Division Deuteromycota

1. Division Deuteromycota

2. Main characteristics Somatic structure @ Septate mycelium with either simple or dolipore septum. @ Compartments are usually multinucleate @ Clamp connection can be found in some species. @ Cell wall are mainly chitin. @ Spindle pole body Sexual reproduction Division Deuteromycota apparently lacks sexual reproduction and they are called “imperfect fungi” or “fungi imperfecti”. They produce conidiospore as asexual reproduction and in some species they produce conidia in complex structure (fruiting body). u u

3. Fungal holomorph Holomorph = Anamorph + Teleomorph (whole fungus) (asexual form ) (sexual form ) Anamorph Aspergillus Trichophyton Scedosporium Alternaria Cryptococcus Sclerotium Telomorph Emericella, Eurotium Arthroderma Pseudallescheria Lewia Filbasidiella Athelia Cleistotecial ascomycota Cleistotecial ascomycota Perithecial ascomycota Loculoascomycetes Basidiomycota Basidiomycota หมายเหตุ: ในตัวอย่างที่ยกมา แต่ละ genus ของ anamorph อาจจะมีชื่อ genus ใน teleomorph ที่ต่างไปจากนี้ http://www.biology.ualberta.ca/jbrzusto/anatel.php?fun=newsearch&

4. Conidiogenous cells Conidiogenous cells คือเซลล์เส้นใยซึ่งเป็นต้นกำเนิดของ conidiospores ซึ่ง conidiogeneous cells อาจจะมีรูปร่างเหมือนหรือแตกต่างจาก somatic cell ก็ได้ conidiogenous cell บางครั้งก็ทำหน้าที่เป็นconidiophore และ conidiogenous cells อาจจะมีลักษณะเดี่ยว หรือแตกเป็นกิ่งก้านสาขา (simple or branch conidiogenous cell) Penicillium sp. branched conidiophore supporting groups of conidiogenous cells

5. Conidium ontogeny Blastic conidiogenesis: conidium ที่เกิดจากการยืดและขยาย (elongates and swells) ของ conidiogeneous cell ก่อนที่จะเกิดการแบ่งเป็น conidial cell ด้วย septum และ blastic conidium development สามารถแบ่งได้ 6 แบบ ตามลักษณะของการเกิด conidium Thallic conidiogenesis: conidium ที่เกิดจากการแบ่ง conidiogeneous cell ด้วย septum เพื่อที่จะสร้าง conidial cell ซึ่ง conidium อาจจะมีการขยายตัวหรือไม่มี และ thallic conidium development 2 แบบ ตามลักษณะของการเกิด conidium Blastic conidiogenesis Thallic conidiogenesis

6. Conidium ontogeny 1. Blastic-acropetal conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่ง conidium ที่อ่อนกว่าจะถูกสร้างที่ปลายของ conidium ที่แก่กว่า Gonatobotryum sp. Botrytis sp.

7. Conidium ontogeny 2. Blasto-phialidic conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่ง conidium ที่อ่อนกว่าจะถูกสร้างที่ฐานของ conidiogenous cells ที่เรียกว่า phialides conidium ที่อ่อนกว่าจะดันให้ conidium แก่กว่าเคลื่อนที่ไปข้างหน้า conidia อาจ จะต่อกันเป็นเส้นสาย หรือหลุดขาดจากกันขบวนการแบบนี้อาจถูกเรียกว่า ”basipetal succession” ข้อสังเกตอันหนึ่งคือ ความยาวของ phialids จะไม่เปลี่ยน แปลงตลอดขบวนการสร้าง ตัวอย่างของราในกลุ่มนี้ได้แก่ Penicillium, Aspergillus, Fusarium, StachybotrysและChalara Blasto-phialidic development

