Metarhizium anisopliae egenskaber, taxonomi, morfologi, virkningsmåde



Metarhizium anisopliae er en mitosporisk eller anamorfisk svamp af aseksuel reproduktion, meget udbredt som entomopathogen til biologisk kontrol. Har mulighed for at parasitere og eliminere en bred vifte af skadedyrs skadedyr af forskellige landbrugsmæssigt vigtige planter.

Denne svamp har særlige tilpasningsegenskaber for at overleve saprofyte på organisk stof og som parasit på insekter. De fleste insekt skadedyr af kontante afgrøder er modtagelige for angreb af denne entomopathogene svampe.

Som en saprofytisk livsorganisme er den tilpasset forskellige miljøer, hvor den udvikler mycelium, conidiophorer og conidier. Denne kapacitet letter reproduktionen på laboratorieniveau ved hjælp af enkle formeringsmetoder, der skal anvendes som biokontroller.

Faktisk er denne entomopathogene svamp en naturlig fjende af et stort antal insektarter i forskellige agroecosystemer. Gæsterne er i deres helhed dækket af et mycelium af grøn farve med henvisning til sygdommen kaldet muscardina verde.

Livscyklusen af ​​entomopathogenet Metarhizium anisopliae Det udføres i to faser, en cellulær infektiv fase og en anden saprofytisk fase. Det infektive i det parasiterede insekt og i saprofyten udnytter kroppens næringsstoffer til at formere sig.

I modsætning til patogener som virus og bakterier, der skal indtages af patogenet til at virke, virker svampen Metarhizium i kontakt. I dette tilfælde kan sporerne spire og trænge ind i det indre inficerer værtsens kutikulære membran.

indeks

  • 1 kendetegn
  • 2 Morfologi
  • 3 Taksonomi
  • 4 livscyklus
    • 4.1 Grøn Muscardin
  • 5 Biologisk kontrol
    • 5.1 Handlingsmåde
  • 6 Biologisk kontrol af sort bananvæv
  • 7 Biologisk kontrol af larver
    • 7.1 korn budworm
    • 7.2 Hvid ormlarver
  • 8 referencer

funktioner

den Metarhizium anisopliae er en bredspektret patogen svamp, der ligger i jorden og parasiterede insektrester. På grund af dets potentiale som et økologisk alternativ er det den ideelle erstatning for de agrokemikalier, der anvendes til integreret styring af skadedyr af økonomisk betydning.

Infektionen af M. anisopliae Det begynder med forening af svampens conidier til værtsinsektens krybdyr. Derefter sker spiring og penetration gennem den enzymatiske aktivitet mellem begge strukturer og den mekaniske virkning.

Enzymer, der er involveret i anerkendelsen, adhæsionen og patogenesen af ​​værtsneglen er placeret i svampecellenvæggen. Disse proteiner indbefatter phospholipaser, proteaser, dismutaser og adhæsiner, som også virker i svampens adhæsions-, osmose- og morfogeneseprocesser..

Generelt er disse svampe langsomme, når miljøforholdene er ugunstige. Gennemsnitlige temperaturer mellem 24 og 28 ºC og høj relativ luftfugtighed er ideelle til en effektiv udvikling og entomopatogen virkning.

Muscardine grøn sygdom forårsaget af M. anisopliae det er karakteriseret ved den grønne farve af sporerne på den koloniserede vært. Når invaderet insektet, dækker myceliet overfladen, hvor strukturerne frugter og sporulerer, der dækker værtsoverfladen.

I denne henseende varer infektionen ca. en uge, før insektet holder op med at fodre og dø. Blandt de forskellige skadedyr det kontrollerer, er det yderst effektivt i insekter af coleoptera, lepidoptera og homoptera, især larver.

