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8.17H: Basidiomycota - The Club Fungi - Biologia

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Os basidiomycota são fungos produtores de cogumelos com corpos frutíferos em desenvolvimento, em forma de clube, chamados basídios nas guelras sob sua capa.

objetivos de aprendizado

  • Descrever a ecologia e reprodução do Basidiomycota

Pontos chave

  • A maioria dos fungos comestíveis pertence ao Filo Basidiomycota.
  • O basidiomycota inclui fungos de prateleira, cogumelos, e manchas e ferrugem.
  • Ao contrário da maioria dos fungos, os basidiomycota se reproduzem sexualmente em oposição a assexuadamente.
  • Duas cepas de acasalamento diferentes são necessárias para a fusão do material genético no basídio, que é seguida pela meiose, produzindo basidiósporos haplóides.
  • Os micélios de diferentes cepas de acasalamento se combinam para produzir um micélio secundário que contém basidiósporos haplóides no que é chamado de estágio dicariótico, onde o fungo permanece até que um basidiocarpo (cogumelo) seja gerado com os basídios em desenvolvimento nas brânquias sob sua capa.

Termos chave

  • basidiocarpo: um corpo frutífero que se projeta do solo, conhecido como cogumelo, que possui um basidia em desenvolvimento nas brânquias sob sua capa
  • basidiomiceto: um fungo do filo Basidiomycota, que produz esporos sexuais em um basídio
  • Basidiomycota: uma divisão taxonômica dentro do reino Fungi: 30.000 espécies de fungos que produzem esporos de um basídio
  • basídio: uma pequena estrutura, em forma de clube, encontrada no filo de fungos Basidiomycota, que carrega quatro esporos nas pontas de pequenas projeções
  • basidiósporo: um esporo sexualmente reprodutivo produzido por fungos do filo Basidiomycota

Basidiomycota: The Club Fungi

Os fungos no Filo Basidiomycota são facilmente reconhecíveis sob um microscópio de luz por seus corpos de frutificação em forma de clube chamados basídios (singular, basídio), que são as células terminais inchadas de uma hifa. Os basídios, que são os órgãos reprodutivos desses fungos, costumam estar contidos no conhecido cogumelo, comumente visto nos campos após a chuva, nas prateleiras dos supermercados e crescendo no gramado. Esses basidiomyces produtores de cogumelos são às vezes chamados de “fungos de guelras” devido à presença de estruturas semelhantes a guelras na parte inferior da tampa. As “guelras” são, na verdade, hifas compactadas nas quais os basídios são carregados. Este grupo também inclui fungos de prateleira, que se agarram à casca das árvores como pequenas prateleiras. Além disso, o basidiomycota inclui smuts e ferrugens, que são patógenos de plantas importantes, e cogumelos. A maioria dos fungos comestíveis pertence ao Filo Basidiomycota; no entanto, alguns basidiomicetos produzem toxinas mortais. Por exemplo, Cryptococcus neoformans causa doenças respiratórias graves.

O ciclo de vida dos basidiomicetos inclui alternância de gerações. Os esporos são geralmente produzidos por meio da reprodução sexuada, em vez da reprodução assexuada. O basídio em forma de taco carrega esporos chamados basidiósporos. No basídio, os núcleos de duas linhagens de acasalamento diferentes se fundem (cariogamia), dando origem a um zigoto diploide que então sofre meiose. Os núcleos haplóides migram para os basidiósporos, que germinam e geram hifas monocarióticas. O micélio resultante é denominado micélio primário. Os micélios de diferentes cepas de acasalamento podem se combinar e produzir um micélio secundário que contém núcleos haplóides de duas cepas de acasalamento diferentes. Este é o estágio dicariótico do estilo de vida dos basidiomyces e é o estágio dominante. Eventualmente, o micélio secundário gera um basidiocarpo, que é um corpo frutífero que se projeta do solo; isso é o que consideramos um cogumelo. O basidiocarpo contém os basídios em desenvolvimento nas brânquias sob sua capa.


Basidiomycota: The Club Fungi

Os fungos do Filo Basidiomycota são facilmente reconhecíveis ao microscópio óptico por seus corpos de frutificação em forma de taco chamados basídios (singular, basídio), que são as células terminais inchadas das hifas. Os basídios, que são os órgãos reprodutivos desses fungos, costumam estar contidos no conhecido cogumelo, comumente visto nos campos após a chuva, nas prateleiras dos supermercados e crescendo no gramado. Esses basidiomicetos produtores de cogumelos são às vezes referidos como “Fungos de guelras” devido à presença de estruturas semelhantes a brânquias na parte inferior da tampa. As guelras são na verdade hifas compactadas em que os basidia são suportados. Este grupo também inclui fungos de prateleira, que se agarram à casca das árvores como pequenas prateleiras. Além disso, os basidiomycota incluem fuligem e ferrugem, que são patógenos vegetais importantes. A maioria dos fungos comestíveis pertence ao Filo Basidiomycota, no entanto, alguns basidiomycota não são comestíveis e produzem toxinas mortais. Por exemplo, Cryptococcus neoformans causa doenças respiratórias graves.

O ciclo de vida dos basidiomicetos inclui alternância de gerações. A maioria dos fungos são haploides durante a maior parte de seus ciclos de vida, mas os basidiomicetos produzem Ambas micélios haplóides e dicarióticos, sendo a fase dicariótica dominante. (Observação: a fase dicariótica é tecnicamente não diplóide, uma vez que os núcleos permanecem sem fusão até pouco antes da produção de esporos.) Nos basidiomicetos, os esporos sexuais são mais comuns do que os esporos assexuados. Os esporos sexuais se formam no basídio em forma de taco e são chamados de basidiósporos. No basídio, os núcleos de duas linhagens de acasalamento diferentes se fundem (cariogamia), dando origem a um zigoto diploide que então sofre meiose. Os núcleos haplóides migram para quatro câmaras diferentes anexadas ao basídio e, em seguida, tornam-se basidiósporos.

