Характеристики Metarhizium anisopliae, таксономия, морфология, способ действия



Metarhizium anisopliae Митоспорический или анаморфный гриб бесполого размножения, широко используемый в качестве энтомопатогена для биологического контроля. Обладает способностью паразитировать и уничтожать широкий спектр насекомых-вредителей различных сельскохозяйственных растений..

Этот гриб обладает особыми адаптационными характеристиками для выживания сапрофита на органическом веществе и в качестве паразита на насекомых. Большинство насекомых-вредителей товарных культур подвержены атаке этого энтомопатогенного гриба.

Как сапрофитный жизненный организм, он приспособлен к различным средам, в которых развиваются мицелий, конидиеносцы и конидии. Эта способность облегчает ее воспроизведение на лабораторном уровне с помощью простых методов распространения, которые будут использоваться в качестве биоконтроллера.

Действительно, этот энтомопатогенный гриб является естественным врагом большого количества видов насекомых в различных агроэкосистемах. Гости целиком покрыты мицелием зеленого цвета, что относится к болезни, называемой Muscardina Verde..

Жизненный цикл энтомопатогена Metarhizium anisopliae Он проводится в две фазы: клеточная инфекционная фаза и другая фаза сапрофитии. Инфекция внутри паразитирующего насекомого и сапрофита использует питательные вещества трупа для размножения.

В отличие от патогенных микроорганизмов, таких как вирусы и бактерии, которые должны поступать в организм патогена, чтобы действовать, гриб Metarhizium действует в контакте. В этом случае споры могут прорасти и проникнуть внутрь, заражая кутикулярную мембрану хозяина..

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Морфология
  • 3 Таксономия
  • 4 Жизненный цикл
    • 4.1 Зеленый Мускардин
  • 5 Биологический контроль
    • 5.1 Режим действия
  • 6 Биологический контроль черного бананового долгоносика
  • 7 Биологический контроль личинок
    • 7.1 Кукурузный червь
    • 7.2 Личинки белого червя
  • 8 ссылок

черты

Metarhizium anisopliae является патогенным грибом широкого спектра действия, расположенным в почве и паразитирующих останках насекомых. Благодаря своему потенциалу в качестве экологической альтернативы, он является идеальной заменой агрохимикатов, используемых в комплексной борьбе с вредителями, имеющими экономическое значение.

Инфекция M. anisopliae Он начинается с соединения конидий гриба с кутикулой насекомого-хозяина. Впоследствии, благодаря ферментативной активности между обеими структурами и механическому воздействию, происходит прорастание и проникновение..

Ферменты, которые участвуют в распознавании, адгезии и патогенезе кутикулы хозяина, расположены в клеточной стенке гриба. Эти белки включают фосфолипазы, протеазы, дисмутазы и адгезины, которые также участвуют в процессах адгезии, осмоса и морфогенеза гриба..

Обычно эти грибы действуют медленно, когда условия окружающей среды неблагоприятны. Средние температуры между 24 и 28 ºC и высокая относительная влажность идеальны для эффективного развития и энтомопатогенного действия..

Болезнь зеленого каркасина, вызванная M. anisopliae он характеризуется зеленым окрашиванием спор на колонизированном хозяине. Попав в насекомое, мицелий покрывает поверхность, где структуры плодоносят и спорулируют, покрывая поверхность хозяина.

В связи с этим, инфекция длится около недели, чтобы насекомое прекратило питаться и погибло. Среди различных вредителей, которых он контролирует, он очень эффективен у насекомых жесткокрылых, чешуекрылых и гомоптер, особенно у личинок.

Грибок M. anisopliae В качестве биоконтроллера он продается в виде составов спор, смешанных с инертными материалами для сохранения его жизнеспособности. Подходящим способом его применения является фумигация, манипуляция с окружающей средой и прививка..

