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MODULO 2.2. INTRODUCCION A LA BIOLOGIA DE ORGANISMOS FUNGOSOS

Dra. María de Jesús Yáñez Morales: Tutor yanezmj@colpos.mx. Ofna. 118, Lab. 128

Noviembre, 2013 CP-Montecilllo: 595-95-20200, ext. 1663

¡ 2010 AÑO DE LA BIODIVERSIDAD ! I. Biodiversidad/diversidad de organismos fungosos

a) Cornell Center for Fungal Biology. USA (http://ccfb.cornell.edu) b) CBS Fungal Biodiversity Centre. Holanda (www.cbs.knaw.nl) c) CONABIO. Comisión nacional para el conocimiento y uso de la biodiversidad. México (www.conabio.gob.mx) d) Etc., etc.

Introducción

La biodiversidad estudia y valora la variabilidad de organismos en la tierra a nivel de especie, genética y de ecosistemas. La biodiversidad o diversidad de organismos fungosos es en especial importante por su gran número de especies y su interacción en los ecosistemas (Kirk et al., 2008).

Organismos fungosos: estimaciones (Kirk et al., 2008; Kendrick, 2006. CD).

a) No. de especies: 2 millones ¡!! (Kirk et al., 2008) hasta 5.0 millones ¡! (IMC9, 2010 en Edimburgo)

b) Identificados: 6-7% (70 – 100 mil especies):

65,000 de hongos verdaderos 16,000 anamorfos (mitospóricos) 889 Stramenopiles (pseudohongos) 960 hongos inferiores

Biodiversidad de fitopatógenos en Norte América (Agrios, 2005).

8,000 especies causando 100,000 enfermedades:

Ej. maíz 100 trigo 80 manzano y papa 80-100

Etc.

II. SISTEMATICA (analizar artículo 1-2) Introducción

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Estudia las relaciones y clasificación de los organismos y comprende las subdisciplinas de

“Nomenclatura”, “Taxonomía” y “Filogenia” (Kirk et al., 2008; Rossman and Palm-Hernández, 2008).

A. Nomenclatura: rige la correcta nominación de nombres científicos de organismos y de sus categorías taxonómicas. Desde 2011 gobernada por:

International Code of Nomenclature for algae, fungi and plants

(Melbourne Code) McNeille et al., 2012 (3-3-anexo 1)

-a través de: principios

artículos (obligatorios) diversas recomendaciones a los artículos (no obligatorios), y

varios apéndices Continúa y nueva información del Código se publica en: Revista Taxón IMA Fungus (International Mycological Association) y otras revistas especializadas en Sistemática de micología. a) Nombres científicos. Binomial, dos nombres: género y especie

1. nombre científico en latín 2. dos epítetos: género y especie 3. Autoridad (es) o descriptor: nombre (s) de responsable (s) de la identificación por primera vez, y modificaciones posteriores; nombre usualmente abreviado (en la actualidad opcional).

Ejemplos: -Roya del frijol: Uromyces Pers.

▲ ▲ género autoridad o descriptor

Uromyces sp.

∆ especie desconocida U. appendiculatus (Pers.) Unger

∆ ∆ ∆ especie a u t o r i d a d e s

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b) Especies nuevas: sp. nov. Oidium elytrariae Orozco-Santos, Yáñez-Morales & U. Braun, sp. nov. Oidium poinsettiae U. Braun, Minnis & Yáñez-Morales, sp. nov. B. Taxonomía. Es la ciencia de clasificación de los organismos por categorías. Ej. 28 categorías taxonómicas (Kirk et al., 2008): domain → individual (notar subordinación) Domain Eukaryota Kingdom Fungi Subkingdom † Phylum (Division) Basidiomycota

Subphylum †-mycotina Class Teliomycetes Subclass †-mycetidae Order Uredinales

Suborder †-ineae Family Pucciniaceae Subfamily † -oideae Tribe Puccinieae Subtribe † -inae

Genus Puccinia Subgenus Puccinia

Section (Hetero-Puccinia) Subsection † Series †

Subseries † Species Puccinia graminis Subspecies P. graminis subsp. graminis Variety P. graminis var. stackmanii

Subvariety † Form † Subform † Special form § P. graminis f.sp. avenae Physiologic Race P. graminis f.sp. avenae Race 1

Individual † † Not necessary for this example. Notar sufijo de categorías taxonomicas var. = variedad: grupo de aislamientos dentro de una especie que se distinguen por algún carácter morfológico secundario, aunque permanente. f.; f. sp. = forma specialis: especie parásita sin diferencias morfológicas, y adaptada a un específico hospedante (o rango)

Ej. Puccinia graminis Persoon f. sp. avenae Eriks & Henn. (roya negra de cereales).

