Metarhizium anisopliae karakteristike, taksonomija, morfologija, način djelovanja



Metarhizium anisopliae je mitosporična ili anamorfna gljiva aseksualne reprodukcije, široko korištena kao entomopatogen za biološku kontrolu. Ima sposobnost parazitiranja i uklanjanja širokog raspona štetočina insekata raznih poljoprivredno važnih biljaka.

Ova gljiva ima posebna svojstva prilagodbe kako bi preživjela saprofit na organskoj tvari i kao parazit na insektima. Većina štetočina žitnih kukaca podložna je napadu ove entomopatogene gljivice.

Kao saprofitni organizam života prilagođen je različitim okruženjima u kojima razvija micelij, konidiofore i konidije. Ta sposobnost olakšava reprodukciju na laboratorijskoj razini pomoću jednostavnih tehnika širenja koje se koriste kao biokontroleri.

Doista, ova entomopatogena gljiva je prirodni neprijatelj velikog broja vrsta kukaca u raznim agroekosustavima. Gosti su u cijelosti pokriveni micelijem zelene boje, a odnose se na bolest koja se naziva muscardina verde.

Životni ciklus entomopatogena Metarhizium anisopliae Provodi se u dvije faze, stanična infektivna faza i druga saprofitna faza. Infektivni parazitirajući insekt i saprofit koristi prednosti hranjivih tvari iz tijela da bi se umnožio.

Za razliku od patogena kao što su virusi i bakterije koje patogen mora progutati da djeluju, gljivica Metarhizium djeluje u kontaktu. U tom slučaju spore mogu proklijati i prodrijeti u unutrašnjost koje zaraze kožnu membranu domaćina.

indeks

  • 1 Značajke
  • 2 Morfologija
  • 3 Taksonomija
  • 4 Životni ciklus
    • 4.1 Zeleni Muscardin
  • 5 Biološka kontrola
    • 5.1 Način djelovanja
  • 6 Biološka kontrola crnog žižaka banane
  • 7 Biološka kontrola ličinki
    • 7.1
    • 7.2 Ličinke bijelog crva
  • 8 Reference

značajke

Metarhizium anisopliae je patogena gljiva širokog spektra, koja se nalazi u tlu i parazitira ostatke insekata. Zbog svoje mogućnosti kao ekološke alternative, idealna je zamjena za agrokemikalije koje se koriste u integralnom gospodarenju štetnicima od ekonomskog značaja.

Infekcija od M. anisopliae Počinje ujedinjenjem konidija gljivice s kutikulom kukca domaćina. Nakon toga, putem enzimske aktivnosti između obje strukture i mehaničkog djelovanja, dolazi do klijanja i prodiranja.

Enzimi koji su uključeni u prepoznavanje, adheziju i patogenezu kutikule domaćina nalaze se u staničnoj stijenki gljivica. Ti proteini uključuju fosfolipaze, proteaze, dismutaze i adhezine, koji također djeluju u procesima adhezije, osmoze i morfogeneze gljivica..

Općenito, ove gljive djeluju sporo kad su uvjeti okoliša nepovoljni. Prosječne temperature između 24 i 28 ºC i visoka relativna vlažnost idealne su za učinkovit razvoj i entomopatogeno djelovanje.

Zelena bolest muscardina uzrokovana M. anisopliae karakterizira ga zelena obojenost spora na koloniziranom domaćinu. Nakon napada na insekte, micelij pokriva površinu, gdje strukture fruktiraju i sporuliraju pokrivajući površinu domaćina..

U tom smislu, infekcija traje oko tjedan dana da bi insekt prestao hraniti i umrijeti. Među raznim štetočinama koje kontrolira, ona je vrlo učinkovita kod insekata coleoptera, lepidoptera i homoptera, osobito larvi..