Svampen M. anisopliae Som biokontroller markedsføres det i sammensætninger af sporer blandet med inerte materialer for at bevare dets levedygtighed. Den egnede måde til dens anvendelse er gennem befugtninger, miljømanipulation og podning.

morfologi

På laboratorieniveau, kolonierne af M. anisopliae præsentere en effektiv udvikling i kulturmedier af PDA (Papa-dextrorsa-agar). Kolonien af ​​cirkulær form, præsenterer en micellær vækst af hvid farve indledningsvis, der udviser variationer i farve, når svampen sporulerer.

Ved begyndelsen af ​​processen med multiplikation af conidierne opfattes en oliven-grønlig farve på micellaroverfladen. På undersiden af ​​kapslen observeres en lysegul misfarvning med diffuse gule pigmenter i midten.

Conidiophorerne vokser fra uregelmæssigt formet mycelium med to til tre grene i hver septum. Disse conidiophorer har en længde på 4 til 14 mikrometer og en diameter på 1,5 til 2,5 mikrometer.

Phialiderne er strukturer, der er dannet i myceliet, hvor det er lokalet, hvor conidierne løsnes. i M. anisopliae De er tynde ved apexet, 6 til 15 mikrometer i længde og 2 til 5 mikrometer i diameter.

Hvad angår conidierne, er de encellulære strukturer, cylindriske og trunkerede i form, med lange kæder, hyaline til grønlige. Konidierne har en længde på 4 til 10 mikron og en diameter, der går fra 2 til 4 mikron.

taksonomi

Kønnet Metarhizium blev oprindeligt beskrevet af Sorokin (1883), der inficerede larver af Østrigske anisoplia, forårsager en sygdom kendt som grøn muscardin. Navnet Entomophthora anisopliae blev oprindeligt foreslået af Metschnikoff for svampisolaterne, efterfølgende blev den navngivet Isaria destructor.

Mere detaljerede undersøgelser af slægtens taxonomi, konkluderet med at klassificere det som Metarhizium Sorokin. Arten er i øjeblikket overvejet M. anisopliae, opkaldt af Metschnikoff, som genstands repræsentative organ Metarhizium.

Forskellige svampe isoleret Metarhizium de er specifikke, hvorfor de er blevet udpeget som nye sorter. Dog er de i øjeblikket klassificeret som arter Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus og Metarhizium acridum.

Ligeledes er nogle arter blevet omdøbt, Metarhizium taii præsenterer karakteristika svarende til Metarhizium guizhouense. En kommerciel belastning af M. anisopliae, den M. anisopliae (43) som er en bestemt fjende af coleoptera hedder nu Metarhizium brunneum.

Arten Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), er en del af genren Metarhizium beskrevet af Sorokin (1883). Taxonomisk tilhører familien Clavicipitaceae, bestilling Hypocreales, klasse sordariomycetes, division Ascomycota, af kongeriget Svampe.

Livscyklus

Svampen Metarhizium anisopliae initierer patogenesen gennem adidationsprocessen af ​​conidierne på den kutikulære membran af værten. Efterfølgende er spiringstrinene, væksten af ​​appressoria eller indføringsstrukturer, kolonisering og reproduktion.

Sporer eller conidier fra jorden eller forurenede insektrester invaderer kutiklen af ​​nye værter. Med indgreb i mekaniske og kemiske processer udvikles appressoriet og det spirende rør, der trænger ind i insektets indre..

Generelt sker spiring under gunstige betingelser 12 timer efter podning. Ligeledes forekommer dannelsen af ​​appressoria og penetrationen af ​​det spirende rør eller haustoria mellem 12 til 6 pm..

Den fysiske mekanisme, der tillader indtrængning, er det tryk, der udøves af appressoria, som bryder den kutikulære membran. Den kemiske mekanisme er virkningen af ​​proteaseenzymer, kinaser og lipaser, der nedbryder membranerne ved indsættelsespunktet.

Når insektet har trængt ind, er hyphae-grenen inde, helt invaderende byttet efter 3-4 dage. Derefter dannes reproduktive strukturer, conidioforer og conidier, som fuldender patogenesen af ​​værten ved 4-5 dage.