8. Conidium ontogeny 3. Blastic-retrogressive conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่งหลัง จากที่สร้าง comidium ที่ส่วนปลายของ conidiogenous cell แล้ว conidiogenous hypha จะถูกแบ่งเป็นเซลล์ใหม่ด้วยการ สร้าง septum กั้น และเซลล์ใหม่นั้นจะ พัฒนาไปเป็น conidium อันใหม่ และเกิด อย่างนี้ซ้ำไปเรื่อยๆ ข้อสังเกตของการสร้าง conidiospore แบบนี้คือ conidiophore จะหดสั้นลงไปเรื่อยๆ

9. Conidium ontogeny 4. Blastic-sympodial conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่ง หลังจากที่ conidium อันแรกถูกสร้าง ปลายเส้นใยของ conidiophore จะ เจริญไปเป็น conidium อันใหม่ และ สร้างอย่างนี้ต่อไปเรื่อยๆ

10. Conidium ontogeny 5. Blastic-annellidic conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่งจะทิ้ง รอยของการสร้าง conidium ที่มีลักษณะคล้ายวงแหวน(ring-like scar) ไว้บน conidiophore ขบวนการนี้ถูกเรียกว่า“annellation”และ conidiogenous cell ที่สร้าง nconidiospores จะมีn annular scars Annellophora sp.

11. Conidium ontogeny 6. Basauxin conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่ง conidium จะถูกสร้างที่ฐานล่างสุดของ conidiophore หรือเรียกว่า mother cell และ conidium จะสอดแทรก (intercalary growth) ภายในเส้นใยเพื่อจะไปที่ ปลายยอดและเกิดเป็น conidial chain

12. Conidium ontogeny 7. Thallic-arthric conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่งเกิดจาก แบ่งเส้นใยเป็นช่องๆ ด้วยการสร้าง septum และเกิดการแตกหัก (fragmentation) ของเส้นใยในบริเวณ septum conidiospores ที่เกิดขึ้นด้วยวิธีการแบบนี้ อาจถูก เรียกว่า arthrospores

13. Conidium ontogeny 8. Thallic-solitary conidiogenesis คือขบวนการสร้าง conidiospore ซึ่งเกิดจากการ แบ่ง conidiogenous cell ด้วย septum ให้เป็น conidial cell ที่มีลักษณะเป็นเซลล์ เดี่ยว

14. Conidium ontogeny ลองหาคำตอบดูว่า conidiogenesis ของภาพทั้ง 12 ทาง ขวามือ เป็นแบบใด ?

15. Conidiomata Conidiomata are the specialized structures that produced conidiospore. There are 4 types of conidiomata. 1. Synnemata 2. Sporodochia 3. Pycnidia 4. Acervuli

16. Synnemata Synnemata เป็น conidiomata ที่เกิดจากการรวมกลุ่มของ conidiophore โดยมักจะรวมกันที่ส่วนฐาน conidiospore อาจจะสร้างตลอดแกนหรือสร้าง เฉพาะปลายยอดของ synnemata Isaria japonica Gangliostilbe sp.

17. Sporodochia Sporodochia เป็น conidiomata ที่มีรูปร่างเป็นก้อนคล้ายเบาะรองนั่ง (cushion- shaped) ซึ่งมี conidiophores อยู่รวมกันอย่างแน่น บนผิวหน้าของ stroma conidiophores ของ sporodochia มักจะมีรูปร่างสั้นกว่า synnemata Epicoccum sp. Volutellaciliata

18. Pycnidia Pycnidia เป็น conidiomata ที่มีรูปร่างกลมหรือคล้าย flask ภายในประกอบ ไปด้วย conidiophores

19. Acervuli Acervuli เป็น conidiomata ที่มีรูปร่างแบน ไม่มีส่วนผนังของ stroma conidi- ophore สร้างโดยกลุ่มของ stromatic hyphae เกิดเรียงต่อกันไป acervuli มัก จะสร้างในชั้น subepidermis ของพืช และดันให้เนื้อเยื่อของพืชฉีกขาดออก เมื่อแก่ บางครั้ง acervuli มักจะถูกสับสนว่าเป็น sporodochium แต่อย่างไรก็ ตาม acervuli มีรูปร่างแบน

