สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในอาณาจักรรา (Fungi) ประกอบด้วย รา เห็ด และยีสต์

Fungi in the Jungle

Cordycep Fungi

Fungi Plant Growth

ลักษณะของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรรา 1 ลักษณะของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรรา 1. เซลล์เป็นแบบ Eucaryotic cell มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส 2. ไม่มีคลอโรฟิลล์ ดำรงชีวิตเป็นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อย หรือเป็นปรสิตทำให้เกิดโรคกับพืช สัตว์ หรือมนุษย์ 3. ผนังเซลล์เป็นสารไคติน (true fungi) หรือเซลลูโลส (pseudofungi) 4. มีทั้งเซลล์เดียวและเป็นเส้นใยเล็ก เรียกว่าไฮฟา (Hypha) รวมกลุ่ม เรียกว่าไมซีเลียม (mycelium) ลักษณะของเส้นใยแบ่งออกเป็น 2 ชนิด     4.1 เส้นใยมีผนังกั้น (Septate hypha)     4.2 เส้นใยที่ไม่มีผนังกั้น (Nonseptate hypha or Coencytic hypha)

โครงสร้างของเชื้อรา โดยที่ ก) เส้นใย, ข) กลุ่มเส้นใย และ ค) haustorium ที่ทำหน้าที่ในการดูดซับอาหารจากเซลล์พืชอาศัย (ที่มา: http://www.fungionline.org.uk/3hyphae/1hypha_ultra.html)

เส้นใยของเชื้อราอาจเปลี่ยนแปลงแปลงรูปร่างเพื่อทำหน้าที่พิเศษ ได้แก่ Haustorium เป็นเส้นใยที่ยื่นเข้าเซลล์ host เพื่อดูดอาหาร จาก host พบในราที่เป็นปรสิตของพืช Haustorium อาจมีรูปร่างได้ หลายแบบ เช่น - Unbranch bulbous type - Branched - Knob-shaped haustoria

http://biology-pictures. blogspot http://biology-pictures.blogspot.com/2011/11/septate-and-coenocytic-hypha.html

Septum Septum ของเชื้อราแบ่งออกเป็น 3 พวก คือ 1. dolipore septum ช่วยกั้นนิวเคลียส http://www.paddenstoel.nl 2. simple plate with a hole in center protoplasm ผ่านได้ simple pore 3. closed diaphragm พบในพวก non-septate fungi จะพบ septum กับส่วนที่ตายแล้ว หรือเพื่อกันเซลล์สืบพันธุ์ http://www.kcom.edu

Flagella Flagella เชื้อราในบางพวกเคลื่อนที่ได้ด้วย flagella เช่น zoospore หรือ gamete flagella ในเชื้อรามี 2 ชนิด 1. whiplash เรียบ ไม่มีขน 2. tinsel= มีขนละเอียดเล็กๆ รอบหาง (fine lateral hair like structure) 1 2 http://botit.botany.wisc.edu/

ผนังเซลล์ (Cell Wall) Cell wall ของเชื้อรามีลักษณะเป็นแผ่นบางๆ มีองค์ประกอบแตกต่างกัน สามารถใช้แบ่งกลุ่ม fungi ได้ zoospore และ gametes จะไม่พบ cell wall Cell wall ส่วนใหญ่ประกอบด้วย - polysaccharide 80-90% (อาจเป็น chitin หรือ cellulose) - protein - lipid - บางครั้งอาจมี รงควัตถุ polyphosphate และ inorganic ion ต่างๆ

การสืบพันธุ์ของเชื้อรา การสืบพันธุ์ของเชื้อรามี 2 แบบ คือ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual reproduction โดยการแตกหักของเส้นใย การแตกหน่อ หรือการแบ่งเซลล์ ซึ่งการสืบพันธุ์แบบนี้อาจเรียกว่า vegetative reproduction และการสร้างสปอร์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นสร้าง zoospore, sporangiospore และ conidia แบบต่าง ๆ เป็นต้น 1.1 Fragmentation แตกหักของเส้นใยเป็นท่อนๆ 1.2 Budding หรือการแตกหน่อ 1.3 Fission เป็นการแบ่งออกเป็น 2 เซลล์ 1.4 Chlamydospore สร้างสปอร์ผนังหนาเกิด ตรงกลางเส้นใย หรือปลายเส้นใย 1.5 การสร้างสปอร์แบบไม่อาศัยเพศ เช่น Zoospore, Sporangiospore, Conidiospore

