Metarhizium anisopliae charakteristiky, taxonomie, morfologie, způsob účinku



Metarhizium anisopliae je mitosporická nebo anamorfní houba asexuální reprodukce, široce používaná jako entomopatogen pro biologickou kontrolu. Má schopnost parazitovat a eliminovat širokou škálu hmyzích škůdců různých zemědělsky významných rostlin.

Tato houba má speciální adaptační vlastnosti, aby přežila saprofyt na organické hmotě a jako parazit na hmyzu. Většina hmyzích škůdců peněžních plodin je náchylná k napadení touto entomopatogenní houbou.

Jako saprofytický životní organismus je přizpůsoben různým prostředím, kde vyvíjí mycelium, konidiofory a konidie. Tato kapacita usnadňuje jeho reprodukci na laboratorní úrovni pomocí jednoduchých propagačních technik, které se používají jako biokontrolér.

Tato entomopatogenní houba je přirozeným nepřítelem velkého počtu druhů hmyzu v různých agroekosystémech. Hosté jsou pokryty v plném rozsahu myceliem zelené barvy, odkazující na nemoc zvanou muscardina verde.

Životní cyklus entomopatogenu Metarhizium anisopliae Provádí se ve dvou fázích, buněčné infekční fázi a další saprofytické fázi. Infekce v parazitovaném hmyzu a v saprofytu využívá živin mrtvoly k množení.

Na rozdíl od patogenů, jako jsou viry a bakterie, které musí být patogenem přijímány, působí houba Metarhizium v ​​kontaktu. V tomto případě mohou spory klíčit a proniknout do vnitřku infikujícího kutikulární membránu hostitele.

Index

  • 1 Charakteristika
  • 2 Morfologie
  • 3 Taxonomie
  • 4 Životní cyklus
    • 4.1 Zelená Muscardin
  • 5 Biologická kontrola
    • 5.1 Způsob působení
  • 6 Biologická kontrola černého banánu
  • 7 Biologická kontrola larev
    • 7.1 Tuňák obecný
    • 7.2 Larvy bílých červů
  • 8 Odkazy

Vlastnosti

Metarhizium anisopliae je širokospektrální patogenní houba, která se nachází v půdě a parazitované zbytky hmyzu. Vzhledem ke svému potenciálu jako ekologické alternativy je ideální náhradou za agrochemikálie používané v integrálním managementu hospodářsky významných škůdců.

Infekce M. anisopliae Začíná spojením konidií houby s kutikulou hmyzu hostitele. Následně enzymatickou aktivitou mezi oběma strukturami a mechanickým působením dochází k klíčení a pronikání.

V buněčné stěny plísní enzymů zapojených do rozpoznávání, přilnavost a patogenezi hostitelské kutikuly se nacházejí. Tyto proteiny zahrnují fosfolipázy, proteázy, superoxid a adheziny, které rovněž působí na procesech adheze a morfogenezi osmóza houba.

Obecně tyto houby působí pomalu, když jsou podmínky prostředí nepříznivé. Průměrná teplota mezi 24 a 28 ° C a vysoká relativní vlhkost jsou ideální pro efektivní vývoj a entomopatogenní působení.

Muscardine zelené onemocnění způsobené M. anisopliae je charakterizován zeleným zbarvením spór na kolonizovaném hostiteli. Jakmile napadne hmyz, mycelium pokryje povrch, kde struktury fructify a sporulate pokrývat povrch hostitele \ t.

V tomto ohledu trvá infekce asi týden, než hmyz přestane krmit a umírá. Mezi různými škůdci, které kontroluje, je vysoce účinný u hmyzu coleoptera, lepidoptera a homoptera, zejména larv.

Houba M. anisopliae Jako biokontrolér se prodává ve formulacích spór smíchaných s inertními materiály, aby byla zachována jeho životaschopnost. Vhodným způsobem pro jeho aplikaci je fumigace, manipulace s okolním prostředím a očkování.

Morfologie

Na laboratorní úrovni, kolonie M. anisopliae představují účinný vývoj PDA v kultivačním médiu (Papa-dextrorsa-agar). Kolonie kruhové formy představuje zpočátku micelární růst bílé barvy, který vykazuje variace barev, když houba sporuluje.

Na začátku procesu množení konidií je na micelárním povrchu pozorováno olivově zelené zbarvení. Na spodní straně kapsle je pozorováno světle žluté zabarvení s difúzními žlutými pigmenty uprostřed.

Conidiophores rostou z nepravidelně tvarovaného mycelia se dvěma až třemi větvemi v každé přepážce. Tyto konidiofory mají délku 4 až 14 mikronů a průměr 1,5 až 2,5 mikronů.

Fialidy jsou struktury, které jsou generovány v myceliu, což je místo, kde jsou konidie odděleny. In M. anisopliae Jsou tenké na vrcholu, 6 až 15 mikronů v délce a 2 až 5 mikronů v průměru.

Jako konidie jsou jednobuněčné struktury, válcové a zkrácená forma dlouhých řetězců, hyalinní do zelena. Konidie mají délku 4 až 10 um a průměr v rozmezí od 2 do 4 mikrometrů.

