Metarhizium anisopliae charakteristiky, taxonómia, morfológia, spôsob účinku



Metarhizium anisopliae je mitosporická alebo anamorfná huba asexuálnej reprodukcie, široko používaná ako entomopatogén pre biologickú kontrolu. Má schopnosť parazitovať a eliminovať širokú škálu hmyzích škodcov rôznych poľnohospodárskych rastlín.

Táto huba má špeciálne adaptačné vlastnosti na prežitie saprofytu na organických látkach a ako parazit na hmyz. Väčšina hmyzích škodcov peňažných plodín je náchylných na napadnutie touto entomopatogénnou hubou.

Ako saprofytický životný organizmus je prispôsobený rôznym prostrediam, kde sa vyvíja mycelium, konidiofory a konídie. Táto kapacita uľahčuje jeho reprodukciu na laboratórnej úrovni pomocou jednoduchých propagačných techník, ktoré sa majú používať ako biokontrolér.

Táto entomopatogénna huba je prirodzeným nepriateľom veľkého počtu druhov hmyzu v rôznych agroekosystémoch. Hostia sú v plnom rozsahu pokrytí myceliom zelenej farby, ktoré odkazuje na chorobu nazývanú muscardina verde.

Životný cyklus entomopatogénu Metarhizium anisopliae Uskutočňuje sa v dvoch fázach, bunkovej infekčnej fáze a ďalšej saprofytickej fáze. Infekcia v parazitovanom hmyze av saprofýte využíva živiny tela na množenie..

Na rozdiel od patogénov ako sú vírusy a baktérie, ktoré vyžadujú nasaté patogénu konať, konať Pon Metarhizium kontakt. V tomto prípade sa spory môžu klíčiť a prenikať do Kutikulárne membrána infekčného hostiteľa.

index

  • 1 Charakteristiky
  • 2 Morfológia
  • 3 Taxonómia
  • 4 Životný cyklus
    • 4.1 Zelená Muscardin
  • 5 Biologická kontrola
    • 5.1 Spôsob účinku
  • 6 Biologická kontrola čierneho banánu
  • 7 Biologická kontrola lariev
    • 7.1 Kukuričná žuvačka
    • 7.2 Larvy bielych červov
  • 8 Referencie

rysy

Metarhizium anisopliae je širokospektrálna patogénna huba, ktorá sa nachádza v pôde a parazitované zvyšky hmyzu. Vďaka svojmu potenciálu ako ekologickej alternatívy je ideálnou náhradou agrochemikálií používaných v integrálnom manažmente hospodárskych škodcov..

Infekcia M. anisopliae Začína spojením konídií huby s pokožkou hostiteľského hmyzu. Následne enzymatickou aktivitou medzi oboma štruktúrami a mechanickým pôsobením, klíčením a penetráciou dochádza k ich vzniku.

V bunkovej steny plesní enzýmov zapojených do rozpoznávania, priľnavosť a patogenéze hostiteľskej kutikuly sa nachádzajú. Tieto proteíny zahŕňajú fosfolipázy, proteázy, superoxid a adhezíny, ktoré tiež pôsobia na procesoch adhézie a morfogenéze osmóza huba.

Vo všeobecnosti tieto huby pôsobia pomaly, keď sú nepriaznivé environmentálne podmienky. Priemerné teploty medzi 24 a 28 ° C a vysoká relatívna vlhkosť sú ideálne pre účinný vývoj a entomopatogénne pôsobenie.

Muscardine zelené ochorenie spôsobené M. anisopliae je charakterizovaný zeleným sfarbením spór na kolonizovanom hostiteľovi. Po napadnutí hmyzom mycelium pokrýva povrch, kde štruktúry fruktifikujú a sporulujú na povrchu hostiteľa..

V tomto ohľade trvá infekcia asi týždeň, kým hmyz prestane kŕmiť a umiera. Medzi rôznymi škodcami, ktoré kontroluje, je vysoko účinný u hmyzu coleoptera, lepidoptera a homoptera, najmä lariev..