20. Type of conidiospore • Amerosporae conidium เป็นเซลล์เดี่ยว มีรูปร่างกลม(spherical) • รี (ovoid) หรือ ยาวรี (elongated หรือ cylendrical) • Didymosporae conidium มีสองเซลล์ มีรูปร่างรีหรือยาวรี (ovoid to oblong) • Phragmosporae conidium มีหลายเซลล์ ซึ่งถูกแบ่งด้วยผนังเซลล์ที่กั้น • ตามขวาง มักจะมีรูปร่างยาวรี • Dictyosporae conidium มีหลายเซลล์ ซึ่งถูกแบ่งด้วยผนังเซลล์ที่กั้น • ตามขวางและตามยาว มีรูปร่างรีหรือยาวรี (ovoid to oblong) • Scolecosporae conidium มีรูปร่างยาวคล้ายเส้นด้ายหรือหนอน • อาจจะมีหรือไม่มี septum อาจจะมีหรือไม่สี • Helicosporae conidium มีรูปร่างยาวแต่ม้วนงอ • Staurosporae conidium แตกเป็นกิ่งก้าน มีรูปร่างคล้ายดาว • มักจะมี septum อาจจะมีหรือไม่สี

21. Type of conidiospore Phragmospore Dictyospore didymospore Amerospore Helicospore Scilecospore Staurospore

22. Non-sexual variation: Heterokaryosis Heterokaryosis เกิดขึ้นได้อย่างไร 1. เกิดจากการกลายพันธุ์ (mutation) 2. เกิดจากการรวมกันของเส้นใยที่ต่าง strain กัน 3. เกิดจากการเจริญของ heterokaryotic spore Heterokaryosis break down เกิดขึ้นได้อย่างไร 1. เกิดจากการที่มี nuclear genotype เพียงชนิดเดียวไปอยู่ที่กิ่งก้านที่แตกออกไป และเกิดเป็นเส้นใยใหม่ 2. เกิดจากการสร้าง uninucleate spore

23. Non-sexual variation: Heterokaryosis Heterokaryonsหรือ haploid อาจจะดูได้จากการเกิด “sector”ของ colony ส่วนของเส้นใย ที่มีลักษณะต่างกัน จะมี nuclear population ที่ต่างกัน หรืออาจจะดูได้จาก phenotype marker เช่น สีของ colony, ความสามารถของการทนทานต่อ antibiotics, ความต้องการ สารอาหาร หรือ ลักษณะของ conidia

24. Non-sexual variation: Parasexuality Parasexual cycle คือขบวนการที่เกิด genetic recombination โดยอาศัย mitotic crossing over ขบวนการนี้เกิดขึ้นโดยอาศัย 3 ขั้นตอนหลัก คือ 1. Diploidization: คือขบวนการที่ haploid nucleus สอง nucleus มารวมตัวกัน เพื่อเป็น diploid nucleus โดยปกติแล้วขบวนการนี้มีโอกาสเกิดขึ้นน้อยมาก โอกาสที่จะเกิดขึ้นได้อาจมีเพียงแค่ หนึ่งในล้านของ nuclear population 2. Mitotic crossing over: การเพิ่มจำนวนของ diploid nucleus จะต้องอาศัย ขบวนการ mitotic nuclear division ในระหว่างที่เกิดการแบ่ง nucleus นี้ อาจ จะมีโอกาสเกิด mitotic crossing over ขึ้นได้ 3. Haploidization: คือขบวนการที่ diploid nucleus กลับมาเป็น haploid nucleus โดยอาศัยโอกาสของการเกิด aneuploid ซึ่งไม่เสถียร nucleus ที่มี chromosome number เป็น 2n+1 จะยังคงเป็น diploid อยู่ และเป็น 2n-1 จะกลับมาเป็น haploid

25. Non-sexual variation: Parasexuality Heterokaryosis Diploid monokaryon Haploid monokaryon Diploidization Diploid Haploid recombinant homokaryon Mitotic crossing over Haploidization Aneuploid Mitotoc error Recombinant chromosomes