Taxonomie

Pohlaví Metarhizium byl původně popsán Sorokinem (1883) infikujícím larvy Rakouská anisoplia, způsobující onemocnění známé jako zelený muscardin. Jméno Entomophthora anisopliae původně navrhl Metschnikoff pro izoláty plísní, následně byl jmenován Isaria destructor.

Podrobnější studie taxonomie rodu, uzavřené v klasifikaci jako Metarhizium sorokin. Tento druh je v současnosti zvažován M. anisopliae, pojmenovaný Metschnikoff, jako reprezentativní orgán rodu Metarhizium.

Různé houby izolované Metarhizium jsou specifické, a proto byly označeny za nové odrůdy. V současné době jsou však klasifikovány jako druhy Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus a Metarhizium acridum.

Podobně, některé druhy byly přejmenované, Metarhizium taii představuje podobné vlastnosti Metarhizium Guizhouense. Komerční kmen M. anisopliae, M. anisopliae (43) který je specifický nepřítel coleoptera je nyní volán Metarhizium brunneum.

Druh Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), je součástí žánru Metarhizium popsaný Sorokinem (1883). Taxonomicky patří do rodiny Clavicipitaceae, objednávky Hypocreales, třídy Sordariomycetes, divize Ascomycota, království Houby.

Životní cyklus

Houba Metarhizium anisopliae iniciuje patogenezi prostřednictvím procesu adheze konidií na kutikulární membráně hostitele. Následně, fáze klíčení, růst appressoria nebo vložení struktury, kolonizace a reprodukce.

Spory nebo konidie z půdy nebo kontaminované zbytky hmyzu napadají kutikulu nových hostitelů. Intervencí mechanických a chemických procesů se vyvine aporzurium a klíčenka, která proniká vnitřkem hmyzu..

Obecně platí, že za příznivých podmínek dochází k klíčení 12 hodin po inokulaci. Podobně dochází ke vzniku appressoria a pronikání zárodečné trubice nebo žíly mezi 12:00 až 6:00..

Fyzický mechanismus, který umožňuje průnik je tlak vyvíjený appressoria prolomit kutikulární membránu. Chemický mechanismus je působením enzymů proteázy, kinázy a lipázy rozbít membrány v místě vložení.

Jakmile pronikl hmyz, větev hyphae uvnitř, kompletně napadající kořist po 3-4 dnech. Poté se vytvoří reprodukční struktury, konidiofory a konidie, které dokončí patogenezi hostitele ve 4-5 dnech..

Hmyz smrt nastane kontaminací toxinů produkovaných entomopatogenní houby. Biokontrolně syntetizuje dextruxina toxiny, demetildextruxina protodextruxina a vysokou úroveň toxicity pro členovce a nematody.

Invaze hostitele je podmíněna teplotou a relativní vlhkostí prostředí. Podobně, dostupnost živin na kutikulární membráně hmyzu a schopnost detekovat citlivé hostitele, kteří mají být kolonizováni.

Zelená Muscardin

Muscardine zelené onemocnění způsobené Metarhizium anisopliae Představuje různé příznaky na larvách, nymfách nebo infikovaných dospělých. Nezralé formy snižují tvorbu slizu, mají tendenci se vzdalovat od místa útoku nebo paralyzovat jeho pohyb.

Dospělí snižují pohyb a letovou oblast, zastavují krmení a samice nekládají vejce. Kontaminovaný hmyz má tendenci umírat na místech daleko od místa infekce, což podporuje šíření nemoci.

Cyklus onemocnění může být ukončen mezi 8 a 10 dny v závislosti na podmínkách prostředí, zejména vlhkosti a teplotě. Po smrti hostitele je kompletně pokryta bílým myceliem a postupnou zelenou sporulací, charakteristickou pro zelený muscardin..

Biologická kontrola

Houba Metarhizium anisopliae je jeden z entomopatogenů nejvíce studovaných a používaných v biologické kontrole škůdců. Klíčovým faktorem pro úspěšnou kolonizaci hostitele je pronikání houby a následné násobení.

Založena houba uvnitř hmyzu dochází k proliferaci vláknitých hyphae a generování mykotoxinů, které inaktivují hostitele. K úmrtí hostitele dochází také v důsledku patologických změn a mechanických účinků na vnitřní orgány a tkáně.

Biologická kontrola se provádí použitím produktů formulovaných na základě koncentrací spór nebo konidií houby v komerčních produktech. Konidie se smísí s inertními materiály, jako jsou rozpouštědla, jíly, mastky, emulgátory a další přírodní přísady..

Tyto materiály by neměly ovlivnit životaschopnost houby a měly by být neškodné pro životní prostředí a plodiny. Kromě toho musí mít optimální fyzikální podmínky, které usnadňují míchání, aplikaci výrobku a které jsou levné.

Úspěch biologické kontroly prostřednictvím entomopatogenů závisí na účinné formulaci komerčního produktu. Včetně životaschopnosti mikroorganismu, materiálu použitého ve formulaci, podmínek skladování a způsobu aplikace.