Cada basidiósporo germina e gera hifas haplóides monocarióticas. O micélio resultante é denominado micélio primário. Os micélios de diferentes cepas de acasalamento podem se combinar e produzir um micélio secundário que contém núcleos haplóides de duas diferentes cepas de acasalamento. Este é o estágio dicariotico dominante do ciclo de vida do basidiomiceto. Assim, cada célula neste micélio possui dois núcleos haplóides, que não se fundirão até a formação do basídio. Por fim, o micélio secundário gera um basidiocarpo, um corpo frutífero que se projeta do solo - isso é o que consideramos um cogumelo. O basidiocarpo contém os basídios em desenvolvimento nas brânquias sob sua capa.


Fungos: Filo Basidiomycota e Ascomycota (com características) | Biologia

Neste artigo iremos discutir sobre os filos Basidiomycota e Ascomycota de fungos. Conheça também suas características, reprodução e classificação.

Filo Basidiomycota de Fungos:

Características do Filo Basidiomycota:

Os cogumelos e cogumelos com os quais a micologia começou, as ferrugens e manchas, que têm devastado plantações desde a história registrada, os fungos & # 8216shelf & # 8217 e & # 8216bracket & # 8217 que ficam presos às árvores, minando sua vitalidade, e todos pertencem a Basidiomycota. Estes são os fungos de maior evolução.

As características importantes do filo são:

3. As conexões da braçadeira, e

Como o asco de Ascomycota, o basídio é uma característica diagnóstica de Basidiomycota. Um basídio típico é uma estrutura em forma de taco que carrega apicalmente quatro basidiósporos em projeções pontiagudas denominadas sterigmata. O basídio pode ser septado, phragmobasidium ou não septado, holobasidium.

Em ferrugens e manchas, os basídios são de natureza totalmente diferente. Basidiósporos são formados após cariogamia e meiose do núcleo diplóide no basídio e são, portanto, uninucleados e haplóides. Eles podem ser de dois ou mais tipos de acasalamento. Na germinação, os basidiósporos dão origem ao micélio primário monocariótico.

Três tipos de micélios a saber, primário, secundário e terciário são encontrados no Basidiomycota.

O micélio primário é monocariótico (isto é, feito de células haplóides uninucleadas) e é formado por germinação dos basidiósporos. Estes são de diferentes tipos de acasalamento. Ele existe por um período muito curto e dá origem ao micélio secundário dicariótico.

O micélio secundário consiste em hifas dicarióticas (binucleadas) formadas pelos seguintes métodos:

uma. Somatogamia entre células de hifas monocarióticas,

b. Fusão de dois basidiósporos, e

c. Espermatização de hifas receptivas (somente em ferrugens).

A única célula binucleada formada pela fusão de duas células do micélio primário ou entre dois basidiósporos, divide-se repetidamente e dá origem a micélio secundário, e. smuts.

Na espermatização, que ocorre na Puccinia, a espermácia atinge as hifas receptivas femininas através do vento, insetos, etc., e dicariotiza uma de suas células. Assim, uma célula binucleada é formada. O núcleo masculino se divide e seu núcleo filho migra para a célula adjacente, que então se torna binucleada.

Esta divisão e migração do núcleo masculino converte o micélio primário em um micélio secundário, o micélio secundário é multiplicado por esporos binucleados, por exemplo, aeciósporos, que dão origem a mais e mais tálios de micélio secundário.

O micélio secundário forma a maior parte da fase somática. Assim, os Basidiomycota apresentam uma dicariofase extensa e independente. Em Ascomycota, a dicarifase é de curta duração, limitada às hifas ascógenas, que não possuem existência independente. A dicariofase termina com a formação de basídios, que geralmente se desenvolvem nas células terminais das hifas dicarióticas.

A cariogamia e a meiose ocorrem nos basídios e quatro núcleos haplóides são formados. Os basidiósporos, formados a partir desses núcleos haplóides, representam a haplofase. Nas ferrugens e ferrugens, a cariogamia e a meiose ocorrem em esporos especiais chamados teliosporos, que são formados a partir de células do micélio dicariótico.

O micélio terciário está associado à formação de basidiocarpo ao redor dos basídios. Suas hifas também são dicarióticas, como o micélio secundário.

É uma estrutura semelhante a um gancho associada à divisão conjugada dos dicariontes no micélio secundário. É um bypass para os núcleos, se não conseguirem passar pelo poro septal, como pode acontecer devido à presença de septo doliporo. Uma pequena conseqüência chamada & # 8216clamp- connection & # 8217 surge entre os dois núcleos de uma célula binucleada e forma um gancho curvo.

Os dois núcleos se dividem simultaneamente. Seus fusos são orientados de modo que o núcleo filho do núcleo superior fique na pinça, enquanto o núcleo inferior se aproxima do núcleo superior. A pinça se dobra e sua ponta toca a célula, as paredes intermediárias se dissolvem e o núcleo da pinça migra para dentro da célula para ficar próximo ao núcleo inferior.

Dois septos são agora colocados & # 8211 um longitudinal no local da origem da conexão de grampo, de modo a cortar sua conexão original com a célula, e o outro transversalmente em ângulos retos ao primeiro septo longitudinal. Uma nova célula filha é formada. A pinça permanece permanentemente presa à hifa. Sua presença indica que a hifa é dicariótica.

A microscopia eletrônica revelou outro aspecto característico do Basidiomycota, o septo doliporo. É um mecanismo para interromper o movimento nuclear de uma célula para outra.

O septo ao redor do poro central se projeta lateralmente para formar um poro em forma de barril. O poro nos dois lados é circundado por uma estrutura semelhante a uma capa & # 8211 chamada de parênteses ou & # 8216 capa do poro nuclear & # 8217. É constituído por uma membrana dupla e tem a função de fechar os poros.

A ocorrência simultânea de conexões de grampo e septo doliporo sugere que a conexão de grampo é um & # 8216 by-pass & # 8217 em hifas com septo fechado.

Reprodução do Filo Basidiomycota:

Brotamento, fragmentação, oídios, clamidosporos e conídios são formados por Basidiomycota. No entanto, a reprodução assexuada não tem muita importância na sua disseminação.

O brotamento de basidiósporos é bastante comum. Os oídios são formados pela separação das células do micélio primário. Isso aumenta as chances de contato entre os micélios primários de cepas opostas para dicariotização. A fragmentação do micélio secundário é comum. O inóculo para inoculação do composto no cultivo de cogumelos é obtido pela fragmentação do micélio secundário. Os uredósporos e aeciósporos, produzidos por ferrugens, por exemplo, Puccinia, são de origem conidial.