Gljivice M. anisopliae Kao biokontroler, prodaje se u formulacijama spora pomiješanih s inertnim materijalima kako bi se očuvala njegova održivost. Prikladan način za njegovu primjenu je fumigacija, manipulacija okolinom i inokulacija.

morfologija

Na laboratorijskoj razini, kolonije u M. anisopliae predstavljaju učinkovit razvoj u mediju za kulturu PDA (Papa-dekstrosa-agar). Kolonija kružnog oblika, u početku predstavlja micelarni rast bijele boje, pokazujući varijacije boje kada gljivice sporuliraju.

Na početku procesa razmnožavanja konidija, na površini micelara uočava se maslinasto zelenkasta boja. Na donjoj strani kapsule opaža se blijedo žuta boja s difuznim žutim pigmentima u sredini.

Konidiofori rastu iz micelija nepravilnog oblika s dvije do tri grane u svakom septumu. Ove konidiofore imaju duljinu od 4 do 14 mikrona i promjer od 1,5 do 2,5 mikrona.

Fialidi su strukture koje nastaju u miceliju, gdje su konidije odvojene. u M. anisopliae Oni su tanki na vrhu, 6 do 15 mikrona u duljini i 2 do 5 mikrona u promjeru.

Što se tiče konidija, one su jednoćelijske strukture, cilindrične i skraćene forme, s dugim lancima, hijalinskim do zelenkastim. Konidije imaju duljinu od 4 do 10 mikrona i promjer koji ide od 2 do 4 mikrona.

taksonomija

Spol Metarhizium u početku je opisan od strane Sorokina (1883) koji je zarazio larve od Austrijska anisoplia, uzrokujući bolest poznatu kao zelena muscardin. Ime Entomophthora anisopliae Metschnikoff je prvobitno predložio gljivične izolate, nakon čega je nazvan Isaria destructor.

Detaljnije studije taksonomije roda, zaključene u klasifikaciji kao Metarhizium sorokin. Vrsta se trenutno razmatra M. anisopliae, po imenu Metschnikoff, kao predstavničko tijelo roda Metarhizium.

Različite gljivice izolirane Metarhizium oni su specifični, zbog čega su označeni kao nove sorte. Međutim, oni su trenutno klasificirani kao vrste Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus i Metarhizium acridum.

Isto tako, neke su vrste preimenovane, Metarhizium taii predstavlja slične karakteristike Metarhizium guizhouense. Komercijalni soj od M. anisopliae, M. anisopliae (43) koji je specifičan neprijatelj coleoptera sada se zove Metarhizium brunneum.

Vrsta Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), dio je žanra Metarhizium opisao Sorokin (1883). Taksonomski pripada obitelji Clavicipitaceae, red Hypocreales, klasa Sordariomycetes, podjela askomikote, kraljevstva gljive.

Životni ciklus

Gljivice Metarhizium anisopliae inicira patogenezu procesom adhezije konidija na cuticular membrani domaćina. Nakon toga, faze klijanja, rast apresija ili struktura umetanja, kolonizacija i reprodukcija.

Spore ili konidije iz tla ili kontaminiranog ostatka insekata upadaju u kutikulu novih domaćina. Uz intervenciju mehaničkih i kemijskih procesa razvijaju se apresorij i proklijala cjevčica koja prodire u unutrašnjost kukca..

Općenito, pod povoljnim uvjetima, klijanje se događa 12 sati nakon inokulacije. Isto tako, nastajanje apresorije i prodiranje germinativne cijevi ili haustorije se događa između 12 i 18 sati..

Fizički mehanizam koji dopušta penetraciju je pritisak koji vrši appressoria, koji razbijaju cutikularnu membranu. Kemijski mehanizam je djelovanje enzima proteaze, kinaza i lipaza koji razgrađuju membrane na mjestu umetanja.

Jednom kada je kukac ušao, grana hifa unutra, nakon 3 do 4 dana potpuno zahvaća plijen. Tada nastaju reproduktivne strukture, konidiofori i konidije, što dovodi do patogeneze domaćina za 4-5 dana.

Smrt insekta nastaje kontaminacijom toksina koje proizvodi entomopatogena gljivica. Biokontroler sintetizira toksine dekstruksina, protodekstruksina i demetildekstruksina visokog stupnja toksičnosti za člankonožce i nematode.