Způsob působení

Inokulum z aplikací formulovaných s plísní M. anisopliae Slouží ke kontaminaci larev, hyf nebo dospělých. Kontaminované hostitele migrují na jiná místa v plodině, kde umírají a šíří nemoc v důsledku sporulace houby.

Působení větru, deště a rosy usnadňuje rozptýlení konidií na jiné části rostliny. Hmyz v jejich potravinové činnosti je vystaven adhezi spór.

Podmínky prostředí podporují vývoj a rozptyl konidií, což jsou nezralé stavy hmyzu, které jsou nejcitlivější. Z nových infekcí vznikají sekundární ložiska, která šíří epizootii schopnou zcela ovládat mor.

Biologická kontrola černého banánu

Černý weevil (Kosmopolity sordidus Germar je důležitým škůdcem pěstování musaceas (banánů a banánů) hlavně v tropech. Jeho rozptyl je způsoben především managementem, který člověk vykonává v procesu setí a sklizně.

Larva je původcem poškození způsobeného uvnitř oddenku. Weevil ve své larvální fázi je velmi aktivní a velmi nenasytný, což způsobuje perforace, které ovlivňují kořenový systém rostliny.

Galerie vytvořené v oddenku usnadňují kontaminaci mikroorganismy, které hnijí cévní tkáně rostliny. Spolu s tím rostlina oslabuje a má tendenci se převrátit působením silného větru.

Obvyklá kontrola je založena na použití chemických insekticidů, avšak její negativní vliv na životní prostředí vedl k hledání nových alternativ. V současné době se používají entomopatogenní houby jako Metarhizium anisopliae uvádějí dobré výsledky v terénních studiích.

V Brazílii a Ekvádoru byly získány vynikající výsledky (úmrtnost 85-95%) s použitím M. anisopliae na rýži jako očkovací materiál. Strategií je umístit infikovanou rýži na kousky stonku kolem rostliny, hmyz je přitahován a kontaminován patogenem.

Biologická kontrola larev

Tuňák obecný

Červenec (Spodoptera frugiperda) je jedním z nejškodlivějších škůdců v obilovinách, jako je cirok, kukuřice a krmiva. V obilí je velmi škodlivé, když napadne plodiny před 30 dds, s výškou mezi 40 a 60 cm.

V tomto ohledu chemická kontrola umožnila hmyzu dosáhnout větší odolnosti, eliminace přirozených nepřátel a poškození životního prostředí. Použití M. anisopliae jako alternativní biologická kontrola vykazuje dobré výsledky již od té doby S. frugiperda je citlivý.

Nejlepších výsledků bylo dosaženo použitím sterilizované rýže jako prostředku pro dispergování inokula v kultuře. Provádění aplikací v 10 dds a pak v 8 dnech, úprava formulace na 1 x 1012 konidií na hektar.

Larvy bílých červů

Larvy brouků se nalézají krmení organickou hmotou a kořeny ekonomicky důležitých plodin. Druh Hylamorpha elegans (Burmeister) nazývá zelené pololo, je jeho larvální stav je škůdce pšenice (Triticum aestivum L.).

Poškození způsobené larvou se vyskytuje na úrovni kořenového systému, což způsobuje, že rostliny oslabují, vadnou a ztrácejí listy. Životní cyklus brouka trvá jeden rok a v době největšího výskytu jsou pozorovány zcela zničené kultivační zóny..

Chemická kontrola byla neúčinná v důsledku migrace larev v ošetřených půdách. Souvisí se zvýšením odporu, zvýšením výrobních nákladů a znečištěním životního prostředí.

Zaměstnání Metarhizium anisopliae jako antagonista a biokontrolér dosáhl až 50% mortality u larvových populací. I když byly výsledky získány na laboratorní úrovni, předpokládá se, že výsledky analýz budou vykazovat podobné výsledky.

Odkazy

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., & Saínz Hernández, J.C. (2015). Formulace Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin s biologicky odbouratelnými polymery a jejich virulence proti Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Účinnost entomopatogenní houby "\ tMetharrizium anisopliae"Kontrola nad"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Costa Rican Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Možnosti pro správu černého banánu. Integrovaná ochrana proti škůdcům (Kostarika) č. 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Využití Metarhizium anisopliae pro biologickou kontrolu spittlebugu (Aeneolamia spp. a Prosapia spp.) na pastvinách Brachiaria decumbens v El Petén, Guatemala (diplomová práce) Citováno z: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B. P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Konidie hmyzí patogenní houby, Metarhizium anisopliae, nedrží se komára larvální kůžičky. Královská společnost otevřela vědu, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Ochrana proti hmyzím škůdcům v zemědělství pomocí entomopatogenních hub: výzvy a perspektivy. Científica z autonomní univerzity Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C. A., & Michel, A. C. (2005). Vliv entomopatogenní houby Metarhizium anisopliae o kontrole červotočů kukuřičných v oblasti. Pokroky v zemědělském výzkumu, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Francie, A., & Gerding, M. (2004). Vyhodnocení dvou kmenů houby Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Pro kontrolu larvy bílého červu Hylamorpha elegans Burm (Coleoptera: Scarabaeidae). Technické zemědělství, 64 (1), 17-24.