Zoospore สร้างโดยราชั้นต่ำใน Phylum Chytridiomycota สร้างใน zoosporangia โดย zoospore ไม่มีผนังเซลล์แต่มีหาง หรือ flagellum โดย zoospore ของเชื้อราแบ่งได้เป็น 3 แบบตามลักษณะของหาง ได้แก่ A. Posteriorly uniflagellate zoospore มี flagellum 1 เส้นที่ท้ายเซลล์ เช่น chytrids อาจเป็น whiplash B. Biflagellate zoospore มี whiplash และ tinsel อย่างละเส้น ได้แก่เชื้อราในวงศ์ Saprolegniaceae, Pythiaceae, Peronosporaceae และ Albuginaceae C. Anteriorly uniflagellate zoospore มี flagellum 1 เส้นที่ด้านหน้าเซลล์ อาจเป็น tinsel

ลักษณะของ sporangiospore ของเชื้อรา Rhizopus sp ลักษณะของ sporangiospore ของเชื้อรา Rhizopus sp. ที่เกิดอยู่ในถุงหุ้มที่เรียกว่า sporangium (ที่มา:http://www.backyardnature.net/f/ bredmold.htm)

Sporangiospore สร้างภายใน sporangium ซึ่งมีรูปกลม หรือรูปไข่ เช่นที่พบในเชื้อรา Rhizopus และ Mucor sporangium sporangiospore sporangiophore Mucor Rhizopus http://www.botany.utoronto.ca/ http://mup.systbot.uni-tuebingen.de/

ลักษณะการสร้าง conidia ที่เกิดบนก้าน sterigma ของเชื้อรา Aspergillus sp. (ซ้าย) และ Penicillium sp. (ขวา) (ที่มา: http://ww5.stlouisco.com/doh/ pollen_site/MoldInfo.html)

Conidiospore หรือ Conidium เป็น naked spore ไม่มีอะไรห่อหุ้ม เช่น พบใน sac fungi , club fungi บางชนิด และใน Imperfect fungi ทุกชนิด conidium สร้างบนก้านสปอร์ เรียกว่า conidiophore conidium และ conidiophore มีรูปร่างแตกต่างกันตามชนิดของเชื้อรา http://www.mycolog.com/CHAP4a.htm Conidia ของเชื้อราบางชนิดสร้างใน Fruiting body ซึ่งมี 2 แบบ คือ Pycnidium (pl. pycnidia) รูปคนโฑ Acervulus (pl. acervuli) รูปจาน pycnidium acervulus

conidiopore มีรูปแบบต่างๆ 1. แบบธรรมดา (simple) 2. แบบแตกกิ่งก้าน (branched) 3. แบบที่ก้านสปอร์รวมเป็นมัด ปลายแยก(synnema) 4. เกิดรวมกันเป็นกลุ่มคล้ายหมอนอิง (cushion shaped) เรียกว่า sporodochium 5. แบบปลายขยายมนกลม มี vesicle, sterigma และ phialide http://www.mycolog.com/CHAP4a.htm

2. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (Sexual reproduction) โดยการสร้าง สปอร์แบบอาศัยเพศต่างๆ เช่น zygospore, ascospore และ basidiospore

Sexual reproduction การสืบพันธุ์แบบใช้เพศ มี 3 ขั้นตอนคือ http://www.herts.ac.uk/natsci/Env/Fungi/repro.htm การสืบพันธุ์แบบใช้เพศ มี 3 ขั้นตอนคือ 1. Plasmogamy คือ การเข้าคู่กันของนิวเคลียสจาก เพศผู้และเพศเมีย (n+n) 2. Karyogamy คือ การผสมระหว่างนิวเคลียสทั้งสอง ได้ 2n zygote 3. Meiosis การแบ่งนิวเคลียสที่ผสมแล้วจาก 2n ได้ 4 haploid nuclei

หมายเหตุ 1. ราชั้นสูงหลัง plasmogamy แล้ว นิวเคลียสอาจอยู่คู่กันระยะหนึ่ง ทำให้เกิดระยะที่เรียกว่า “dikaryon” เช่น ใน Ascomycotina และ Basidiomycotina 2. ใน Ascomycotina หลัง Meiosis จะตามด้วย Mitosis ทำให้ได้ 8 ascospore ใน 1 ascus 3. ใน Basidiomycotina หลัง Meiosis ได้ 4 basidiospore เจริญบน basidium

Fungal Phylogeny Protista Cladogram showing the relationships of the major groups of organisms traditionally referred to as fungi. The Oomycota, Myxomycota, and Plasmodiophoromycota are distinct from the true Fungi. In addition, the true Fungi are more closely related to animals than to plants.