морфология

На лабораторном уровне колонии M. anisopliae представить эффективное развитие в культуральных средах КПК (папа-декстроза-агар). Колония круглой формы, изначально имеет мицеллярный рост белого цвета, демонстрируя изменения цвета при споруляции гриба.

В начале процесса размножения конидий на мицеллярной поверхности ощущается оливково-зеленоватая окраска. На нижней стороне капсулы наблюдается бледно-желтое обесцвечивание с диффузными желтыми пигментами в середине.

Конидиеносцы растут из мицелия неправильной формы с двумя-тремя ветвями в каждой перегородке. Эти конидиеносцы имеют длину от 4 до 14 мкм и диаметр от 1,5 до 2,5 мкм..

Фиалиды - это структуры, которые вырабатываются в мицелии и являются местом, где отделяются конидии. в M. anisopliae Они тонкие на вершине, от 6 до 15 микрон в длину и от 2 до 5 микрон в диаметре.

Что касается конидий, то они представляют собой одноклеточные структуры, цилиндрические и усеченные по форме, с длинными цепями, от гиалиновых до зеленоватых. Конидии имеют длину от 4 до 10 мкм и диаметр от 2 до 4 мкм..

таксономия

Пол Metarhizium был первоначально описан Сорокиным (1883), заражающим личинками Австрийская анизоплия, вызывая болезнь, известную как зеленый мускардин. Имя Entomophthora anisopliae Первоначально был предложен Metschnikoff для грибковых изолятов, впоследствии он был назван Изария деструктор.

Более подробные исследования таксономии рода, заключенные в классификации его как Метаризиум сорокин. Вид в настоящее время считается M. anisopliae, названный Metschnikoff, как представительский орган рода Metarhizium.

Различный гриб Metarhizium они специфичны, поэтому они были обозначены как новые сорта. Тем не менее, они в настоящее время классифицируются как виды Metarhizium anisopliae, Metarhizium Мажус и Metarhizium acridum.

Кроме того, некоторые виды были переименованы, Метаризиум Тайи представляет характеристики, аналогичные Metarhizium guizhouense. Коммерческий штамм M. anisopliae, M. anisopliae (43) который является конкретным врагом жесткокрылых в настоящее время называется Metarhizium brunneum.

Виды Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Сорокин (1883), является частью жанра Metarhizium описанный Сорокиным (1883). Таксономически принадлежит семье Clavicipitaceae, заказ Hypocreales, класс сордариомицеты, деление Ascomycota, королевства Грибы.

Жизненный цикл

Грибок Metarhizium anisopliae инициирует патогенез через процесс адгезии конидий на кутикулярной мембране хозяина. Впоследствии фазы прорастания, рост аппрессориев или инсерционных структур, колонизация и размножение.

Споры или конидии из почвы или зараженных остатков насекомых проникают в кутикулу новых хозяев. С вмешательством механических и химических процессов развиваются аппрессорий и герминативная трубка, которая проникает внутрь насекомого..

Обычно при благоприятных условиях прорастание происходит через 12 часов после инокуляции. Аналогично, образование аппрессориев и проникновение зародышевой трубки или хаустории происходит между 12:00 и 18:00..

Физическим механизмом, который позволяет проникновение, является давление, оказываемое аппрессориями, которые разрушают кутикулярную мембрану. Химический механизм - это действие протеазных ферментов, киназ и липаз, которые разрушают мембраны в месте введения.

Как только насекомое проникло, гифы разветвляются внутри, полностью захватывая добычу через 3-4 дня. Затем образуются репродуктивные структуры, конидиеносцы и конидии, что завершает патогенез хозяина на 4-5 сутки..

Гибель насекомого происходит из-за загрязнения токсинами, продуцируемыми энтомопатогенным грибом. Биоконтроллер синтезирует токсины декструксина, протодекструксина и деметилдекструксина с высоким уровнем токсичности для членистоногих и нематод.