Órgãos sexuais distintivos não são formados em Basidiomycota, exceto em Puccinia, onde a espermácia e as hifas receptivas são distintamente as estruturas masculina e feminina. A plasmogamia, cariogamia e meiose, que compreendem a reprodução sexuada, ocorrem em diferentes intervalos e em diferentes lugares.

A plasmogamia ocorre quando o micélio secundário é iniciado. A cariogamia é retardada devido à extensa dicariofase. Eventualmente, a cariogamia ocorre nos basídios formados pelas células terminais do micélio secundário dicariótico, ou nos teliosporos, e o promicélio.

A segregação de caracteres ocorre durante a divisão meiótica, que segue a cariogamia. Quatro núcleos haplóides são formados. Os esterigmas surgem à medida que suas pontas aumentam de tamanho, para dentro de cada uma delas um núcleo haplóide migra. Os inchaços se transformam em basidiósporos.

Os teliosporos germinam e formam um promicélio em forma de clube no qual ocorrem a cariogamia e a meiose. Torna-se septado e quatro células são formadas, cada uma contendo um basidiósporo em um estereigma pontudo curto. A cariogamia e a meiose, às vezes, ocorrem no teliosporo.

Assim, o teliosporo e o promicélio desempenham em conjunto a função de um basídio. O teliosporo em germinação é denominado hipobasídio e o promicélio, epibasídio. Ambos formam conjuntamente o aparelho basidial. O teliosporo antes da germinação é considerado probasídio encistado.

Descarga de Basidiósporos:

Na maioria dos Basidiomycota, os basidiósporos são descarregados violentamente. Os basidiósporos maduros estão empoleirados assimetricamente na ponta dos esterigmas pontiagudos. Os basidiósporos têm uma projeção minúscula & # 8211 o apêndice hilar, perto do ponto de ligação ao estereigma.

Pouco antes de um esporo ser disparado, uma bolha minúscula de fluido (não uma gota) aparece no apêndice hilar, ela cresce até um certo tamanho e sua expansão resulta no lançamento explosivo dos basidiósporos, até uma distância de 0,1 mm. Os esporos maduros são violentamente descarregados em sucessão e não simultaneamente.

Cerca de 90 por cento dos gêneros investigados de Basidiomycota são heterotálicos. Eles podem ser bipolares (37 por cento) ou tetrapolares (63 por cento). As espécies bipolares produzem basidiósporos de dois tipos de acasalamento, enquanto as espécies tetrapolares produzem basidiósporos de quatro tipos de acasalamento.

O Basidioma (= Basidiocarpo):

Basidiomycota, exceto as ferrugens e manchas, formam os basídios nos corpos de frutificação, chamados basidioma (pl. Basidiomata.). Às vezes, são lindas e chamadas de flores de fungo. Os basidiomas dos cogumelos, formados em círculos, receberam o nome de anéis de fadas. As hifas somáticas permanecem subterrâneas.

Os basidiomas variam em tamanho, de minúsculos ou microscópicos a 3 pés ou mais de diâmetro. As formas são fantásticas. Cogumelos, fungos de prateleira, fungos de coral, bolas de sopro, chifres fedorentos e fungos de ninho de pássaros são basidiomycota importantes nomeados na forma de seus basidomata. Qualquer um vai amá-los à primeira vista!

Classificação do Filo Basidiomycota:

O filo compreende 3 classes:

O Urediniomycetes inclui os fungos da ferrugem, enquanto o Ustilaginomycetes contém as manchas. Os Basidiomicetos incluem os ex-Hymenomycetes e Gasteromycetes. Os fungos ferrugem e smut foram colocados juntos sob Teliomycetes, enquanto o Hymeno- e Gasteromycetes foram colocados em classes separadas.

Essas mudanças na separação de manchas e ferrugens, apesar de formarem os teliosporos, e o agrupamento de Hymeno- e Gasteromycetes, é baseada em estudos filogenéticos moleculares de seu gene de DNA ribossômico 18 S, que agora é considerado o método mais confiável de encontrar parentesco genético.

Filo Ascomycota dos Fungos:

Características do Filo Ascomycota:

Os fungos pertencentes ao filo Ascomycota são caracterizados por:

3. A produção de um corpo frutífero, e

4. Ausência de estruturas flageladas.

De todos, o asco é o mais importante e é esse caráter que torna um fungo um Ascomiceto. Um asco é geralmente um saco alongado e uma estrutura semelhante a uma túnica que contém normalmente oito ascósporos. As hifas possuem septos perfurados no centro. As fitas e núcleos citoplasmáticos migram livremente de uma célula para a outra. O talo, exceto nas leveduras, é filamentoso.

Reprodução do Filo Ascomycota:

A reprodução assexuada ocorre por:

1. Brotamento ou fissão & # 8211 fissão é característica de bactérias e entre os fungos ocorre apenas em & # 8220 leveduras de cisão & # 8221,

2. Fragmentação, ocorre com frequência em todos os fungos,

Os Ascomycota especializaram-se na produção de conídios e diz-se que os conídios atingiram o seu apogeu neste grupo. Uma variedade de conídios é produzida de centenas de maneiras diferentes. Os conidióforos podem estar externamente nas hifas ou dentro dos corpos de frutificação chamados picnídio (pl. = Picnídia) ou acérvulo (pl. = Acérvulo).

Os conidióforos podem ser livres ou agregados de várias maneiras. Quando os conidióforos são fundidos, é denominado sinema (pl. = Synnemata). A fusão menos compacta é chamada de coremium. Às vezes, os conidióforos surgem de um estroma em forma de almofada (uma massa de tecido hifal). É chamado de esporodóquio.

Um picnídio é um corpo de frutificação globular ou em forma de frasco com um ostíolo no topo, enquanto o acérvulo é uma estrutura semelhante a um disco normalmente formada sob a epiderme ou cutícula da planta hospedeira. Os conídios têm várias formas, tamanhos e cores. Às vezes, as massas de conídios dão cor característica ao fungo, por exemplo, mofo verde Penicillium ou mofo preto, Aspergillus.

A reprodução sexual ocorre por vários métodos, viz., Cópula gametangial, contato gametangial, espermatização ou somatogamia.