Classification of Pseudo Fungi Kingdom Protista (Protozoa) Phylum Myxomycota (Slime Molds) Phylum Plasmodiophoromycota (Endoparasitic Slime Molds) Kingdom Chromista (Stamenopila) Phylum Oomycota (Water Molds, White Rusts, and Downy Mildews)

Classification of True Fungi Kingdom Fungi Phylum Chytridiomycota สร้าง zoospores Phylum Zygomycota สร้าง sporangiospore Class Zygomycetes ระยะ teleomorph สร้าง zygospore Phylum Basidiomycota ระยะ teleomorph สร้าง basidiospore Phylum Ascomycota ระยะ teleomorph สร้าง ascospore

Classification of Fungi Phylum Ascomycota ระยะ teleomorph สร้าง ascospore Class Hemiascomycetesไม่สร้าง ascocarp, naked asci Class Plectomycetes สร้าง ascocarp แบบปิด เรียกว่า cleistothecium Class Pyrenomycetes สร้าง ascocarp เรียกว่า perithecium Class Discomycetes สร้าง ascocarp รูปถ้วยหรือจาน เรียกว่า apothecium Class Loculoascomycetes สร้าง asci ใน stroma คล้าย perithecium

Classification of Fungi Higher Fungi ระยะ anamorph (Deuteromycota) Class Blastomycetes พวก yeast Class Hyphomycetes สร้าง conidia บน conidiophore ไม่สร้าง fruiting body Class Coelomycetes สร้าง conidia ใน pycnidium หรือ acervulus Class Agonomycetes ไม่สร้างสปอร์ และโครงสร้างสืบพันธุ์

การควบคุมโรคพืชที่เกิดจากเชื้อรา (Control of Fungal Diseases of Plants) วิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ในการควบคุมโรคพืชที่เกิดจากเชื้อรา ได้แก่ 1. การใช้พันธุ์ต้านทานโรค 2. การใช้เมล็ดที่ปลอดจากเชื้อสาเหตุ 3. การกำจัดเชื้อโรคที่ติดมากับเมล็ดพันธุ์โดยใช้สารประเภทดูดซึม 4. การกำจัดพืชอาศัยรอง (alternate host) 5. การใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่สะอาดปลอดจากเชื้อโรค 6. การปลูกพืชหมุนเวียน 7. การใช้เชื้อจุลินทรีย์ที่เป็นปรปักษ์กับเชื้อราสาเหตุโรค 8. การฉีดพ่นสารเคมีกำจัดเชื้อรา (ประเภทสัมผัสหรือประเภทดูดซึม)

9. การคลุกเมล็ดพืชด้วยสารเคมี 10. การแช่เมล็ดในน้ำร้อน (hot water treatments) 11. การอบดินด้วยสารเคมี (fumigants) 12. การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ (solarization) 13. การควบคุมแมลงพาหะนำโรค 14. การผสมพันธุ์พืชเพื่อให้ต้านทานต่อโรค 15. การใช้เทคนิคในการตัดต่อพันธุกรรมเพื่อให้พืชต้านทาน ฯ

โรคพืชที่มีสาเหตุจากสิ่งมีชีวิตคล้ายราและราชั้นต่ำ

โรคพืชที่เกิดจากเชื้อราเมือก (Kingdom Protista)

โรคพืชที่เกิดจากเชื้อราเมือก Kindom: Protista Phylum: Myxomycota Genus: Physarum sp. ต้นหญ้า (Turfgrass) ที่ใบถูกปกคลุมด้วย sporangium ของราเมือก Physarum (ซ้าย) ส่วนภาพขวามือเป็นภาพขยายของ sporangium ของเชื้อรา (ที่มา: Agrios, 2005)

วงชีวิตของราเมือก Physarum sp. plasmodium ราเมือก หรือ เชื้อราใน Phylum Myxomycota สร้าง plasmodium

โรคพืชที่เกิดจากเชื้อราเมือก Phylum Plasmodiophoromycota โรค Club Root of Crucifers (รากบวม) เชื้อราสาเหตุโรค Plasmodiophora brassicae http://www.angenetik.fu-berlin.de/images/AG_SDG_2.jpg

Resting spores ของเชื้อรา Plasmodiophora brassicae

Clubroot on Brussels sprouts

Clubroot damage to roots

โรครากบวมของพืชวงศ์กะหล่ำ (Club Root of Crucifers) อาการ รากบวม และเกิดอาการเหี่ยวตายของผักกาดหัว ผักกาดเขียวปลี คะน้า (เคยพบที่ภาคใต้ของไทย) resting spore ในรากพืช zoospore infect พืชที่ รากขนอ่อน plasmodium zoosporangium Asexual จับคู่ binucleate plasmodium Sexual วงจรชีวิต

โรครากบวมของพืชวงศ์กะหล่ำ (Club Root of Crucifers) http://res2.agr.ca/stjean/images/bulltech/clubrt2e.jpg