Invazija domaćina uvjetovana je temperaturom i relativnom vlažnošću okoline. Isto tako, dostupnost hranjivih tvari na kožnoj membrani kukca i mogućnost otkrivanja osjetljivih domaćina se koloniziraju.

Zeleni Muscardin

Zelena bolest muscardina uzrokovana Metarhizium anisopliae On predstavlja različite simptome na ličinkama, nimfama ili inficiranim odraslim osobama. Nezreli oblici smanjuju nastanak sluzi, skloni su se udaljiti od mjesta napada ili paralizirati njegovo kretanje.

Odrasli smanjuju kretanje i područje leta, prestaju s hranjenjem, a ženke ne polažu jaja. Onečišćeni insekti umiru na mjestima daleko od mjesta infekcije, što potiče širenje bolesti.

Ciklus bolesti može se završiti između 8 i 10 dana, ovisno o uvjetima okoline, uglavnom vlažnosti i temperaturi. Nakon smrti domaćina, potpuno je prekriven bijelim micelijem i uzastopnom zelenom sporulacijom, karakterističnom za zeleni muscardin.

Biološka kontrola

Gljivice Metarhizium anisopliae je jedan od entomopatogena koji se najčešće proučava i koristi u biološkoj kontroli štetnika. Ključni čimbenik za uspješnu kolonizaciju domaćina je prodiranje gljive i naknadno umnožavanje.

Utvrđena gljiva unutar kukca nastaje proliferacija nitastih hifa i stvaranje mikotoksina koji inaktiviraju domaćina. Smrt domaćina također se javlja zbog patoloških promjena i mehaničkih učinaka na unutarnje organe i tkiva.

Biološka kontrola provodi se primjenom proizvoda formuliranih na temelju koncentracija spora ili konidija gljivica u komercijalnim proizvodima. Konidije su pomiješane s inertnim materijalima, kao što su otapala, gline, talk, emulgatori i drugi prirodni aditivi..

Ti materijali ne smiju utjecati na održivost gljivica i moraju biti bezopasni za okoliš i usjeve. Osim toga, moraju imati optimalne fizičke uvjete koji olakšavaju miješanje, primjenu proizvoda i koji su jeftini.

Uspjeh biološke kontrole putem entomopatogena ovisi o djelotvornoj formulaciji komercijalnog proizvoda. Uključujući održivost mikroorganizma, materijal korišten u formulaciji, uvjete skladištenja i način primjene.

Način djelovanja

Inokulum iz primjene formuliran s gljivicama M. anisopliae On služi za kontaminaciju larvi, hifa ili odraslih. Kontaminirani domaćini migriraju na druga mjesta u usjevima gdje umiru i šire bolest zbog sporulacije gljivica.

Djelovanje vjetra, kiše i rosa olakšava disperziju konidija prema drugim dijelovima biljke. Insekti u aktivnostima traženja hrane izloženi su adheziji spora.

Uvjeti okoline pogoduju razvoju i disperziji konidija, budući da su nezrela stanja kukca najosjetljivija. Od novih infekcija stvaraju se sekundarni žarišta, proliferirajući epizootiju koja je u stanju potpuno kontrolirati kugu.

Biološka kontrola crnog žižaka banane

Crni žižak (Cosmopolites sordidus Germar) je važan štetnik uzgoja musaceas (banana i banana) uglavnom u tropima. Njegova disperzija je uglavnom uzrokovana upravljanjem koje čovjek obavlja u procesima sjetve i žetve.

Ličinka je uzročnik štete uzrokovane unutar rizoma. Žižak u ličinskoj fazi je vrlo aktivan i vrlo proždrljiv, uzrokujući perforacije koje utječu na korijenski sustav biljke.

Galerije formirane u rizomu olakšavaju kontaminaciju mikroorganizmima koji trunu vaskularna tkiva biljke. Zajedno s tim, biljka slabi i nastoji preokrenuti djelovanjem jakih vjetrova.