Нашествие хозяина обусловлено температурой и относительной влажностью окружающей среды. Аналогичным образом, наличие питательных веществ на кутикулярной мембране насекомого и способность обнаруживать восприимчивых хозяев для колонизации.

Зеленый Мускардин

Болезнь зеленого каркасина, вызванная Metarhizium anisopliae Он представляет различные симптомы у личинок, нимф или инфицированных взрослых. Незрелые формы уменьшают образование слизи, стремятся отойти от места атаки или парализовать его движение.

Взрослые уменьшают свое движение и зону полета, прекращают кормление, а самки не откладывают яйца. Загрязненные насекомые, как правило, погибают в местах, удаленных от места заражения, что способствует распространению заболевания..

Цикл заболевания может быть завершен между 8 и 10 днями в зависимости от условий окружающей среды, в основном от влажности и температуры. После смерти хозяина он полностью покрыт белым мицелием и последующей зеленой споруляцией, характерной для зеленого мускардина.

Биологический контроль

Грибок Metarhizium anisopliae является одним из энтомопатогенов, наиболее широко изученных и используемых в биологической борьбе с вредителями. Ключевым фактором успешной колонизации хозяина является проникновение гриба и последующее размножение.

Установленный грибок внутри насекомого происходит разрастание нитчатых гиф и генерация микотоксинов, которые инактивируют хозяина. Смерть хозяина также происходит из-за патологических изменений и механического воздействия на внутренние органы и ткани.

Биологический контроль осуществляется путем применения продуктов, разработанных на основе концентрации спор или конидий гриба в коммерческих продуктах. Конидии смешивают с инертными материалами, такими как растворители, глины, тальки, эмульгаторы и другие натуральные добавки..

Эти материалы не должны влиять на жизнеспособность гриба и должны быть безвредными для окружающей среды и урожая. Кроме того, они должны иметь оптимальные физические условия, которые облегчают смешивание, нанесение продукта и являются недорогими.

Успех биологического контроля с помощью энтомопатогенов зависит от эффективной рецептуры коммерческого продукта. Включая жизнеспособность микроорганизма, материал, используемый в рецептуре, условия хранения и способ применения.

Режим действия

Инокулят от аппликаций с грибком M. anisopliae Он служит для загрязнения личинок, гиф или взрослых особей. Загрязненные хозяева мигрируют в другие места в культуре, где они умирают и распространяют болезнь из-за споруляции гриба.

Действие ветра, дождя и росы способствует распространению конидий в другие части растения. Насекомые в поисках пищи подвергаются адгезии спор.

Условия окружающей среды способствуют развитию и рассеиванию конидий, поскольку незрелые состояния насекомых наиболее восприимчивы. Из новых инфекций создаются вторичные очаги, размножающиеся эпизоотии, способные полностью контролировать чуму.

Биологический контроль черного бананового долгоносика

Черный долгоносик (Космополиты Сордидус Germar) является важным вредителем культивирования musaceas (банан и банан) в основном в тропиках. Его дисперсия обусловлена ​​главным образом управлением, которое человек выполняет в процессах сева и уборки урожая..

Личинка является возбудителем ущерба, причиненного внутри корневища. Долгоносик в своей личиночной фазе очень активен и очень прожорлив, вызывая перфорацию, которая затрагивает корневую систему растения.

Галереи, образованные в корневище, способствуют загрязнению микроорганизмами, которые разлагают сосудистые ткани растения. В сочетании с этим растение ослабевает и имеет тенденцию опрокидываться под действием сильных ветров..

Обычный контроль основан на использовании химических инсектицидов, однако его негативное воздействие на окружающую среду привело к поиску новых альтернатив. В настоящее время использование энтомопатогенных грибов в качестве Metarhizium anisopliae сообщили о хороших результатах в полевых испытаниях.