1. Cópula gametangial:

As células somáticas às vezes agem como gametângios (por exemplo, levedura) que se fundem para formar uma célula diplóide unicelular, que se desenvolve diretamente em um asco. Não há dicariofase, ou seja, em nenhum estágio as células são dicarióticas.

2. Contato gametangial:

Anterídios e ascogônios morfologicamente distintos (sing. = Ascogônio, órgão sexual feminino) são produzidos em alguns Ascomycota. As ascogônias são geralmente globulares e apresentam um crescimento semelhante a um cabelo chamado tricógino. Às vezes, o ascogônio é cilíndrico e sem tricogônio.

Os antheridia são geralmente em forma de clube. Os núcleos masculinos passam para o ascogônio através de um poro formado na parede ascogonial no ponto de contato com o anterídio. Em algumas espécies, os antheridia, embora presentes, estão extintos (não funcionais) e a ascogonia forma asci partenogeneticamente.

Espermácias são células masculinas diminutas, semelhantes a conídios, que são produzidas em espermatóforos curtos da mesma forma que os conídios são produzidos por conidióforos. A espermácia chega ao tricógino, apega-se a ele e esvazia o conteúdo no tricógino. O núcleo masculino migra e atinge o ascogônio, onde se emparelha com o núcleo feminino para formar o dicário (par nuclear).

As hifas somáticas de cepas compatíveis se fundem e o núcleo masculino migra para o ascogônio através das perfurações septais. Freqüentemente, as células somáticas indiferenciadas atuam como o ascogônio.

Desenvolvimento da Ascus:

Os núcleos masculinos, ao chegarem ao ascogônio, formam dicários (pares de núcleos) com os femininos. Eles não se fundem imediatamente para formar núcleos diplóides, como ocorre em Zygomycota. Assim, a cariogamia é retardada. Uma dicariofase intervém entre a plasmogamia e a cariogamia.

Pequenas protuberâncias aparecem no ascogônio (ou na célula somática atuando como a célula feminina), que crescem e formam hifas ascógenas. Os dicariontes se multiplicam por divisões conjugadas (simultâneas) e os pares nucleares filhos migram para as hifas ascógenas.

Posteriormente, os septos são depositados nas hifas ascógenas. Cada célula da hifa ascógena é dicariótica, exceto a célula terminal que contém um único núcleo. A dicariofase em Ascomycota é representada por hifas ascógenas; o resto das hifas permanecem monocarióticas e participam da formação de uma espessa cobertura protetora ao redor da asca.

Qualquer célula dicariótica das hifas ascógenas se alonga e se curva para formar um gancho ou célula semelhante a um crozier, chamada célula trapaceira. Seus dois núcleos se dividem mitoticamente de forma que seus fusos fiquem verticalmente e paralelos um ao outro. Dois núcleos filhos, um de cada fuso, encontram-se na curva do gancho, enquanto um núcleo fica na ponta e outro próximo ao septo basal.

Dois septos são estabelecidos para formar três células & # 8211 células basais e apicais uninucleadas e penúltima célula binucleada. A penúltima célula atua como a célula inicial do asco. As células basais e apicais se fundem posteriormente e o núcleo da célula basal migra para a célula apical, por meio de um poro formado no ponto de contato.

Assim, a célula apical torna-se binucleada e repete os eventos acima para formar uma segunda célula inicial de asco. Isso ocorre repetidamente, e várias penúltimas células são formadas, dando origem ao asci.

As penúltimas células, ou células iniciais de asco, se alongam em uma estrutura em forma de clube. Os dois núcleos, que permaneceram como um par dicariótico desde a época da plasmogamia, se fundem para formar um núcleo diplóide. Assim, a plasmogamia e a cariogamia ocorrem em diferentes locais, a plasmogamia no ascogônio e a cariogamia na célula inicial do asco.

O núcleo diplóide sofre meiose resultando na formação de quatro núcleos haplóides. A segregação de tipos de acasalamento e outros caracteres ocorre durante a divisão meiótica. Os quatro núcleos, por divisão mitótica, formam oito núcleos.

Ascósporos são organizados em torno desses oito núcleos por formação de células livres. Algum citoplasma se acumula ao redor de cada núcleo e, posteriormente, uma parede é construída. O citoplasma não utilizado é conhecido como epiplasma, pois provavelmente serve como nutrição para os ascósporos em desenvolvimento.

O ascus tem se mostrado uma grande ajuda para o geneticista na análise da segregação de caracteres durante a meiose. Os produtos meióticos são organizados de forma ordenada e podem ser retirados para análise genética. A segregação de caracteres, se ocorre durante a primeira ou a segunda divisão da meiose, pode ser conhecida. Como a divisão final é mitótica, a conversão da tétrade em 8 pares de núcleos de ascósporos tem a mesma constituição genética.

Ao todo, existem seis padrões possíveis de segregação de caracteres - dois padrões, se a segregação de alelos ocorrer na primeira divisão da meiose e quatro padrões se a segregação ocorrer durante a segunda divisão da meiose. A proporção dos tipos 1 e 2 para os outros tipos depende da posição do alelo no cromossomo em relação ao seu centrômero.

Formação de Ascoma (= Ascocarpo):

Durante o desenvolvimento da asca, as hifas monocarióticas circundantes organizam uma espessa camada protetora ao redor da asca em desenvolvimento. A parede é formada por tecidos fúngicos prosenquimatosos ou pseudoparenquimatosos. A capa protetora e o asco são chamados conjuntamente de ascomata. Três tipos de ascomata são conhecidos, viz. (cleistotécio, peritécio e apotécio.

Cleistotécio, que geralmente é globoso, está completamente fechado. O peritécio é ostiolado, ou seja, possui poro e geralmente tem a forma de frasco. O apotécio é um ascoma aberto em forma de xícara com um himênio exposto (camada de asci). O asco geralmente é alongado e em forma de clube, embora ascas globosas ou ovóides também ocorram com freqüência. Essas ascis, que podem ser esféricas ou sésseis, são dispostas em uma camada chamada himênio.

Intercalados com a asci no himênio estão presentes estruturas semelhantes a cabelos estéreis denominadas paráfises (sing, paráfise), que auxiliam na liberação e dispersão dos ascósporos. A parede ascus pode ser unitunicate ou bitunicate e este é um personagem importante na taxonomia de Ascomycota. O unitunicate asci tem duas paredes finas que aparecem como uma única parede.