Uobičajena kontrola temelji se na uporabi kemijskih insekticida, međutim, njegov negativan utjecaj na okoliš doveo je do traženja novih alternativa. Trenutno se koristi entomopatogene gljivice kao Metarhizium anisopliae pokazali dobre rezultate u pokusima na terenu.

U Brazilu i Ekvadoru postignuti su izvrsni rezultati (smrtnost od 85-95%) M. anisopliae na rižu kao inokulacijski materijal. Strategija je staviti zaraženu rižu na komade stabljike oko biljke, kukac je privučen i kontaminiran patogenom.

Biološka kontrola ličinki

Kukuruzni crv

Vojnički crv (Spodoptera frugiperda) je jedan od najštetnijih štetnika u žitaricama kao što su sirak, kukuruz i stočna hrana. U kukuruzu je vrlo štetan kada napadne usjev prije 30 dana, s visinama između 40 i 60 cm.

U tom smislu, kemijska kontrola omogućila je insektu da postigne veću otpornost, eliminaciju prirodnih neprijatelja i oštećenje okoliša. Korištenje M. anisopliae kao alternativna biološka kontrola pokazala je dobre rezultate S. frugiperda osjetljiv je.

Najbolji rezultati dobiveni su primjenom sterilizirane riže kao sredstva za raspršivanje inokuluma u kulturi. Izvođenje aplikacija na 10 dds i zatim na 8 dana, podešavanje formulacije na 1 × 1012 konidije po hektaru.

Ličinke bijelog crva

Ličinke buba nalaze se hranivima organskom tvari i korijenom ekonomski važnih usjeva. Vrsta Hylamorpha elegans (Burmeister) nazvan zeleni pololo, njegovo ličinsko stanje je pšenični štetnik (Triticum aestivum L.).

Šteta koju uzrokuje larva pojavljuje se na razini korijenskog sustava, uzrokujući da biljke oslabe, uvenu i izgube lišće. Životni ciklus kukaca traje jednu godinu, au vrijeme najveće incidencije promatraju se potpuno uništene zone uzgoja.

Kemijska kontrola je nedjelotvorna zbog migracije ličinki u tretiranim tlima. Povezano s povećanjem otpornosti, povećanjem troškova proizvodnje i zagađenjem okoliša.

Upotreba Metarhizium anisopliae Kao antagonist i biokontroler postigao je smrtnost do 50% u populacijama larvi. Čak i kada su rezultati dobiveni na laboratorijskoj razini, očekuje se da će terenske analize dati slične rezultate.

reference

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., i Saínz Hernández, J.C. (2015). Formulacija Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin s biorazgradivim polimerima i njihovom virulentnošću Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Učinkovitost entomopatogene gljivice "Metharrizium anisopliae"U kontroli"Boophilus microplus(Acari: ixodidae). Costa Rican Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Mogućnosti za upravljanje crnom bananinom žižakom. Integrirano upravljanje štetočinama (Kostarika) Nº, 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Upotreba Metarhizium anisopliae za biološku kontrolu pljuvačkeAeneolamia spp. i Prosapia spp.) na pašnjacima. \ t Brachiaria decumbens u El Peténu, Guatemala (magistarski rad) Preuzeto s: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Konidije patogene gljivice kukaca, Metarhizium anisopliae, ne pridržavaju se kutikule larvi komaraca. Royal Society otvorena znanost, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C.N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Kontrola štetočina u poljoprivredi pomoću entomopatogenih gljiva: izazovi i perspektive. Rev. Científica iz Autonomnog Sveučilišta Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C.A., & Michel, A.C. (2005). Utjecaj entomopatogene gljivice Metarhizium anisopliae o kontroli kukuruznog crva na terenu. Napredak u istraživanju u poljoprivredi, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Francuska, A., & Gerding, M. (2004). Procjena dva soja gljivice Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Za suzbijanje ličinki bijelog crva Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Tehnička poljoprivreda, 64 (1), 17-24.