Metarhizium anisopliae egenskaper, taksonomi, morfologi, virkemåte



Metarhizium anisopliae er en mitosporisk eller anamorfisk sopp av aseksuell reproduksjon, mye brukt som en entomopatogen for biologisk kontroll. Har muligheten til å parasitere og eliminere et bredt spekter av insekter skadedyr av ulike landbruksmessige viktige planter.

Denne soppen har spesielle tilpasningsegenskaper for å overleve saprofyter på organisk materiale og som parasitt på insekter. De fleste insekt skadedyr av kontanter avlinger er utsatt for angrep av denne entomopathogenic sopp.

Som en saprofytisk livsorganisme er den tilpasset forskjellige miljøer der den utvikler mycelium, konidioforer og conidier. Denne kapasiteten letter reproduksjonen på laboratorienivå ved hjelp av enkle formeringsmetoder som skal brukes som biokontroller.

Faktisk er denne entomopathogene sopp en naturlig fiende av et stort antall insektarter i ulike agroecosystemer. Gjestene er dekket i sin helhet av en mycelium med grønn farge, med henvisning til sykdommen kalles muscardina verde.

Livsyklusen til entomopatogenet Metarhizium anisopliae Det utføres i to faser, en cellulær infeksjonsfase og en annen saprofytisk fase. Den smittsomme i det parasitiserte insektet og i saprofyten utnytter kroppens næringsstoffer til å multiplisere.

I motsetning til patogener som virus og bakterier som må inntas av patogenet for å opptre, virker svampen Metarhizium i kontakt. I dette tilfellet kan sporerne spire og trenge inn i interiøret som smittes av kutikulær membran av verten.

index

  • 1 Egenskaper
  • 2 Morfologi
  • 3 Taksonomi
  • 4 Livssyklus
    • 4.1 Green Muscardin
  • 5 Biologisk kontroll
    • 5.1 Handlingsmåte
  • 6 Biologisk kontroll av svart bananvev
  • 7 Biologisk kontroll av larver
    • 7.1 Korn budmorm
    • 7.2 Hvite ormlarver
  • 8 referanser

funksjoner

den Metarhizium anisopliae er en bredspektret patogen sopp, lokalisert i jord og parasitiserte insektrester. På grunn av potensialet som et økologisk alternativ er det den ideelle erstatningen for de agrokjemikalier som brukes i integrert styring av skadedyr av økonomisk betydning.

Infeksjonen av M. anisopliae Det begynner med forening av svampens conidia til skjelettet av vertsinsekretet. Deretter oppstår spiring og penetrasjon gjennom den enzymatiske aktiviteten mellom begge strukturer og den mekaniske virkningen.

I de soppcellevegg enzymer som er involvert i gjenkjennelse, adhesjon og patogenese av verten hårstråene befinner seg. Disse proteinene inkluderer fosfolipaser, proteaser, dismutaser og adhesiner, som også virker i adhæsjons-, osmose- og morfogeneseprosesser av soppen..

Vanligvis er disse soppene tregvirkende når miljøforholdene er ugunstige. Gjennomsnittlig temperatur mellom 24 og 28 ºC og høy relativ luftfuktighet er ideell for en effektiv utvikling og entomopatogen virkning.

Muscardine grønn sykdom forårsaket av M. anisopliae det er preget av den grønne fargen på sporer på kolonisert verten. En gang invaderte insektet, dekker myceliet overflaten, hvor strukturene fruktes og sporuleres som dekker vertenes overflate.

I denne forbindelse varer infeksjonen omtrent en uke for insektet å stoppe fôring og dø. Blant de forskjellige skadedyrene det styrer, er det svært effektivt i insekter av coleoptera, lepidoptera og homoptera, spesielt larver.

