Metarhizium anisopliae značilnosti, taksonomija, morfologija, način delovanja



Metarhizium anisopliae je mitosporična ali anamorfna gliva aseksualnega razmnoževanja, ki se pogosto uporablja kot entomopatogen za biološki nadzor. Ima sposobnost parazitiranja in odstranjevanja široke palete škodljivih organizmov različnih kmetijskih pomembnih rastlin.

Ta gliva ima posebne prilagoditvene značilnosti, da preživi saprofit na organski snovi in ​​kot parazit na žuželkah. Večina škodljivih organizmov, ki so žetveni pridelki, je dovzetna za napad te entomopatogene glive.

Kot saprofitni življenjski organizem je prilagojen različnim okoljem, kjer razvija micelij, konidiofore in konidije. Ta zmogljivost omogoča njegovo reprodukcijo na laboratorijski ravni s pomočjo preprostih tehnik razširjanja, ki se uporabljajo kot biokontroler.

Ta entomopatogena gliva je dejansko sovražnik velikega števila vrst žuželk v različnih agroekosistemih. Gostje so v celoti pokriti z micelijem zelene barve, ki se nanaša na bolezen, imenovano muscardina verde.

Življenjski cikel entomopatogena Metarhizium anisopliae Izvaja se v dveh fazah, celični infektivni fazi in drugi saprofitni fazi. Infektivni v parazitirajoči žuželki in v saprofitu izkorišča hranila trupla za razmnoževanje.

Za razliko od patogenov, kot so virusi in bakterije, ki jih mora patogen zaužiti, da deluje, gliva Metarhizium deluje v stiku. V tem primeru lahko spore kalijo in prodrejo v notranjost, ki okužijo kožno membrano gostitelja.

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Morfologija
  • 3 Taksonomija
  • 4 Življenjski cikel
    • 4.1 Zeleni Muscardin
  • 5 Biološki nadzor
    • 5.1 Način delovanja
  • 6 Biološki nadzor črnega banana
  • 7 Biološki nadzor ličink
    • 7.1 Krompirjev črv
    • 7.2 Ličinke belega črva
  • 8 Reference

Funkcije

The Metarhizium anisopliae je širok spekter patogene glive, ki se nahaja v tleh in parazitira ostanke insektov. Zaradi svoje možnosti kot ekološke alternative je idealen nadomestek za agrokemikalije, ki se uporabljajo pri celovitem gospodarjenju s škodljivci gospodarskega pomena..

Okužba M. anisopliae Začne se z združitvijo konidij glive v povrhnjico gostiteljske žuželke. Nato se skozi encimsko aktivnost med obema strukturama in mehanskim delovanjem pojavi kalitev in penetracija.

Encimi, ki sodelujejo pri prepoznavanju, adheziji in patogenezi kožice gostitelja, se nahajajo v celični steni gliv. Ti proteini vključujejo fosfolipaze, proteaze, dismutaze in adhezine, ki delujejo tudi v postopkih adhezije, osmoze in morfogeneze gliv..

Na splošno te glivice počasi delujejo, če so okoljski pogoji neugodni. Povprečne temperature med 24 in 28 ° C in visoka relativna vlažnost so idealne za učinkovit razvoj in entomopatogeno delovanje.

Zelena bolezen, ki jo povzroča muscardin M. anisopliae značilna je zelena obarvanost spor na koloniziranem gostitelju. Ko je napadel insekt, micelij pokriva površino, kjer strukture fruktificirajo in sporulirajo na površini gostitelja.

V zvezi s tem okužba traja približno en teden, da se žuželka preneha hraniti in umre. Med različnimi škodljivci, ki jih nadzoruje, je zelo učinkovita pri žuželkah coleoptera, lepidoptera in homoptera, zlasti ličink..

Glive M. anisopliae Kot biokontroler se trži v formulacijah spor, pomešanih z inertnimi materiali, da se ohrani njegova sposobnost preživetja. Primeren način za njegovo uporabo so fumigacije, okoljska manipulacija in inokulacija.