O bitunicado asci tem uma parede externa rígida e uma parede interna extensível. A parede interna na maturidade sai após o rompimento da parede externa. A parede interna extensível possui um poro apical através do qual os esporos são ejetados à força. No asci unitunicado, os ascósporos são ejetados de várias maneiras & # 8211 um poro, uma fenda, um opérculo (tampa) ou pela quebra da parede apical. Em um grande número de Ascomycota, os ascósporos são liberados à força.

Quando os ascósporos atingem um substrato adequado, eles germinam e dão origem a um micélio monocariótico.


122 Classificações de Fungos

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Identifique os fungos e coloque-os nos cinco principais filos de acordo com a classificação atual
  • Descreva cada filo em termos das principais espécies representativas e padrões de reprodução

O reino Fungi contém cinco filos principais que foram estabelecidos de acordo com seu modo de reprodução sexual ou usando dados moleculares. Fungos polifiléticos, não relacionados que se reproduzem sem um ciclo sexual, já foram colocados por conveniência em um sexto grupo, o Deuteromycota, chamado de “filo de forma”, porque superficialmente pareciam ser semelhantes. No entanto, a maioria dos micologistas interrompeu essa prática. Avanços rápidos na biologia molecular e no sequenciamento do rRNA 18S (RNA ribossômico) continuam a mostrar relações novas e diferentes entre as várias categorias de fungos.

Os cinco verdadeiros filos de fungos são Chytridiomycota (Chytrids), Zygomycota (fungos conjugados), Ascomycota (fungos de saco), Basidiomycota (fungos club) e o recentemente descrito Filo Glomeromycota ((Figura)).


Chytridiomycota: The Chytrids

A única classe no Filo Chytridiomycota são os Chytridiomycetes. Os quitrídeos são os mais simples e primitivos Eumycota, ou fungos verdadeiros. O registro evolutivo mostra que os primeiros quitrídeos reconhecíveis apareceram durante o final do período pré-cambriano, há mais de 500 milhões de anos. Como todos os fungos, os quitrídeos possuem quitina em suas paredes celulares, mas um grupo de quitrídeos possui celulose e quitina na parede celular. A maioria dos quitrídeos são unicelulares, no entanto, alguns formam organismos multicelulares e hifas, que não possuem septos entre as células (cenocíticos). Os quitrídeos são os únicos fungos que retêm flagelos. Eles produzem gametas e zoósporos diplóides que nadam com a ajuda de um único flagelo. Uma característica incomum dos quitrídeos é que tanto os gametas masculinos quanto os femininos são flagelados.

O habitat ecológico e a estrutura celular dos quitrídeos têm muito em comum com os protistas. Os quitrídeos geralmente vivem em ambientes aquáticos, embora algumas espécies vivam em terra. Algumas espécies prosperam como parasitas em plantas, insetos ou anfíbios ((Figura)), enquanto outras são sapróbios. A espécie quitrídeo Allomyces é bem caracterizado como um organismo experimental. Seu ciclo reprodutivo inclui as fases assexuada e sexual. Allomyces produz zoósporos flagelados diplóides ou haplóides em um esporângio.


Zygomycota: The Conjugated Fungi

Os zigomicetos são um grupo relativamente pequeno de fungos pertencentes ao Filo Zygomycota. Eles incluem o conhecido molde de pão, Rhizopus stolonifer, que se propaga rapidamente nas superfícies de pães, frutas e vegetais. A maioria das espécies são sapróbios, vivendo de material orgânico em decomposição, algumas são parasitas, principalmente de insetos. Os zigomicetos desempenham um papel comercial considerável. Por exemplo, os produtos metabólicos de algumas espécies de Rhizopus são intermediários na síntese de hormônios esteróides semissintéticos.

Os zigomicetos possuem um talo de hifas cenocíticas em que os núcleos são haplóides quando o organismo está na fase vegetativa. Os fungos geralmente se reproduzem assexuadamente, produzindo esporangiósporos ((Figura)). As pontas pretas do molde de pão são os esporângios inchados e cheios de esporos pretos ((Figura)). Quando os esporos pousam em um substrato adequado, eles germinam e produzem um novo micélio. A reprodução sexual começa quando as condições ambientais se tornam desfavoráveis. Duas cepas de acasalamento opostas (tipo + e tipo -) devem estar próximas para que gametângios das hifas sejam produzidos e se fundam, levando à cariogamia. Cada zigosporo pode conter vários núcleos diplóides. Os zigósporos diplóides em desenvolvimento têm camadas espessas que os protegem contra a dessecação e outros perigos. Eles podem permanecer dormentes até que as condições ambientais sejam favoráveis. Quando o zigósporo germina, ele sofre meiose e produz esporos haplóides que, por sua vez, se transformam em um novo organismo. Esta forma de reprodução sexuada em fungos é chamada de conjugação (embora difira marcadamente da conjugação em bactérias e protistas), dando origem ao nome de “fungos conjugados”.



Ascomycota: The Sac Fungi

A maioria dos fungos conhecidos pertence ao Filo Ascomycota, que é caracterizado pela formação de um asco (plural, asci), uma estrutura semelhante a um saco que contém haplóide ascósporos. Os ascomicetos filamentosos produzem hifas divididas por septos perfurados, permitindo o fluxo do citoplasma de uma célula para outra. Conídios e asci, que são usados ​​respectivamente para reprodução assexuada e sexual, geralmente são separados das hifas vegetativas por septos bloqueados (não perfurados). Muitos ascomicetes são de importância comercial. Alguns desempenham um papel benéfico para a humanidade, como as leveduras usadas na panificação, cerveja e fermentação do vinho, e diretamente como iguarias alimentares, como trufas e cogumelos. Aspergillus oryzae é usado na fermentação do arroz para a produção de saquê. Outros ascomicetes parasitam plantas e animais, incluindo humanos. Por exemplo, a pneumonia fúngica representa uma ameaça significativa para os pacientes com AIDS que têm um sistema imunológico comprometido. Os ascomicetes não apenas infestam e destroem as plantações diretamente, mas também produzem metabólitos secundários venenosos que tornam as plantações impróprias para consumo.