Svampen M. anisopliae Som biokontroller markedsføres det i sammensetninger av sporer blandet med inerte materialer for å bevare dets levedyktighet. Den hensiktsmessige måten for dens anvendelse er gjennom fumigations, miljømanipulering og inokulering.

morfologi

På laboratorienivå, koloniene av M. anisopliae presentere en effektiv utvikling i kulturmedia av PDA (Papa-dextrorsa-agar). Kolonien av sirkulær form, presenterer en micellær vekst av hvit farge i utgangspunktet, som utviser variasjoner i farge når sopp sporulerer.

Ved begynnelsen av prosessen med multiplikasjon av conidia, oppfattes en oliven-grønn farge på micellaroverflaten. På undersiden av kapselen observeres en blekgul misfarging med diffuse gule pigmenter i midten.

Konidioforene vokser fra uregelmessig formet mycelium med to til tre grener i hver septum. Disse konidioforene har en lengde på 4 til 14 mikrometer, og en diameter på 1,5 til 2,5 mikrometer.

Fialidene er strukturer som genereres i myceliet, er stedet der conidiene løsnes. i M. anisopliae De er tynne ved toppunktet, 6 til 15 mikrometer i lengde og 2 til 5 mikrometer i diameter.

Når det gjelder conidia, er de encellede strukturer, sylindriske og avkortet i form, med lange kjeder, hyaline til grønn. Konidiene har en lengde på 4 til 10 mikron og en diameter som går fra 2 til 4 mikron.

taksonomi

Kjønn Metarhizium ble først beskrevet av Sorokin (1883) som infiserte larver av Østerriksk anisoplia, forårsaker en sykdom kjent som grøn muscardin. Navnet Entomophthora anisopliae ble først foreslått av Metschnikoff for soppisolatene, senere ble det oppkalt Isaria destructor.

Mer detaljerte studier av slektens taksonomi, konkluderte med å klassifisere det som Metarhizium Sorokin. Arten er for tiden vurdert M. anisopliae, oppkalt av Metschnikoff, som kjønnsrepresentant Metarhizium.

Ulike sopp isolert Metarhizium De er spesifikke, og derfor har de blitt utpekt som nye varianter. De er imidlertid klassifisert som arter Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus og Metarhizium acridum.

På samme måte har enkelte arter blitt omdøpt, Metarhizium taii presenterer egenskaper som ligner på Metarhizium guizhouense. En kommersiell belastning av M. anisopliae, den M. anisopliae (43) som er en spesifikk fiende av coleoptera er nå kalt Metarhizium brunneum.

Arten Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), er en del av sjangeren Metarhizium beskrevet av Sorokin (1883). Taxonomisk tilhører familien Clavicipitaceae, for Hypocreales, klasse Sordariomycetes, divisjon sekksporesopper, av riket sopp.

Livssyklus

Svampen Metarhizium anisopliae initierer patogenesen gjennom adhesjonsprosessen av conidia på kutikulær membran av verten. Deretter blir spiringstrinnene, veksten av appressoria eller innføringsstrukturer, kolonisering og reproduksjon.

Sporer eller conidier fra jorda eller forurensede insekter forblir invadere kutiklen av nye verter. Ved inngrep av mekaniske og kjemiske prosesser utvikles appressoriet og det spirende rør som penetrerer insektets indre..

Generelt, under gunstige forhold, oppstår spiring 12 timer etter inokulering. På samme måte forekommer dannelsen av appressoria og penetrasjonen av det spirende tube eller haustoria mellom 12 til 6 pm..

Den fysiske mekanismen som tillater penetrasjon, er trykket som utøves av appressoria, som bryter den kutikulære membranen. Den kjemiske mekanismen er virkningen av proteaseenzymer, kinaser og lipaser som bryter ned membranene ved innsettingspunktet.

Når insektet har penetrert, inntrer hyphae-grenen inni, helt invadere byttet etter 3-4 dager. Deretter dannes reproduktive strukturer, conidiophorer og conidier, som fullfører patogenesen til verten ved 4-5 dager.