Morfologija

Na laboratorijski ravni so kolonije M. anisopliae predstavljajo učinkovit razvoj v gojišču za PDA (Papa-dextrorsa-agar). Kolonija krožne oblike na začetku predstavlja micelarno rast bele barve, ki kaže razlike v barvi, ko gliva sporulirajo.

Na začetku procesa razmnoževanja konidij se na površini micelarja zazna oljčno zelenkasta obarvanost. Na spodnji strani kapsule opazimo bledo rumeno razbarvanje pri difuznih rumenih pigmentih na sredini..

Konidiofori rastejo iz micelija nepravilnega oblikovanja z dvema do tremi vejami v vsakem septumu. Te konidiofore imajo dolžino od 4 do 14 mikronov in premer od 1,5 do 2,5 mikronov.

Fialidi so strukture, ki nastanejo v miceliju, saj so konidije ločene. V M. anisopliae Na vrhu so tanke, dolžine 6 do 15 mikronov in premera 2 do 5 mikronov.

V konidijah so enocelične strukture, cilindrične in okrnjene oblike, z dolgimi verigami, hialinske do zelenkaste. Konidije imajo dolžino od 4 do 10 mikronov in premer, ki sega od 2 do 4 mikronov.

Taksonomija

Spol Metarhizium je sprva opisal Sorokin (1883), ki je okužil ličinke Avstrijska anisoplia, povzroča bolezen, znano kot zelena muscardin. Ime Entomophthora anisopliae je sprva predlagal Metschnikoff za glivične izolate, kasneje pa je bil imenovan Isaria destructor.

Podrobnejše študije o taksonomiji rodu, ki so jo zaključili z razvrstitvijo kot Metarhizium sorokin. Vrsta se trenutno obravnava M. anisopliae, imenovan z Metschnikoff, kot predstavniško telo rodu Metarhizium.

Različne glive izolirane Metarhizium specifične so, zato so bile označene kot nove sorte. Vendar so trenutno razvrščene kot vrste Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus in Metarhizium akridum.

Prav tako so bile nekatere vrste preimenovane, Metarhizium taii predstavlja podobne značilnosti Metarhizium guizhouense. Komercialni pritisk M. anisopliae, M. anisopliae (43) ki je specifičen sovražnik coleoptera, se zdaj imenuje Metarhizium brunneum.

Vrsta Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883) je del žanra Metarhizium opisuje Sorokin (1883). Taksonomsko pripada družini Clavicipitaceae, red Hipokrale, razred Sordariomycetes, delitev Ascomycota, kraljestva Glive.

Življenjski cikel

Glive Metarhizium anisopliae sproži patogenezo s postopkom adhezije konidij na kožni membrani gostitelja. Kasneje, faze kalitve, rast appressoria ali vstavljanje struktur, kolonizacijo in razmnoževanje.

Spore ali konidije iz tal ali okuženih ostankov insektov vdirajo v povrhnjico novih gostiteljev. S posredovanjem mehanskih in kemičnih procesov se razvijejo appressorium in kalilna cev, ki prodre v notranjost žuželke..

Na splošno se v ugodnih pogojih kalitev pojavi 12 ur po inokulaciji. Podobno se nastajanje apresorije in prodiranje kalitvene cevi ali haustorije pojavi med 12:00 in 18:00..

Fizični mehanizem, ki omogoča penetracijo, je pritisk, ki ga povzroča apresorija, ki zlomi cutikularno membrano. Kemični mehanizem je delovanje proteaznih encimov, kinaz in lipaz, ki razgrajujejo membrane na mestu vstavljanja..

Ko je žuželka prodrla, se hifa odcepi v notranjost in povsem preplavi plen po 3-4 dneh. Nato nastanejo reproduktivne strukture, konidiofori in konidi, ki dokončajo patogenezo gostitelja na 4-5 dni..

Smrt žuželke nastane zaradi kontaminacije s toksini, ki jih povzroča entomopatogena gliva. Biokontroler sintetizira toksine dekstruksina, protodekstruksina in demetildekstruksina z visoko stopnjo toksičnosti za členonožce in ogorčice..