В Бразилии и Эквадоре были получены отличные результаты (смертность 85-95%) с использованием M. anisopliae на рисе в качестве прививочного материала. Стратегия заключается в том, чтобы поместить зараженный рис на кусочки стебля вокруг растения, насекомое притягивается и заражается патогеном..

Биологический контроль личинок

Кукурузный червь

Армейский червь (Spodoptera frugiperda) является одним из наиболее вредных вредителей в зерновых, таких как сорго, кукуруза и корм. В кукурузе он очень вреден, когда поражает урожай до 30 дней, с высотой от 40 до 60 см..

В связи с этим химический контроль позволил насекомому добиться большей устойчивости, уничтожения естественных врагов и нанесения ущерба окружающей среде. Использование M. anisopliae в качестве альтернативного биологического контроля сообщили о хороших результатах, так как S. frugiperda это восприимчиво.

Наилучшие результаты были получены при использовании стерилизованного риса в качестве средства диспергирования инокулята в культуре. Выполнение аппликаций через 10 дней, а затем через 8 дней, доведение состава до 1 × 1012 конидии на гектар.

Личинки белого червя

Встречаются личинки жука, питающиеся органическим веществом и корнями экономически важных культур. Виды Hylamorpha Elegans (Бурмейстер) называется зеленым пололо, его личиночное состояние является вредителем пшеницы (Тритикаум Фестиваль Л.).

Повреждение, вызванное личинкой, происходит на уровне корневой системы, в результате чего растения ослабевают, увядают и теряют листья. Жизненный цикл жука длится один год, и во время наибольшей заболеваемости наблюдаются полностью разрушенные зоны культивирования..

Химический контроль оказался неэффективным из-за миграции личинок в обработанные почвы. Связано с увеличением стойкости, увеличением себестоимости продукции и загрязнением окружающей среды.

Занятость Metarhizium anisopliae как антагонист и биоконтроллер, он достиг 50% смертности в популяциях личинок. Даже если результаты были получены на лабораторном уровне, ожидается, что полевые анализы сообщат аналогичные результаты.

ссылки

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M. & Saínz Hernández, J. C. (2015). Формулировка Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Сорокин с биоразлагаемыми полимерами и их вирулентностью против Heliothis virescens (Фабрициус). Международный журнал загрязнения окружающей среды, 31 (3), 219-226.
  2. Аргедас, М., Альварес, В. и Бонилья, Р. (2008). Эффективность энтомопатогенного гриба »Metharrizium anisopliae«Контролировать»Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Коста-риканская агрономия: журнал сельскохозяйственных наук, 32 (2), 137-147.
  3. Карбальо, М. (2001). Варианты управления черным банановым долгоносиком. Комплексная борьба с вредителями (Коста-Рика) № 59.
  4. Кастильо Зено Сальвадор (2005) Использование Metarhizium anisopliae для биологического контроля плевка (Aeneolamia spp. и Prosapia spp.) на пастбищах Brachiaria decumbens в Эль-Петене, Гватемала (магистерская работа) Получено с: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley E. & Butt, T.M. (2014). Конидии насекомого-патогенного гриба, Metarhizium anisopliae, не в состоянии прилипать к личинке комара личинок. Королевское общество открытой науки, 1 (2), 140193.
  6. Гонсалес-Кастильо, М., Агилар, С. Н. и Родригес-Эррера, Р. (2012). Борьба с насекомыми-вредителями в сельском хозяйстве с использованием энтомопатогенных грибов: проблемы и перспективы. Преподобный Сентифика из Автономного университета Коауила, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C.A., & Michel, A.C. (2005). Эффект энтомопатогенного гриба Metarhizium anisopliae на контроль кукурузного головного червя в поле. Достижения в области сельскохозяйственных исследований, 9 (1).
  8. Родригес М., Франция А. и Гердинг М. (2004). Оценка двух штаммов гриба Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Для борьбы с личинками белого червя Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Техническое сельское хозяйство, 64 (1), 17-24.