Insektets død skjer gjennom forurensning av toksiner produsert av entomopatogen sopp. Biokontrolleren syntetiserer toksinene dextruksina, protodextruksina og demetildextruksina av høyt toksisitet for leddyr og nematoder.

Invasjonen av verten er betinget av temperatur og relativ luftfuktighet i omgivelsene. På samme måte er tilgjengeligheten av næringsstoffer på insektets kutikulære membran og evnen til å detektere mottakelige verter som skal koloniseres.

Grønn Muscardin

Muscardine grønn sykdom forårsaket av Metarhizium anisopliae Det presenterer ulike symptomer på larver, nymfer eller smittede voksne. De umodne formene reduserer dannelsen av mucilage, har en tendens til å bevege seg bort fra angrepsstedet eller forlamme bevegelsen.

Voksne reduserer bevegelsen og flyområdet, slutter å mate og kvinner legger ikke egg. Forurenset insekter har en tendens til å dø på steder langt fra infeksjonsstedet, noe som fremmer spredning av sykdommen.

Syklusen av sykdommen kan fullføres mellom 8 og 10 dager, avhengig av miljøforhold, hovedsakelig fuktighet og temperatur. Etter verten er den fullstendig dekket av en hvit mycelium og påfølgende grønn sporulering, karakteristisk for det grønne muskortet.

Biologisk kontroll

Svampen Metarhizium anisopliae er en av entomopatogenene som studeres mest og brukes i den biologiske kontrollen av skadedyr. Nøkkelfaktoren for vellykket kolonisering av en vert er penetrasjonen av sopp og etterfølgende multiplikasjon.

Etablert sopp i insektet oppstår spredning av filamenthyphae og generering av mykotoksiner som inaktiverer verten. Dødsverdenen oppstår også på grunn av patologiske forandringer og mekaniske effekter på indre organer og vev.

Den biologiske kontrollen utføres ved å anvende produkter formulert på grunnlag av konsentrasjoner av sporer eller konidier av sopp i kommersielle produkter. Konidiene blandes med inerte materialer, som løsningsmidler, leire, talkum, emulgatorer og andre naturlige tilsetningsstoffer..

Disse materialene bør ikke påvirke svampens levedyktighet og skal være ufarlig for miljøet og avlingen. I tillegg må de ha optimale fysiske forhold som letter blandingen, anvendelsen av produktet og det er billig.

Suksessen med biologisk kontroll gjennom entomopatogener er avhengig av den effektive formuleringen av det kommersielle produktet. Inkludert mikroorganismens levedyktighet, materialet som anvendes i formuleringen, lagringsbetingelsene og fremgangsmåten for anvendelse.

Handlingsmåte

Inokulumet fra applikasjoner av formulert med sopp M. anisopliae Det tjener til å forurense larver, hyphae eller voksne. Forurensede verter migrerer til andre steder i avlingen hvor de dør og sprer sykdommen på grunn av sporingen av soppen.

Virkningen av vind, regn og dugg muliggjør spredning av conidier mot andre deler av planten. Insekter i deres mattsøkende aktivitet er utsatt for sporing av sporer.

Miljøforholdene favoriserer utviklingen og spredningen av conidia, idet de ufullstendige tilstandene til insektet er mest utsatt. Fra nye infeksjoner opprettes sekundære foci, som sprer epizootikken som er i stand til å kontrollere pesten helt.

Biologisk kontroll av svart bananvev

Den svarte weevilen (Cosmopolites sordidus Germar) er et viktig skadedyr av dyrking av musaceas (banan og banan) hovedsakelig i tropene. Dens spredning er hovedsakelig forårsaket av ledelsen som mannen utfører i såing og høsting.

Larven er årsaken til skadene forårsaket i rhizomet. Vevet i sin larvfase er veldig aktivt og veldig grønt, forårsaker perforeringer som påvirker plantens rotsystem.