Insektets død sker gennem forurening af toksiner produceret af entomopatogene svampe. Biokontrolleren syntetiserer toksinerne dextruxina, protodextruxina og demetildextruxina af høj grad af toksicitet for leddyr og nematoder.

Invasionen af ​​værten er betinget af temperaturens og den relative fugtighed af miljøet. Tilsvarende er tilgængeligheden af ​​næringsstoffer på insektets kutikulære membran og evnen til at detektere modtagelige værter til at blive koloniseret.

Grøn Muscardin

Muscardine grøn sygdom forårsaget af Metarhizium anisopliae Det præsenterer forskellige symptomer på larver, nymfer eller inficerede voksne. De umodne former reducerer dannelsen af ​​mucilage, har tendens til at bevæge sig væk fra angrebsstedet eller lamme dens bevægelse.

Voksne mindsker deres bevægelse og flyveplads, holder op med at fodre, og hunner laver ikke æg. Forurenet insekt har en tendens til at dø på steder langt fra infektionsstedet, hvilket fremmer sygdommens spredning.

Syklusen af ​​sygdommen kan fuldføres mellem 8 og 10 dage afhængigt af miljøforholdene, hovedsagelig fugtighed og temperatur. Efter værtens død er den helt dækket af et hvidt mycelium og efterfølgende grøn sporulation, der er karakteristisk for det grønne muscardin.

Biologisk kontrol

Svampen Metarhizium anisopliae er en af ​​entomopathogenerne mest undersøgt og anvendt i den biologiske kontrol af skadedyr. Nøglefaktoren for vellykket kolonisering af en vært er svampens indtrængning og efterfølgende multiplikation.

Etableret svampen inde i insektet opstår spredning af filamenthyphae og generering af mykotoksiner, der inaktiverer værten. Døden af ​​værten forekommer også på grund af patologiske forandringer og mekaniske virkninger på indre organer og væv.

Den biologiske kontrol udføres ved anvendelse af produkter formuleret ud fra koncentrationer af svampes sporer eller conidier i kommercielle produkter. Konidierne blandes med inerte materialer, såsom opløsningsmidler, lerarter, talkum, emulgatorer og andre naturlige additiver..

Disse materialer bør ikke påvirke svampens levedygtighed og bør være harmløse for miljøet og afgrøden. Derudover skal de have optimale fysiske forhold, der letter blanding, anvendelse af produktet og det er billigt.

Succesen med biologisk kontrol gennem entomopathogener afhænger af den effektive formulering af det kommercielle produkt. Inklusive levedygtigheden af ​​mikroorganismen, materialet anvendt i formuleringen, opbevaringsbetingelserne og anvendelsesmåden.

Handlingsmåde

Inokulumet fra applikationer formuleret med svampen M. anisopliae Det tjener til at forurene larver, hyphae eller voksne. Forurenede værter migrerer til andre steder i afgrøden, hvor de dør og spredes sygdommen på grund af sporingen af ​​svampen.

Virkningen af ​​vind, regn og dug letter dispersionen af ​​conidier mod andre dele af planten. Insekter i deres fødevaresøgende aktivitet udsættes for adhæsion af sporer.

Miljøforholdene favoriserer udviklingen og spredningen af ​​conidierne, idet de er de umodne tilstande af insektet mest modtagelige. Fra nye infektioner skabes sekundære foci, der sprer epizooten, der er i stand til fuldstændigt at kontrollere pest.

Biologisk kontrol af sort bananvæv

Den sorte væv (Cosmopolites sordidus Germar) er et vigtigt skadedyr ved dyrkning af musaceas (banan og banan), hovedsagelig i troperne. Dens spredning er hovedsageligt forårsaget af den ledelse, som manden udfører i sånings- og høstprocesserne.

Larven er årsagsagenten for skaden forårsaget inde i rhizomet. Weevil i sin larvfase er meget aktiv og meget frodig, hvilket forårsager perforeringer, der påvirker plantens rodsystem.