Vdor gostitelja je pogojen s temperaturo in relativno vlažnostjo okolja. Prav tako je treba kolonizirati razpoložljivost hranil na kožni membrani žuželke in sposobnost zaznavanja občutljivih gostiteljev..

Zeleni Muscardin

Zelena bolezen, ki jo povzroča muscardin Metarhizium anisopliae Predstavlja različne simptome na ličinkah, nimfah ali okuženih odraslih. Nezrele oblike zmanjšajo nastanek sluzi, težijo k odmiku od mesta napada ali paralizirajo njegovo gibanje.

Odrasli zmanjšajo gibanje in območje letenja, prenehajo s hranjenjem, ženske pa ne položijo jajc. Onesnaženi insekti umirajo na mestih, ki so daleč stran od mesta okužbe, kar spodbuja širjenje bolezni.

Cikel bolezni se lahko konča med 8 in 10 dnevi, odvisno od okoljskih pogojev, predvsem vlažnosti in temperature. Po smrti gostitelja je popolnoma pokrit z belim micelijem in zaporedno zeleno sporulacijo, značilno za zeleno mišico.

Biološki nadzor

Glive Metarhizium anisopliae je eden izmed entomopatogenov, ki je najbolj raziskan in se uporablja za biološko zatiranje škodljivcev. Ključni dejavnik za uspešno naselitev gostitelja je penetracija gliv in kasnejše razmnoževanje.

Ustanovljena gliva znotraj insektov se pojavi proliferacija filamentoznih hife in nastajanje mikotoksinov, ki inaktivirajo gostitelja. Smrt gostitelja se pojavi tudi zaradi patoloških sprememb in mehanskih učinkov na notranje organe in tkiva.

Biološki nadzor se izvaja z uporabo pripravkov, ki temeljijo na koncentracijah spor ali konidij glive v komercialnih proizvodih. Konidije se zmešajo z inertnimi materiali, kot so topila, gline, smukci, emulgatorji in drugi naravni dodatki..

Ti materiali ne smejo vplivati ​​na sposobnost preživetja gliv in biti neškodljivi za okolje in pridelke. Poleg tega morajo imeti optimalne fizikalne pogoje, ki olajšajo mešanje, nanos izdelka in so poceni.

Uspeh biološkega nadzora s pomočjo entomopatogenov je odvisen od učinkovite formulacije komercialnega izdelka. Vključuje sposobnost preživetja mikroorganizma, uporabljenega materiala v formulaciji, pogoje shranjevanja in način uporabe.

Način delovanja

Inokulum iz uporabe formuliramo z glivicami M. anisopliae Služi za kontaminacijo ličink, hif ali odraslih. Onesnaženi gostitelji se selijo v druge kraje pridelka, kjer umrejo in razširijo bolezen zaradi sporulacije gliv..

Dejanje vetra, dežja in rosa olajša razpršitev konidij proti drugim delom rastline. Žuželke v aktivnosti iskanja živil so izpostavljene adheziji spore.

Okoljske razmere so naklonjene razvoju in razpršitvi konidij, saj so nezrela stanja najbolj občutljivih žuželk. Od novih okužb nastajajo sekundarna žarišča, ki širijo epizootijo, ki je sposobna popolnoma obvladati kugo.

Biološki nadzor črnega banana

Črni žagar (Cosmopolites sordidus Germar) je pomemben škodljivi organizem pri gojenju musaceas (banane in banane) predvsem v tropih. Njegovo razpršenost povzroča predvsem vodstvo, ki ga človek opravlja v postopkih setev in žetve.

Ličinka je povzročitelj škode, povzročene znotraj korenike. Weevil v fazi ličinke je zelo aktiven in zelo požrešen, kar povzroča perforacije, ki vplivajo na koreninski sistem rastline.

Galerije, ki nastanejo v korenike, olajšajo kontaminacijo z mikroorganizmi, ki gnijejo vaskularna tkiva rastline. V povezavi s tem rastlina slabi in se nagiba k prevrnitvi zaradi močnih vetrov.

