidiomicetos • Possuem hifas septadas. • Formam esporos (basidiósporos) em basídios, que juntos originam os basidiocarpos (corpos de frutificação). •Ex.: cogumelos, orelha-de-pau, Amanita (produz veneno letal) e Psilocyba (alucinógeno). Representação esquemática do ciclo sexual de um fungo basidiomiceto. Representação esquemática da formação do basídio, a hifa especializada onde ocorre a meiose para formação dos basidiósporo. • - Deuteromicetos Fungos que aguardam uma melhor classificação. São também chamados de fungos imperfeitos. Esse filo tende a ser extinto, porque o único critério para classificação dos fungos era o tipo de reprodução e considerava como deuteromicetos todos os que não tinham reprodução sexuada. - Porém, hoje usa comparações de DNA. - Muitos fungos anteriormente classificados são fases anamórficas (assexuais) dos ascomicetos e alguns dos basidiomicetos.