2. โรค Powdery Scab เกิดจากเชื้อ Spongospora subterranea http://www.pa.ipw.agrl.ethz.ch/spongospora/streptopotato.jpg

ลักษณะ sporangium ของเชื้อรา Spongospora subterranea

ลักษณะช่องทางที่ปลดปล่อย Zoospore ออกสู่ภายนอก

Biglagellate primary zoospore ของเชื้อ Spongospora subterranea

Kingdom Chromista (Stamenopila) โรคที่เกิดจากเชื้อราใน Phylum นี้ คือ Phylum Oomycota โรคที่เกิดจากเชื้อราใน Phylum นี้ คือ โรค Late blight ของมันฝรั่งและมะเขือเทศ (Late blight of Potato and Tomato) เกิดจากเชื้อรา Phytophthora infestans โรครากเน่า และโคนเน่าของทุเรียน เกิดจากเชื้อรา Phytophthora palmivora

เชื้อราก่อโรคราน้ำค้าง (Downy Mildew) บนพืชชนิดต่างๆ # Peronospora parasitica กะหล่ำ คะน้า # Peronospora manchurica ถั่วเหลือง # Peronosclerospora sorghi ข้าวฟ่าง # Plasmopara viticola องุ่น # Pseudoperonospora cubensis แตง ฟัก มะระ # Sclerospora maydis ข้าวโพด # Bremia lactucae ผักกาดหอม # Basidiophora butleri หญ้าต่างๆ

โรค Late Blight ของมันฝรั่งและมะเขือเทศ (Late Blight of Potato and Tomata) อาการโรคใบไหม้ในมันฝรั่ง (ซ้าย) และเชื้อรา Phytophthora infestans สาเหตุโรค (ขวา) (ที่มา: Agrios, 2005)

Phytophthora infestans โรคใบใหม้ของมันฝรั่งและมะเขือเทศ (Late blight of Potato and Tomato) ใบไหม้สีดำ มีเชื้อราสีขาวปกคลุม ผลสีน้ำตาลเข้มมีเชื้อราปกคลุม อาการ เชื้อสาเหตุ Phytophthora infestans http://www.fh-weihenstephan.de Zoosporangium infection Zoospore ต้นเป็นโรค Zoosporangiophore Antheridium ♂ + Oogonium ♀ Sporangium Asexual Sexual วงจรชีวิต

Disease cycle of late blight of potato caused by Phytophthora infestans

โรคผลเน่าของลิ้นจี่ (Fruit Rot of Litchi) สาเหตุเกิดจากเชื้อรา Peronophythora litchii

ลักษณะของเชื้อราสาเหตุโรคผลเน่าของลิ้นจี่ Peronophythora litchii

โรคราน้ำค้าง Downy mildew เชื้อสาเหตุ เป็น obligate parasite ของพืชผัก ไม้ผล ธัญพืช พืชไร่ เชื้อเจริญใน intercellular space และสร้าง hautorium แทงเข้าในเซลล์ http://www.gobcan.es เชื้อสาเหตุ เป็นเชื้อราใน Phylum Oomycota มีหลาย genus

โรคราน้ำค้างขององุ่น (Downy Mildew) เชื้อสาเหตุ: เกิดจากเชื้อรา Plasmopara viticola

โรคราน้ำค้างขององุ่น (Downy Mildew of Grape) อาการ หลังใบ แผลสีซีด ใต้ใบมีกลุ่ม sporangiophore สีขาว เมื่อแก่จะสีเทา ช่อดอกแห้ง เชื้อราทำให้ผลย่น แห้ง สีแดง หรือสีน้ำตาล เชื้อสาเหตุ Plasmopara viticola encysted infection พืชเป็นโรค sporangiophore sporangium zoospore asexual antheridium ♂ + oogonium ♀ oospore sexual วงจรชีวิต

Disease cycle of downy mildew of grape caused by Plasmopara viticola

โรคราน้ำค้างข้าวโพด (Downy Mildew) เกิดจากเชื้อรา Peronosclerospora sorghi

โรคราสนิมขาว (White Rust) ของผักบุ้ง อาการโรคราสนิมขาวของผักบุ้ง (ซ้าย) พบด้านบนใบมีสีซีดขาว หรือเหลือง ด้านใต้ใบพบกลุ่มของเชื้อราสีขาวอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม ใบอาจหงิกผิดรูปร่าง เมื่อนำชิ้นพืชส่วนที่เป็นโรคมาตัดเป็นแผ่นบางและตรวจภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จะพบสปอร์ของเชื้อรามีลักษณะกลมต่อกันคล้ายลูกปัด (ขวา) เชื้อราสาเหตุคือ Albugo ipomoeae-panduratae

ขอให้ทุกคนโชคดี