Običajni nadzor temelji na uporabi kemičnih insekticidov, vendar je njegov negativni vpliv na okolje privedel do iskanja novih možnosti. Trenutno uporablja entomopatogene glivice kot Metarhizium anisopliae so poročali o dobrih rezultatih v preskušanjih na terenu.

V Braziliji in Ekvadorju so bili doseženi odlični rezultati (smrtnost 85-95%) M. anisopliae na riž kot inokulacijski material. Strategija je, da se okuženi riž postavi na koščke stebla okoli rastline, insekt privlači in okuži patogen.

Biološki nadzor ličink

Krompirjev črv

Vojaški črv (Spodoptera frugiperda) je eden izmed najbolj škodljivih škodljivcev na žitih, kot so sirek, koruza in krma. V koruzi je zelo škodljiv, ko napad na pridelke pred 30 dds, z višinami med 40 in 60 cm.

V zvezi s tem je kemična kontrola insektom omogočila večjo odpornost, odstranitev naravnih sovražnikov in škodo okolju. Uporaba M. anisopliae ker je alternativni biološki nadzor pokazal dobre rezultate, saj S. frugiperda dovzetna je.

Najboljši rezultati so bili pridobljeni z uporabo steriliziranega riža kot sredstva za razprševanje inokuluma v kulturi. Izvajanje aplikacij pri 10 dds in nato po 8 dneh, prilagoditev formulacije na 1 × 1012 konidij na hektar.

Ličinke belega črva

Ličinke hroščev najdemo hranjenje z organsko snovjo in koreninami gospodarsko pomembnih pridelkov. Vrsta Hylamorpha elegans (Burmeister), imenovan zelen pololo, je njegovo ličinsko stanje pšenični škodljivciTriticum aestivum L.).

Škoda, ki jo povzroči ličinka, se pojavi na ravni koreninskega sistema, zaradi česar rastline oslabijo, izginjajo in izgubijo liste. Življenjski cikel hrošča traja eno leto, v času največje pojavnosti pa opazujemo popolnoma uničena območja gojenja.

Kemična kontrola je bila neučinkovita zaradi migracije ličink v obdelanih tleh. Povezano s povečanjem odpornosti, povečanjem proizvodnih stroškov in onesnaževanjem okolja.

Zaposlovanje Metarhizium anisopliae kot antagonist in biokontroler je dosegel do 50% smrtnosti pri populacijah ličink. Tudi ko so rezultati pridobljeni na laboratorijski ravni, se pričakuje, da bodo terenske analize poročale o podobnih rezultatih.

Reference

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., in Saínz Hernández, J. C. (2015). Oblikovanje Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin z biorazgradljivimi polimeri in njihovo virulenco proti Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Učinkovitost entomopatogene glive "Metharrizium anisopliae"Ob nadzoru"Boophilus microplus(Acari: ixodidae). Costa Rican Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Možnosti za upravljanje črnega banana. Integrirano zatiranje škodljivcev (Kostarika) Št.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Metarhizium anisopliae za biološko zatiranje pljučnice (\ tAeneolamia spp. in Prosapia spp.) na pašnikih Brachiaria decumbens v El Peténu v Gvatemali (magistrsko delo) Vzpostavljeno iz: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Konidije patogene glive insektov, Metarhizium anisopliae, se ne držijo ličinke komarjev. Odprta znanost Royal Society, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C.N. in Rodríguez-Herrera, R. (2012). Nadzor insektov v kmetijstvu z uporabo entomopatogenih gliv: izzivi in ​​perspektive. Rev. Científica z avtonomne univerze v Coahuili, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C.A., & Michel, A.C. (2005). Vpliv entomopatogene glive Metarhizium anisopliae o nadzoru koruznega črva na polju. Napredek na področju raziskav v kmetijstvu, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Francija, A., & Gerding, M. (2004). Vrednotenje dveh sevov glive Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Za nadzor ličink belega črva Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Tehnično kmetijstvo, 64 (1), 17-24.