Galleriene dannet i rhizomet muliggjør forurensning med mikroorganismer som roterer plantens vaskulære vev. I kombinasjon med dette svekkes anlegget og har en tendens til å forstyrre ved virkningen av sterke vind.

Den vanlige kontrollen er basert på bruk av kjemiske insektmidler, men den negative effekten på miljøet har ført til søket etter nye alternativer. Foreløpig bruk av entomopatogene sopp som Metarhizium anisopliae har rapportert gode resultater i feltnivåforsøk.

I Brasil og Ecuador har man fått gode resultater (dødelighet på 85-95%) ved bruk av M. anisopliae på ris som inokuleringsmateriale. Strategien er å plassere infisert ris på stykker av stammen rundt planten, insektet er tiltrukket og forurenset med patogenet.

Biologisk kontroll av larver

Corn budworm

The armyworm (Spodoptera frugiperda) er en av de mest skadelige skadedyrene i korn som sorghum, mais og fôr. I mais er det svært skadelig når det angriper avlingen før 30 dds, med høyder mellom 40 og 60 cm.

I denne forbindelse har kjemisk kontroll gitt insektet mulig å oppnå større motstand, eliminering av naturlige fiender og skade på miljøet. Bruken av M. anisopliae som en alternativ biologisk kontroll har rapportert gode resultater siden S. frugiperda det er mottakelig.

De beste resultatene er oppnådd ved bruk av sterilisert ris som et middel for å dispergere inokulumet i kulturen. Utfører applikasjoner på 10 dds og deretter på 8 dager, tilpasser formuleringen til 1 × 1012 conidia per hektar.

Hvite ormlarver

Beetle larver er funnet fôring på organisk materiale og røtter av økonomisk viktige avlinger. Arten Hylamorpha elegans (Burmeister) kalt grønn pololo, er dens larvalstat er et hvete skadedyr (Triticum aestivum L.).

Skaden forårsaket av larven oppstår på nivået av rotsystemet, forårsaker plantene å svekke, vilje og miste blader. Bebels livssyklus varer i ett år, og på tidspunktet for den største forekomsten observeres fullstendig ødelagte dyrkingssoner.

Kjemisk kontroll har vært ineffektiv på grunn av migrering av larver i de behandlede jordene. Forhøyet i motstand, økning i produksjonskostnader og forurensning av miljøet.

Ansettelsen av Metarhizium anisopliae Som en antagonist og biokontroller har den oppnådd opptil 50% dødelighet i larvalpopulasjoner. Selv når resultatene er oppnådd på laboratorienivå, er det forventet at feltanalysene vil rapportere lignende resultater.

referanser

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N. M., López Meyer, M., og Saínz Hernández, J. C. (2015). Formulering av Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin med bionedbrytbare polymerer og deres virulens mot Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Effektivitet av entomopatogen sopp "Metharrizium anisopliae"I kontroll av"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Costa Rica Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Alternativer for styringen av den svarte bananevalueringen. Integrert skadedyrsbekjempelse (Costa Rica) Nº, 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Bruk av Metarhizium anisopliae for den biologiske kontrollen av spittlebug (Aeneolamia spp. og Prosapia spp.) i beite av Brachiaria decumbens i El Petén, Guatemala (masteroppgave) Hentet fra: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Conidia av insektspatogen sopp, Metarhizium anisopliae, unnlater å holde seg til mygg larver cuticle. Royal Society open science, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Insekt-skadedyrskontroll i landbruket ved bruk av entomopatogene sopp: utfordringer og perspektiver. Rev. Científica av Autonomous University of Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C. A., & Michel, A.C. (2005). Effekt av entomopatogen sopp Metarhizium anisopliae på kontroll av mais hodemask i feltet. Fremskritt innen landbruksforskning, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., France, A., & Gerding, M. (2004). Evaluering av to stammer av sopp Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) For kontroll av larver av hvit orm Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Teknisk Landbruk, 64 (1), 17-24.