26. Classification The Saccardo System คือระบบที่ใช้ในการจัดจำแนก Deuteromycota ซึ่งใช้สัณฐานวิทยา (morphology) และการเกิดสี (pigmentation) ของ conidiospore และ conidiophore และ fruiting body เป็นเกณฑ์ ในการจัดจำแนก Saccardo ได้จัดจำแนก Deuteromycota ดังนี้ O. Sphaeropsidales : สร้าง conidia ใน pycnidia O. Melanconiales : สร้าง conidia ใน acervuli O. Moniliales : สร้าง conidia โดยตรงจากเส้นใย F. Tuberculariaceae : conidiophore รวมกันอย่างแน่นใน sporodochia F. Stilbaceae : conidiophore รวมกันเป็น synnemata F. Moniliaceae : conidiophore ไม่รวมตัวกัน และ conidia ไม่มีสี F. Dematiaceae : conidiophore ไม่รวมตัวกัน และ conidia มีสีเข้ม O. Mycelial sterilia : ไม่พบการสร้าง conidia เส้นใยมักรวมตัวกันเป็น sclerotia

27. Importance of Deuteromycota ความสำคัญ ก่อให้เกิดโรค คน แมลง หนอน พืช รา Aspergillus fumigatus (lung infection) Metarhizium anisopliae Beauveria brassiana Paecilomyces spp. Arthrobotrys oligospora Verticillium spp. Fusarium spp. Colletotrichum spp. Sclerotium spp.

28. Importance of Deuteromycota ความสำคัญ Antibiotics Penicillin Cepharosporin Griseofulvin Alternaric acid Indutrial products Cheese Soy bean fermentation Acid fermentation รา Penicillium notatum Cepharospora acremonium Penicillium griseofulvum Alternaria tenuis Penicillium spp. Aspergillus spp. Penicillium spp. Aspergillus niger

29. Aspergillus มี conidiophre ตั้งตรง ที่ปลายมี ลักษณะโป่งออก เรียกว่า vesicle ซึ่งเป็นที่อยู่ของ phialids ที่เกิดขึ้น โดยรอบ vesicle phialids ทำ หน้าที่เป็น conidiogenous cells สร้าง conidiospores ที่เป็นเซลล์ เดี่ยว รูปร่างกลมต่อกันเป็นสาย

30. Penicillium มี conidiophore แตกเป็นกิ่งก้าน มีลักษณะตั้งตรงมาจากเส้นใย conidiogenous cells ที่เรียกว่า phialids เกิดเป็นกลุ่ม ที่ปลายสร้าง conidiospores ที่เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างกลมต่อกันเป็นสาย

31. Oidium เป็น parasite ของพืช ก่อให้เกิดโรค powdery mildew มีชื่อในระยะ teleomorph ว่า Erysiphaeเส้นใยเจริญอยู่นอก host มี conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว ตั้งตรง ที่ปลายสร้าง conidiospores ที่เป็นเซลล์เดี่ยว ไม่มีสี ต่อกันเป็นสาย

32. Geotrichum Geotrichum :เส้นใยมีสีขาว ไม่สร้าง conidiophore เพราะสร้าง conidiospores ชนิด arthrospore ที่เกิดจากการแตกหักของเส้นใย conidiospores เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างรีและไม่มีสี

33. Verticillium มี conidiophore แตกเป็นกิ่งก้าน ก้านของ conidiogenous cell หรือ phialid มีลักษณะตั้งฉากกับ conidiophore ที่ปลายสร้าง conidiospore เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างรี ไม่มีสี เกิดเป็นกลุ่ม

34. Metarhizium มี conidiophore แตกเป็นกิ่งก้าน อาจจะสร้าง conidiogenous cell หรือ phialid เพียงอันเดียว สองอัน หรือหลายอันบน conidiophore มี conidiospores เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างยาวรี (cylindricalshape) อาจมีหรือไม่มีสี แต่ spore mass มีสีเขียว