A reprodução assexuada é frequente e envolve a produção de conidióforos que liberam haplóides conidiosporos ((Figura)). A reprodução sexual começa com o desenvolvimento de hifas especiais de qualquer um dos dois tipos de linhagens de acasalamento ((Figura)). A cepa “masculina” produz um antheridium e a cepa “female” desenvolve um ascogônio. Na fertilização, o anterídio e o ascogônio se combinam em plasmogamia, sem fusão nuclear. Hifas ascógenas dicarióticas especiais (produtoras de ascus) surgem desse dicarionte, no qual cada célula tem pares de núcleos: um da cepa “masculina” e um da cepa “feminina”. Em cada asco, dois núcleos haplóides se fundem na cariogamia. Milhares de ascos preenchem um corpo frutífero denominado ascocarpo. O núcleo diplóide em cada asco dá origem a núcleos haplóides por meiose, e as paredes dos esporos se formam em torno de cada núcleo. Os esporos em cada asco contêm os produtos meióticos de um único núcleo diplóide. Os ascósporos são então liberados, germinam e formam hifas que se disseminam no meio ambiente e iniciam novos micélios ((Figura)).


Qual das seguintes afirmações é verdadeira?

  1. Um asco dicariótico que se forma no ascocarpo sofre cariogamia, meiose e mitose para formar oito ascósporos.
  2. Um asco diplóide que se forma no ascocarpo sofre cariogamia, meiose e mitose para formar oito ascósporos.
  3. Um zigoto haplóide que se forma no ascocarpo sofre cariogamia, meiose e mitose para formar oito ascósporos.
  4. Um asco dicariótico que se forma no ascocarpo sofre plasmogamia, meiose e mitose para formar oito ascósporos.


Basidiomycota: The Club Fungi

The fungi in the Phylum Basidiomycota are easily recognizable under a light microscope by their club-shaped fruiting bodies called basidia (singular, basidium ), which are the swollen terminal cells of hyphae. The basidia, which are the reproductive organs of these fungi, are often contained within the familiar mushroom, commonly seen in fields after rain, on the supermarket shelves, and growing on your lawn ((Figure)). These mushroom-producing basidiomycetes are sometimes referred to as “gill fungi” because of the presence of gill-like structures on the underside of the cap. The gills are actually compacted hyphae on which the basidia are borne. This group also includes shelf fungi, which cling to the bark of trees like small shelves. In addition, the basidiomycota include smuts and rusts, which are important plant pathogens. Most edible fungi belong to the Phylum Basidiomycota however, some basidiomycota are inedible and produce deadly toxins. Por exemplo, Cryptococcus neoformans causes severe respiratory illness. The infamous death cap mushroom (Amanita phalloides) is related to the fly agaric seen at the beginning of the previous section.


The lifecycle of basidiomycetes includes alternância de gerações ((Figura)). Most fungi are haploid through most of their life cycles, but the basidiomycetes produce Ambas haploid and dikaryotic mycelia, with the dikaryotic phase being dominant. (Note: The dikaryotic phase is technically not diploid, since the nuclei remain unfused until shortly before spore production.) In the basidiomycetes, sexual spores are more common than asexual spores. The sexual spores form in the club-shaped basidium and are called basidiospores. In the basidium, nuclei of two different mating strains fuse (karyogamy), giving rise to a diploid zygote that then undergoes meiosis. The haploid nuclei migrate into four different chambers appended to the basidium, and then become basidiospores.

Each basidiospore germinates and generates monokaryotic haploid hyphae. The mycelium that results is called a primary mycelium. Mycelia of different mating strains can combine and produce a secondary mycelium that contains haploid nuclei of two different mating strains. This is the dominant dikaryotic stage of the basidiomycete life cycle. Thus, each cell in this mycelium has two haploid nuclei, which will not fuse until formation of the basidium. Eventually, the secondary mycelium generates a basidiocarp , a fruiting body that protrudes from the ground—this is what we think of as a mushroom. The basidiocarp bears the developing basidia on the gills under its cap.


Which of the following statements is true?

  1. A basidium is the fruiting body of a mushroom-producing fungus, and it forms four basidiocarps.
  2. The result of the plasmogamy step is four basidiospores.
  3. Karyogamy results directly in the formation of mycelia.
  4. A basidiocarp is the fruiting body of a mushroom-producing fungus.

Asexual Ascomycota and Basidiomycota

Imperfect fungi —those that do not display a sexual phase—were formerly classified in the form phylum Deuteromycota , an invalid taxon no longer used in the present, ever-developing classification of organisms. While Deuteromycota was once a classification taxon, recent molecular analysis has shown that some of the members classified in this group belong to the Ascomycota ((Figure)) or the Basidiomycota. Because some members of this group have not yet been appropriately classified, they are less well described in comparison to members of other fungal taxa. Most imperfect fungi live on land, with a few aquatic exceptions. They form visible mycelia with a fuzzy appearance and are commonly known as mold .


The fungi in this group have a large impact on everyday human life. The food industry relies on them for ripening some cheeses. The blue veins in Roquefort cheese and the white crust on Camembert are the result of fungal growth. The antibiotic penicillin was originally discovered on an overgrown Petri plate, on which a colony of Penicillium fungi had killed the bacterial growth surrounding it. Other fungi in this group cause serious diseases, either directly as parasites (which infect both plants and humans), or as producers of potent toxic compounds, as seen in the aflatoxins released by fungi of the genus Aspergillus.

Glomeromycota

The Glomeromycota is a newly established phylum that comprises about 230 species, all of which are involved in close associations with the roots of trees. Fossil records indicate that trees and their root symbionts share a long evolutionary history. It appears that nearly all members of this family form arbuscular mycorrhizae : the hyphae interact with the root cells forming a mutually beneficial association in which the plants supply the carbon source and energy in the form of carbohydrates to the fungus, and the fungus supplies essential minerals from the soil to the plant. The exception is Geosiphon pyriformis, which hosts the cyanobacterium Nostoc as an endosymbiont.

The glomeromycetes do not reproduce sexually and do not survive without the presence of plant roots. Although they have coenocytic hyphae like the zygomycetes, they do not form zygospores. DNA analysis shows that all glomeromycetes probably descended from a common ancestor, making them a monophyletic lineage.