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Subs. = subespecie: categoría intermedia entre la especie y la variedad Clasificación: define las categorías, las ordena (Comisión Internacional de Taxónomos) en: IMA (International Mycological Asociation). ICN-nomenclatura: nómina la correcta escritura de las categorías taxonómicas

Taxón (categoría taxonómica). Se define por: morfología,

ultraestructuras al microscopio electrónico, biología,

conidiogénesis (formación de conidios) análisis moleculares del ADN nuclear y mitocondrial

C. Filogenia (Raven et al, 1999). Por análisis moleculares: ubicación filogenética de los organismos fungosos en base al: “concepto de especie filogenética”. La filogenia se define como:

a) Las relaciones evolucionarias entre organismos (presentación 3-2) Evolución: la derivación de simples ancestros a … progresivamente más complejas

formas de vida (Raven et al., 1999).

Para Darwin (dos teorías):

1. Las variaciones hereditarias (naturales mecanismos de evolución)

2. “La selección natural”.

b) La historia del desarrollo de un grupo de organismos.

La evolución de los organismos a través del tiempo (Redfern, 2002) en hongos se ha basado en

estudios de (Kirk et al, 2008):

morfología,

citología

ultraestructuras morfológicas

química de la pared celular de la hifa

bioquímica

y en algunos casos en fósiles

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Actualmente además en: biología molecular (aplicación del concepto de especie filogenética)

III. DIAGNOSTICO** (analizar artículo 1-3)

Introducción

El diagnóstico es la identificación (descripción) del agente causal de una enfermedad (organismo fungoso). La identificación de la especie es en base a:

1. Especie morfológica: se basa en caracteres morfológicos distintivos

2. Especie biológica: se basa en individuos de una población o entre poblaciones aisladas

geográficamente, y que se pueden cruzar dentro y entre las poblaciones aisladas y cuya descendencia es fértil.

3. Especie filogenética: se basa en diferencias bioquímicas o de ADN (molecular) a nivel de nucleótidos, etc., que permitan análisis filogenéticos. Los análisis moleculares actualmente son usados en complementación o paralelamente a la identificación morfológica.

Para fines de publicación del diagnóstico (especialmente nuevas especies), se deben seguir las indicaciones del ICN para que sea efectiva y valida.

Pasos para una “efectiva y valida publicación”

1. Efectiva publicación: ser publicada la información en revista científica especializada e internacional. Ej. Mycotaxon, Fungal Diversity, Taxon, etc.

2. Valida publicación (seis requisitos):

a) correcta forma: dibujos, fotos b) descripción o diagnosis: debe ser en inglés (idioma universal). Indicar:

-morfología (cualitativa y cuantitativa; in situ e in vitro) -condiciones de cultivo e incubación -hospedante/sustrato -responsable -indicar categoría taxonómica -tipificación* -indicar lugar de conservación

Conservación del espécimen diagnosticado. Debe ser en: Herbario Internacional (en micología: debe ser material vegetal seco con síntomas y signos del organismo fungoso). Algunos ejemplos.:

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New York Botanical Garden (NYBG). Index Herbariorum. USA. http://sciweb.nybg.org/science2/IndexHerbariorum.asp

CMPH (acrónimo): Colegio de Postgraduados Mycological Plant Disease Herbarium. http://sweetgum.nybg.org/ih/herbarium_list.php

CONABIO-CMPH: http://www.conabio.gob.mx/informacion/cgibin/rgdatos.cgi?Sede=62&Coleccion=125

CHAPA. Herbario de Botánica. Colegio de Postgraduados

Colección de Cultivos Internacional: aislamiento fungoso metabólicamente activo

Ej. World Data Center for Microorganisms (WDCM). Japón, USA (ver internet)

World Federation Culture Colections (WFCC). Europea. ATCC (American Type Culture Colection). USA. Etc., etc. En México: CNRG (Centro Nacional de Recursos Genéticos)-INIFAP-SAGARPA

Deben tener un “Curador”: persona responsable de mantener la colección actualizada, generar publicaciones y bases de datos, ordenadar, incrementar, llevar registro de préstamos e intercambio, y mantener biológica y físicamente en buen estado los espécimenes. Tipificación*:

holotipo (original material de donde se aisló el hongo y metabólicamente inactivo) isotipo (duplicado o parte del holotipo) epitipo (espécimen o ilustración usada cuando el original es inadecuado) neotipo (otro material usado cuando el original se perdió) lectotipo (posterior espécimen designado cuando no se designó holotipo) extipo (cultivo metabolicamente activo)

c) Legitimación: si cumple con las especificaciones del Código d) Prioridad: primera fecha de publicación (cuando dos o más autores publican un mismo trabajo, tiene prioridad quien cumplió con el ICN, y la fecha de quien hizo primero la publicación). -El hongo publicado en otros trabajos posteriores, pasa a ser sinónimo (syn.).

**en caso de nuevas especies, el diagnostico debe ser aprobado por un experto micólogo antes de enviar a revista.