35. Beauveria มี conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว อยู่รวม กันเป็นกลุ่ม มี conidiospore ontogeny เป็นแบบ blastic-sympodial conidiogenesis ทำให้ส่วนปลาย conidiophore มีรูปร่าง zigzag มี conidiospore เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างกลม ไม่มีสี

36. Arthrobotrys มี conidiophore ยาว เป็นชนิดเดี่ยว ที่ปลายมีขนาดใหญ่เล็กน้อยเป็นที่ เกิดของสปอร์ conidiospore มี 2 เซลล์ รูปร่างยาวรี ไม่มีสี เกิดอยู่บนก้านเล็กๆ

37. Microsporium มี conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว conidiospores มีขนาดใหญ่ มีหลายเซลล์ ไม่มีสี

38. Curvularia มี conidiospore เป็นชนิดเดี่ยว มีสีน้ำตาล การเกิดของ conidiospores เป็นแบบ blastic-sympodial conidiogenesisconidiospores มี 3-5 เซลล์ มีรูปร่างโค้งงอ (fusiform) มีหนึ่งเซลล์ตรงกลางมีขนาดใหญ่และมีสีเข้ม เซลล์ที่ปลายมีขนาดเล็กกว่า และสีอ่อน

39. Fusarium mycelium มีลักษณะฟู มีสีขาว ชมพู ม่วง หรือเหลือง มี conidiophore ค่อนข้างสั้น เป็นทั้งชนิดเดี่ยวและแตกเป็นกิ่งก้าน อาจจะสร้างโดยตรงจากเส้นใยหรือสร้าง อยู่บน sporodochia conidiospore มีสองแบบ คือ macroconidiospore มีหลายเซลล์ รูปร่างโค้งงอ ไม่มีสี และ microconidiospore เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างกลม-รี ไม่มีสี อาจเกิดเดี่ยวๆ หรือเป็นเส้นสาย

40. Alternaria มี conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว มีสีเข้ม conidiospore มีหลายเซลล์ แบ่งโดย septum ทั้งแบบตามยาว และตามขวาง conidiospore จัดเป็น dictyospore มีรูปร่างรี-ยาวรี หรือโค้งงออาจมีหรือไม่มี appendage มีสีเข้ม อาจเกิดเดี่ยวๆ หรือต่อกันเป็นสาย

41. Trichoderma มี conidiophore แตกเป็นกิ่งก้านจำนวน มากออกทางด้านข้าง phialids อาจมี ลักษณะเดี่ยวหรือเป็นกลุ่ม ที่ปลายสร้าง conidiospores เป็นเซลล์เดี่ยว รูปร่างรี ไม่มีสีแต่ spore mass มีสีเขียวเกิดเป็นกลุ่ม

42. Collectotrichum เป็นพวกที่สร้าง acervuli มีสีเข้ม มี conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว ตั้งตรง conidiospore เป็นเซลล์เดี่ยว มีรูปร่างรี-ยาวรี ไม่มีสี

43. Helminthosporium ราในกลุ่มนี้มักจะสร้าง acervuli ภายในสร้าง conidiophore อยู่อันเดียวหรือ หลายอันรวมกัน conidiophore เป็นชนิดเดี่ยว ตั้งตรง มีสีน้ำตาล สร้าง conidiospore ที่ปลายหรือด้านข้างของ conidiophore อาจเป็นลักษณะเดี่ยวๆ หรือออกโดยรอบ (whorl) conidiospores มีหลายเซลล์ รูปร่างยาวรีมีปลายแหลม หนึ่งด้าน (obclavate) มีสีอ่อนจนถึงน้ำตาล

44. Rhizoctonia เส้นใยอาจจะมีสีเข้มหรือไม่มีสี เป็นพวกที่ไม่สร้าง conidiospore หรือ asexual fruiting body มีวงชีพแบบ mycelial sterile