Resumo da Seção

Chytridiomycota (chytrids) are considered the most ancestral group of fungi. They are mostly aquatic, and their gametes are the only fungal cells known to have flagella. They reproduce both sexually and asexually the asexual spores are called zoospores. Zygomycota (conjugated fungi) produce non-septate hyphae with many nuclei. Their hyphae fuse during sexual reproduction to produce a zygospore in a zygosporangium. Ascomycota (sac fungi) form spores in sacs called asci during sexual reproduction. Asexual reproduction is their most common form of reproduction. In the Basidiomycota (club fungi), the sexual phase predominates, producing showy fruiting bodies that contain club-shaped basidia, within which spores form. Most familiar mushrooms belong to this division. Fungi that have no known sexual cycle were originally classified in the “form phylum” Deuteromycota, but many have been classified by comparative molecular analysis with the Ascomycota and Basidiomycota. Glomeromycota form tight associations (called mycorrhizae) with the roots of plants.

Visual Connection Questions

(Figure) Which of the following statements is true?

  1. A dikaryotic ascus that forms in the ascocarp undergoes karyogamy, meiosis, and mitosis to form eight ascospores.
  2. A diploid ascus that forms in the ascocarp undergoes karyogamy, meiosis, and mitosis to form eight ascospores.
  3. A haploid zygote that forms in the ascocarp undergoes karyogamy, meiosis, and mitosis to form eight ascospores.
  4. A dikaryotic ascus that forms in the ascocarp undergoes plasmogamy, meiosis, and mitosis to form eight ascospores.

(Figure) Which of the following statements is true?

  1. A basidium is the fruiting body of a mushroom-producing fungus, and it forms four basidiocarps.
  2. The result of the plasmogamy step is four basidiospores.
  3. Karyogamy results directly in the formation of mycelia.
  4. A basidiocarp is the fruiting body of a mushroom-producing fungus.

Review Questions

The most primitive phylum of fungi is the ________.

Members of which phylum produce a club-shaped structure that contains spores?

Members of which phylum establish a successful symbiotic relationship with the roots of trees?

The fungi that do not reproduce sexually used to be classified as ________.

A scientist discovers a new species of fungus that introduces genetic diversity during reproduction by creating a diploid zygote. This new species cannot belong to which modern phylum of fungi?

Critical Thinking Questions

What is the advantage for a basidiomycete to produce a showy and fleshy fruiting body?

By ingesting spores and disseminating them in the environment as waste, animals act as agents of dispersal. The benefit to the fungus outweighs the cost of producing fleshy fruiting bodies.

For each of the four groups of perfect fungi (Chytridiomycota, Zygomycota,
Ascomycota, and Basidiomycota), compare the body structure and features, and provide an example.

Chytridiomycota (Chytrids) may have a unicellular or multicellular body structure some are aquatic with motile spores with flagella an example is the Allomyces. Zygomycota (conjugated fungi) have a multicellular body structure features include zygospores and presence in soil examples are bread and fruit molds. Ascomycota (sac fungi) may have unicellular or multicellular body structure a feature is sexual spores in sacs (asci) examples include the yeasts used in bread, wine, and beer production. Basidiomycota (club fungi) have multicellular bodies features includes sexual spores in the basidiocarp (mushroom) and that they are mostly decomposers mushroom-producing fungi are an example.

Glossary


Basidiomycota: The Club Fungi

The fungi in the Phylum Basidiomycota are easily recognizable under a light microscope by their club-shaped fruiting bodies called basidia (singular, basidium), which are the swollen terminal cell of a hypha. The basidia, which are the reproductive organs of these fungi, are often contained within the familiar mushroom, commonly seen in fields after rain, on the supermarket shelves, and growing on your lawn (see the figure below). These mushroom-producing basidiomyces are sometimes referred to as “gill fungi” because of the presence of gill-like structures on the underside of the cap.

The “gills” are actually compacted hyphae on which the basidia are borne. This group also includes shelf fungus, which cling to the bark of trees like small shelves. In addition, the basidiomycota includes smuts and rusts, which are important plant pathogens toadstools, and shelf fungi stacked on tree trunks. Most edible fungi belong to the Phylum Basidiomycota however, some basidiomycetes produce deadly toxins. Por exemplo, Cryptococcus neoformans causes severe respiratory illness.

The fruiting bodies of a basidiomycete form a ring in a meadow, commonly called “fairy ring.” The best-known fairy ring fungus has the scientific name Marasmius oreades. The body of this fungus, its mycelium, is underground and grows outward in a circle. As it grows, the mycelium depletes the soil of nitrogen, causing the mycelia to grow away from the center and leading to the “fairy ring” of fruiting bodies where there is adequate soil nitrogen. (Credit: “Cropcircles”/Wikipedia Commons)]

The lifecycle of basidiomycetes includes alternation of generations (see the figure below). Spores are generally produced through sexual reproduction, rather than asexual reproduction. The club-shaped basidium carries spores called basidiospores. In the basidium, nuclei of two different mating strains fuse (karyogamy), giving rise to a diploid zygote that then undergoes meiosis. The haploid nuclei migrate into basidiospores, which germinate and generate monokaryotic hyphae. The mycelium that results is called a primary mycelium. Mycelia of different mating strains can combine and produce a secondary mycelium that contains haploid nuclei of two different mating strains. This is the dikaryotic stage of the basidiomyces lifecyle and and it is the dominant stage. Eventually, the secondary mycelium generates a basidiocarp, which is a fruiting body that protrudes from the ground—this is what we think of as a mushroom. The basidiocarp bears the developing basidia on the gills under its cap.

Art Connection

The lifecycle of a basidiomycete alternates generation with a prolonged stage in which two nuclei (dikaryon) are present in the hyphae.


Fairly common throughout Britain and Ireland, Typhula fistulosa is one of those easily missed fungi, because its light brown stems look very much like twigs or young shoots yet to burst into leaf. This club fungus is found in most countries in mainland Europe, and it is reported also from parts of North America.

Some club-like and coral-like fungi are ascomycetous, but fairy clubs of Typhula and related genera belong to the Basidiomycota.

Pipe Club was first described scientifically in 1790 by Danish mycologist Johan Theodor Holmskjold (1731 - 1793), who gave it the binomial scientific name Clavaria fistulosa. The currently-accepted scientific name Typhula fistulosa dates from a 2013 publication by Spanish mycologist Ibai Olariaga.