Gallerierne dannet i rhizomet letter forurening med mikroorganismer, der roterer plantens vaskulære væv. Sammen med dette svækker planten og har tendens til at vælte ved kraftige vinders virkning.

Den sædvanlige kontrol er baseret på brugen af ​​kemiske insekticider, men dets negative effekt på miljøet har ført til søgen efter nye alternativer. I øjeblikket anvendelse af entomopatogene svampe som Metarhizium anisopliae har rapporteret gode resultater i forsøg på markniveau.

I Brasilien og Ecuador er der opnået gode resultater (dødelighed på 85-95%) ved anvendelse af M. anisopliae på ris som podningsmateriale. Strategien er at placere smittet ris på stængler rundt om planten, insektet tiltrækkes og forurenet med patogenet.

Biologisk kontrol af larver

Corn budworm

Armormen (Spodoptera frugiperda) er et af de mest skadelige skadedyr i korn som sorghum, majs og foder. I majs er det meget skadeligt, når det angriber afgrøden inden 30 dds, med højder mellem 40 og 60 cm.

I denne henseende har kemisk kontrol gjort det muligt for insektet at opnå større modstand, eliminering af naturlige fjender og miljøskader. Anvendelsen af M. anisopliae som en alternativ biologisk kontrol har rapporteret gode resultater siden S. frugiperda det er modtageligt.

De bedste resultater er opnået ved anvendelse af steriliseret ris som et middel til at dispergere inokulumet i kulturen. Udfører applikationer ved 10 dds og derefter på 8 dage, idet formuleringen tilpasses til 1 × 1012 conidia pr. hektar.

Hvid orm larver

Beetle larver findes fodring på organisk materiale og rødder af økonomisk vigtige afgrøder. Arten Hylamorpha elegans (Burmeister) kaldet grøn pololo, er dens larval tilstand er et hvedepest (Triticum aestivum L.).

Skader forårsaget af larven forekommer på rodeniveauet, hvilket forårsager, at planterne svækkes, vil og taber blade. Billeens livscyklus varer et år, og på tidspunktet for den største forekomst observeres fuldstændig ødelagte dyrkningszoner.

Kemisk kontrol har været ineffektiv på grund af larvernes migration i de behandlede jordarter. Forbundet med stigningen i resistens, stigningen i produktionsomkostninger og miljøforurening.

Ansættelsen af Metarhizium anisopliae Som en antagonist og biokontroller har den opnået op til 50% dødelighed hos larvepopulationer. Selv når resultaterne er opnået på laboratorieniveau, forventes det, at feltanalyserne vil rapportere lignende resultater.

referencer

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N. M., López Meyer, M. & Saínz Hernández, J. C. (2015). Formulering af Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin med bionedbrydelige polymerer og deres virulens mod Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Effektiviteten af ​​entomopatogene svampe "Metharrizium anisopliae"I kontrol med"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Costa Rica Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Valg til styring af den sorte bananvæv. Integreret skadedyrsbekæmpelse (Costa Rica) Nº, 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Anvendelse af Metarhizium anisopliae til den biologiske kontrol af spittlebug (Aeneolamia spp. og Prosapia spp.) i græsgange af Brachiaria decumbens i El Petén, Guatemala (kandidatopgave) Hentet fra: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Conidia af insektpatogen svampen, Metarhizium anisopliae, undlader at holde sig til mygg larver cuticle. Royal Society open science, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Insekt-skadedyrsbekæmpelse i landbruget ved hjælp af entomopatogene svampe: udfordringer og perspektiver. Rev. Científica af Autonomous University of Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C. A., & Michel, A.C. (2005). Virkning af entomopatogene svampe Metarhizium anisopliae på kontrol af majshovedorm i marken. Forskud i landbrugsforskning, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., France, A., & Gerding, M. (2004). Evaluering af to svampestammer Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Til kontrol af larver af hvid orm Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Teknisk Landbrug, 64 (1), 17-24.