Huba M. anisopliae Ako biokontrolér sa predáva vo formuláciách spór zmiešaných s inertnými materiálmi, aby sa zachovala jeho životaschopnosť. Vhodným spôsobom na jeho aplikáciu je fumigácia, environmentálna manipulácia a očkovanie.

morfológia

Na laboratórnej úrovni, kolónie M. anisopliae predstavujú účinný vývoj PDA v kultivačnom médiu (Papa-dextrorsa-agar). Kolónia kruhovej formy predstavuje spočiatku micelárny rast bielej farby, ktorý vykazuje variácie farby, keď huby sporulujú.

Na začiatku procesu množenia konídií je na micelárnom povrchu pozorované olivovo zelené nazelenalé sfarbenie. Na spodnej strane kapsuly sa pozoruje bledožlté sfarbenie pri difúznych žltých pigmentoch v strede.

Conidiophores rastú z nepravidelne tvarovaného mycélia s dvoma až tromi vetvami v každej priehradke. Tieto konidiofory majú dĺžku 4 až 14 mikrónov a priemer 1,5 až 2,5 mikrometra.

Fialidy sú štruktúry, ktoré sa vytvárajú v mycéliu, pričom sú miestom, kde sú konídie oddelené. v M. anisopliae Na vrchole sú tenké, dĺžka 6 až 15 mikrometrov a priemer 2 až 5 mikrometrov.

Ako konídie sú jednobunkové štruktúry, valcové a skrátená forma dlhých reťazcov, hyalínových do zelena. Konídie majú dĺžku 4 až 10 um a priemer v rozmedzí od 2 do 4 mikrometrov.

taxonómie

Pohlavie Metarhizium pôvodne opísal Sorokin (1883) infikujúci larvy Rakúske anizoplie, spôsobujúce ochorenie známe ako zelený muscardin. Názov Entomophthora anisopliae pôvodne navrhol Metschnikoff pre izoláty húb, následne bol pomenovaný Isaria destructor.

Podrobnejšie štúdie taxonómie rodu, uzavreté v klasifikácii ako Metarhizium sorokin. Tento druh sa v súčasnosti zvažuje M. anisopliae, Metschnikoff ako orgán reprezentujúci rod Metarhizium.

Rôzne huby izolované Metarhizium sú špecifické, preto boli označené ako nové odrody. V súčasnosti sú však klasifikované ako druhy Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus a Metarhizium acridum.

Podobne, niektoré druhy boli premenované, Metarhizium taii charakterizuje podobné vlastnosti Metarhizium guizhouense. Komerčný kmeň M. anisopliae, M. anisopliae (43) ktorý je špecifický nepriateľ coleoptera je teraz nazývaný Metarhizium brunneum.

Druh Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), je súčasťou žánru Metarhizium opísaný Sorokinom (1883). Taxonomicky patrí do rodiny Clavicipitaceae, poriadok Hypocreales, trieda Sordariomycetes, delenie Ascomycota, kráľovstva huby.

Životný cyklus

Huba Metarhizium anisopliae iniciuje patogenézu prostredníctvom procesu adhézie konídií na kutikulárnej membráne hostiteľa. Následne, klíčenie fázy, rast appressoria alebo vkladanie štruktúr, kolonizácie a reprodukcie.

Spóry alebo konídie z pôdy alebo kontaminované zvyšky hmyzu napadnú kutikulu nových hostiteľov. Intervenciou mechanických a chemických procesov sa vyvinie aporzór a klíčiaca trubica, ktorá preniká do vnútra hmyzu..

Všeobecne platí, že za priaznivých podmienok dochádza k klíčeniu 12 hodín po inokulácii. Podobne dochádza k tvorbe apormií a prieniku klíčivej trubice alebo hrdla medzi 12:00 až 6:00 hod..

Fyzikálny mechanizmus, ktorý umožňuje prenikanie, je tlak vyvíjaný appresóriou, ktorý rozbíja kutikulárnu membránu. Chemickým mechanizmom je pôsobenie enzýmov proteáz, kináz a lipáz, ktoré rozkladajú membrány v mieste vloženia.

Akonáhle hmyz prenikol, vetva hýf vo vnútri, úplne napadnúť korisť po 3-4 dňoch. Potom sa vytvoria reprodukčné štruktúry, konidiofory a konídie, ktoré dokončia patogenézu hostiteľa v 4-5 dňoch..