Synonyms of Typhula fistulosa include Clavaria fistulosa Holmsk., Clavaria ardenia Sowerby, Tremella ferruginea Schumach., Clavariadelphus fistulosus (Holmsk.) Corner, Typhula fistulosa (Holmsk.) Olariaga, and Macrotyphula fistulosa (Holmsk.) R.H. Petersen.


Basidiomycota

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Basidiomycota, large and diverse phylum of fungi (kingdom Fungi) that includes jelly and shelf fungi mushrooms, puffballs, and stinkhorns certain yeasts and the rusts and smuts. Basidiomycota are typically filamentous fungi composed of hyphae. Most species reproduce sexually with a club-shaped spore-bearing organ ( basidium) that usually produces four sexual spores (basidiospores). Basidia are borne on fruiting bodies (basidiocarps), which are large and conspicuous in all but the yeasts, rusts, and smuts.

The common name bird’s nest fungus includes species of the genera Crucibulum, Cyathus, e Nidularia of the family Nidulariaceae (order Agaricales), which contains about 60 species. The hollow fruiting body resembles a nest containing eggs ( peridioles). The peridioles carry the spores when they disperse at maturity.

Jelly fungus is the common name for several species of the cosmopolitan order Tremellales, including those of the genus Tremella (40 species), so called because they have jellylike fruiting bodies. Frequently brightly coloured (especially yellow and orange) or white, the fungi occur on decaying wood after heavy rains in late summer.

Many species of the subphylum Pucciniomycotina do not form fruiting bodies. The smut fungi, parasitic on higher plants, cause leaf spots, witches’-broom (tufted growth), and galls (swellings).

The ear fungus (Auricularia auricula-judae) is a brown, gelatinous edible fungus found on dead tree trunks in moist weather in the autumn. One of 10 widespread Auricularia species, it is ear- or shell-shaped and sometimes acts as a parasite, especially on elder (Sambucus).

Specific basidiomycete yeasts are known to be lichen symbionts, together with unrelated fungi (typically ascomycetes) and green algae or cyanobacteria. These yeasts are found in the cortex of many macrolichens.

This article was most recently revised and updated by Melissa Petruzzello, Assistant Editor.


Basidiomycetes: Meaning, Features and Significance| Fungi

Basidiomycetes are fairly a large group of fungi represented by about 1100 genera consisting of 16,000 species and classified under the sub-division Basidiomycotina. Many of the Basidiomycetes are the familiar larger fleshy fungi such as mushrooms, toadstools, puffballs, geasters, stinkhorns, earth stars, bird’s nest fungi, jelly fungi bracket fungi, rusts, and smuts.

Majority of the Basidiomycetes are saprophytes causing decay of litter, wood or dung. A few forms are found as symbionts forming mycorrhizae in trees, whereas some ones are destructive parasites destroying a wide range of woody and herbaceous plants. Rusts and smuts are pathogenic to plants causing important diseases and are restricted to live tissues of their respective host plants.

Salient Features of Basidiomycetes:

(i) Thallus is usually mycelial (some are yeasts called basidiomycetous yeasts). Hyphae are septate. In some cases, a number of hyphae lying parallel to one another are joined together to form thick strands enveloped in a sheath or cortex and behave as a unit or tissue. This modified hyphal form is called rhizomorph.

(ii) The mycelium of most of the Basidiomycetes passes through three distinct stages of development, which are called primary mycelium (monokaryotic and develops from the germination of sexual spore called basidiospore), secondary mycelium (dikaryotic and develops from primary mycelium after the process of plasmogamy during sexual reproduction), and tertiary mycelium (represented by well-matured secondary mycelia that compose the fruiting bodies called basidiomata of complex Basidiomycetes).

(iii) Septa in hyphae are simple or characteristic dolipore. The dolipore septum flares sharply and broadly in the middle portion forming a barrel-shaped structure with open ends, which is covered by membranous structure called paranthesome or septal pore cap.

(iv) Cell wall is made up of chitin and glucans.

(v) In all the Basidiomycetes, except the rusts, a specialized structure called clamp-connection is formed on the secondary mycelium. Clamp-connection is a device for the perpetuation of dikaryophase in the secondary mycelia in Basidiomycetes.

(vi) The asexual reproduction takes place by oidia, conidia, or chlamydospore formation. Out of the several types of spores developed in the life cycle of rusts and smuts, some (e.g., uredospore) function as asexual spores. The higher taxa of this class lack asexual reproduction.

(vii) No specialized sex organs develop in Basidiomycetes and sexual reproduction takes place by conjugation of nuclei of two different strains.

(viii) During sexual reproduction, the dikaryotic cell is formed by spermatization, somatogamy, clamp- connection, or Buller phenomenon.

(ix) Karyogamy does not occur just after plasmogamy because there exists a prolonged dikaryophase between plasmogamy and karyogamy. The fusion of nuclei of two different strains occurs within the basidial mother cell.

(x) Meiosis takes place just after karyogamy resulting in haploid daughter nuclei that are used in the formation of basidiospores.

(xi) Basidiospores are the characteristic haploid sexual spores of basidiomycetous fungi, which are produced exogenously on the surface of basidia after karyogamy and meiosis within nuclei lying inside basidia. If the sexual spore of a fungus is a basidiospore, the fungus is a Basidiomycete regardless of any other character. This one character distinguishes Basidiomycetes from all other fungi.

(xii) Except rusts and smuts, the Basidiomycetes usually produce fruiting bodies called basidiomata (sing. basidioma), which were earlier called basidiocarps.

Significance of Basidiomycetes:

(i) Rusts and smuts cause many diseases of cereals and other economically important plants resulting in great loss in production that brings famine in certain parts of the world.

(ii) Mushrooms are edible and are enjoyed by mycophagists for food and flavour. Agaricus, Pleurotus, and Volvoriella are cultivated on large scale throughout the world. Mushroom cultivation industry is growing fastly.

(iii) Some mushrooms (called toadstools) such as Amanita spp. are deadly poisonous, while others such as Psilocybe spp. produce hellucinogenic chemical substances.

(iv) The polypores cause enormous damage to forest trees as parasites and to timber as saprophytes.

(v) Mycelia of basidiomycetous fungi play significant role in decomposition of organic matter and recycling of nutrients. It is because they bear ability to produce various extracellular enzymes which break down complex chemicals like cellulose and lignin.