Hmyz smrť nastane kontamináciou toxínov produkovaných entomopatogénne huby. Biokontrolně syntetizuje dextruxina toxíny, demetildextruxina protodextruxina a vysokú úroveň toxicity pre článkonožce a nematódy.

Invazia hostiteľa je podmienená teplotou a relatívnou vlhkosťou prostredia. Podobne, dostupnosť živín na kutikulárnej membráne hmyzu a schopnosť detegovať náchylných hostiteľov na kolonizáciu.

Zelená Muscardin

Muscardine zelené ochorenie spôsobené Metarhizium anisopliae Predstavuje rôzne príznaky na larvách, nymfách alebo infikovaných dospelých jedincoch. Nezrelé formy znižujú tvorbu slizu, majú sklon pohybovať sa od miesta útoku alebo paralyzovať jeho pohyb.

Dospelí znižujú svoj pohyb a letovú plochu, zastavujú kŕmenie a samice nekladú vajíčka. Kontaminovaný hmyz má tendenciu umierať na miestach ďaleko od miesta infekcie, čo podporuje šírenie choroby.

Cyklus ochorenia môže byť ukončený medzi 8 a 10 dňami v závislosti od podmienok prostredia, najmä vlhkosti a teploty. Po smrti hostiteľa je úplne pokrytý bielym mycéliom a postupnou zelenou sporuláciou, charakteristickou pre zelený muscardin..

Biologická kontrola

Huba Metarhizium anisopliae je jedným z najviac študovaných entomopatogénov a používaných v biologickej kontrole škodcov. Kľúčovým faktorom pre úspešnú kolonizáciu hostiteľa je prenikanie huby a následné množenie.

Vzniknutá huba v hmyze sa vyskytuje v proliferácii vláknitých hyf a generovaní mykotoxínov, ktoré inaktivujú hostiteľa. K úmrtiu hostiteľa dochádza tiež v dôsledku patologických zmien a mechanických účinkov na vnútorné orgány a tkanivá.

Biologická kontrola sa uskutočňuje použitím produktov formulovaných na základe koncentrácií spór alebo konídií huby v komerčných produktoch. Konídia sa zmiešajú s inertnými materiálmi, ako sú rozpúšťadlá, íly, mastenec, emulgátory a iné prírodné prísady..

Tieto materiály by nemali ovplyvniť životaschopnosť huby a mali by byť neškodné pre životné prostredie a plodiny. Okrem toho musia mať optimálne fyzikálne podmienky, ktoré uľahčujú miešanie, aplikáciu produktu a ktoré sú lacné.

Úspech biologickej kontroly prostredníctvom entomopatogénov závisí od účinnej formulácie komerčného produktu. Vrátane životaschopnosti mikroorganizmu, materiálu použitého vo formulácii, podmienok skladovania a spôsobu aplikácie.

Spôsob pôsobenia

Inokulum z aplikácií formulovaných s hubou M. anisopliae Slúži na kontamináciu lariev, hyf alebo dospelých. Kontaminované hostitelia migrujú na iné miesta v plodine, kde zomierajú a šíria chorobu v dôsledku sporulácie huby.

Pôsobenie vetra, dažďa a rosy uľahčuje rozptýlenie konídií na iné časti rastliny. Hmyz v ich potravinárskej činnosti je vystavený adhézii spór.

Podmienky prostredia podporujú vývoj a rozptyl konídií, ktoré sú najzraniteľnejšími stavmi hmyzu. Z nových infekcií vznikajú sekundárne ložiská, ktoré rozširujú epizootiu schopnú úplne kontrolovať mor.

Biologická kontrola čierneho banánu

Čierny weevil (Kozmopolity sordidus Germar je dôležitým škodcom pestovania muškátov (banánov a banánov) hlavne v trópoch. Jeho rozptyl je spôsobený najmä manažmentom, ktorý človek vykonáva v procese sejby a zberu.

Larva je pôvodcom poškodenia spôsobeného vnútri odnože. Weevil vo svojej larválnej fáze je veľmi aktívny a veľmi nenormálny, čo spôsobuje perforácie, ktoré ovplyvňujú koreňový systém rastliny.

Galérie vytvorené v podzemku uľahčujú kontamináciu mikroorganizmami, ktoré hnijú vaskulárne tkanivá rastliny. Spolu s tým rastlina oslabuje a má tendenciu sa prevrátiť pôsobením silného vetra.

Bežná kontrola je založená na použití chemických insekticídov, avšak jej negatívny vplyv na životné prostredie viedol k hľadaniu nových alternatív. V súčasnosti je použitie entomopatogénnych húb ako Metarhizium anisopliae uviedli dobré výsledky v skúškach na poli.

V Brazílii a Ekvádore sa dosiahli vynikajúce výsledky (úmrtnosť 85-95%) s použitím M. anisopliae na ryžu ako inokulačný materiál. Stratégiou je umiestniť infikovanú ryžu na kúsky stonky okolo rastliny, hmyz je priťahovaný a kontaminovaný patogénom.

Biologická kontrola lariev

Kukuričná žuvačka

Červenec (Spodoptera frugiperda) je jedným z najškodlivejších škodcov v obilninách, ako je cirok, kukurica a krmivo. V obilí je veľmi škodlivé, keď napadne plodiny pred 30 dds, s výškou medzi 40 a 60 cm.

V tomto ohľade chemická kontrola umožnila hmyzu dosiahnuť väčšiu odolnosť, elimináciu prirodzených nepriateľov a poškodenie životného prostredia. Použitie M. anisopliae ako alternatívna biologická kontrola uvádza dobré výsledky, pretože S. frugiperda je citlivý.

Najlepšie výsledky sa dosiahli použitím sterilizovanej ryže ako prostriedku na dispergovanie inokula v kultúre. Vykonávanie aplikácií v 10 dds a potom v 8 dňoch, úprava formulácie na 1 x 1012 konídií na hektár.

Biely červ larvy

Larvy chrobákov sa nachádzajú kŕmenie organickými látkami a koreňmi ekonomicky dôležitých plodín. Druh Hylamorpha elegans (Burmeister) nazývaný zelené pololo, je jeho larválny stav je škodca pšenice (Triticum aestivum L.).

Poškodenie spôsobené larvou nastáva na úrovni koreňového systému, čo spôsobuje, že rastliny oslabujú, vädnú a strácajú listy. Životný cyklus chrobáka trvá jeden rok av čase najväčšieho výskytu sa pozorujú úplne zničené pestovateľské zóny..

Chemická kontrola bola neúčinná v dôsledku migrácie lariev v ošetrených pôdach. Súvisí so zvýšením rezistencie, zvýšením výrobných nákladov a znečistením životného prostredia.

Zamestnávanie Metarhizium anisopliae ako antagonista a biokontrolér dosiahol až 50% mortalitu v populáciách lariev. Aj keď boli výsledky získané na laboratórnej úrovni, očakáva sa, že analýzy v teréne budú vykazovať podobné výsledky.

referencie

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., & Saínz Hernández, J.C. (2015). Formulácia Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin s biodegradovateľnými polymérmi a ich virulencia proti Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Účinnosť entomopatogénnej huby "\ tMetharrizium anisopliae"Kontrola nad"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Costa Rican Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Možnosti riadenia čierneho banánu. Integrovaná ochrana proti škodcom (Kostarika) č.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Použitie Metarhizium anisopliae na biologickú kontrolu spittlebug (\ tAeneolamia spp. a Prosapia spp.) na pastvinách Brachiaria decumbens v El Petén, Guatemala (Diplomová práca) Zdroj: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B. P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Conidia hmyzie patogénnej huby, Metarhizium anisopliae, nedodržiavajú komár larvy kutikuly. Kráľovská spoločnosť otvorila vedu, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Kontrola škodcov v poľnohospodárstve s použitím entomopatogénnych húb: výzvy a perspektívy. Científica z autonómnej univerzity Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C. A., & Michel, A. C. (2005). Účinok entomopatogénnej huby Metarhizium anisopliae o kontrole lariev kukurice v poli. Pokroky v poľnohospodárskom výskume, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Francúzsko, A., & Gerding, M. (2004). Vyhodnotenie dvoch kmeňov huby Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Na kontrolu lariev bielych červov Hylamorpha elegans Burm (Coleoptera: Scarabaeidae). Technické poľnohospodárstvo, 64 (1), 17-24.