Metarhizium anisopliae -ominaisuudet, taksonomia, morfologia, toimintatapa

Metarhizium anisopliae on epäsuotuisan lisääntymisen mitosporinen tai anamorfinen sieni, jota käytetään laajalti entomopatogeeninä biologiseen kontrolliin. Se kykenee loisoittamaan ja poistamaan erilaisia ​​maatalouden kannalta tärkeitä kasveja.

Tällä sienellä on erityisiä sopeutumisominaisuuksia, jotta ne voivat selviytyä saprofyytistä orgaanisessa aineessa ja hyönteisten parasiitina. Useimmat hyönteisten tuholaisten tuholaiset ovat alttiita tämän entomopatogeenisen sienen hyökkäykselle.

Saprofyyttisenä elinorganismina se soveltuu erilaisiin ympäristöihin, joissa se kehittyy myseelin, conidioforien ja konidioiden kehittyessä. Tämä kapasiteetti helpottaa sen lisääntymistä laboratoriotasolla yksinkertaisten lisäysmenetelmien avulla, joita käytetään biokontrollerina.

Itse asiassa tämä entomopatogeeninen sieni on luonnollinen vihollinen useille hyönteislajeille eri agroekosysteemeissä. Vieraat kuuluvat kokonaisuudessaan vihreän myseelin avulla, joka viittaa lihaksen nimiseen lihaksen sairauteen.

Enomopatogeenin elinkaari Metarhizium anisopliae Se suoritetaan kahdessa vaiheessa, soluinfektiovaiheessa ja toisessa saprofyyttisessä vaiheessa. Parasiitoidussa hyönteisessä ja saprofyytissä oleva tartuntavaara hyödyntää ruumiin ravintoaineita moninkertaistumaan.

Toisin kuin taudinaiheuttajat, kuten virukset ja bakteerit, jotka patogeenin on syötettävä, sieni Metarhizium vaikuttaa kosketukseen. Tällöin itiöt voivat itää ja tunkeutua sisäpuolelle, joka tarttuu isäntäsolukalvoon.

indeksi

• 1 Ominaisuudet
• 2 Morfologia
• 3 Taksonomia
• 4 Elinkaari
  • 4.1 Vihreä Muscardin
• 5 Biologinen valvonta
  • 5.1 Toimintatapa
• 6 Mustan banaanikannan biologinen valvonta
• 7 Toukkien biologinen valvonta
  • 7.1 Maissiherne
  • 7.2 Valkoiset mato-toukat
• 8 Viitteet

piirteet

Metarhizium anisopliae on laaja-alainen patogeeninen sieni, joka sijaitsee maaperässä ja lois- tettu hyönteinen pysyy. Mahdollisuutensa ekologisena vaihtoehtona johtuen se on ihanteellinen korvaamaan taloudellisesti tärkeiden tuholaisten hallintaan käytettäviä maatalouskemikaaleja.

Infektio M. anisopliae Se alkaa sienen konidioiden yhdistymisestä isäntäsolun kynsinauhaan. Sen jälkeen tapahtuu molempien rakenteiden ja mekaanisen vaikutuksen välisen entsymaattisen aktiivisuuden kautta itävyys ja tunkeutuminen.

Entsyymit, jotka osallistuvat isäntäkasvan tunnistamiseen, adheesioon ja patogeneesiin, sijaitsevat sienisoluseinässä. Näihin proteiineihin kuuluvat fosfolipaasit, proteaasit, dismutaasit ja adhesiinit, jotka vaikuttavat myös sienen adheesioon, osmoosiin ja morfogeneesiin..

Yleensä nämä sienet vaikuttavat hitaasti, kun ympäristöolosuhteet ovat epäsuotuisat. Keskimääräiset lämpötilat 24–28 ºC ja korkea suhteellinen kosteus ovat ihanteellisia tehokkaaseen kehitykseen ja entomopatogeeniseen toimintaan.

-. \ T M. anisopliae sille on tunnusomaista itiöiden vihreä väri kolonisoidussa isännässä. Kun hyönteinen on hyökännyt, myseeli peittää pinnan, jossa rakenteet hedelmöittävät ja itkevät, mikä peittää isäntäpinnan..

Tältä osin infektio kestää noin viikon, jotta hyönteinen lopettaa ruokinnan ja kuolee. Erilaisista tuholaisista, joita se kontrolloi, se on erittäin tehokas coleopteran, lepidopteran ja homopteran, erityisesti toukkien hyönteisissä.

Sieni M. anisopliae Biokontrollerina sitä markkinoidaan inerttien materiaalien kanssa sekoitettujen itiöiden formulaatioissa sen elinkelpoisuuden säilyttämiseksi. Sopiva tapa sen levittämiseen on fumigoituminen, ympäristön manipulointi ja inokulaatio.

morfologia

Laboratorion tasolla. \ T M. anisopliae esittää tehokkaan kehityksen PDA: n viljelyalustassa (Papa-dextrorsa-agar). Pyöreän muodon pesäkkeellä esiintyy aluksi valkoisen värin kasvua, jossa esiintyy värimuutoksia, kun sieni itii.

Konidioiden lisääntymisprosessin alussa micellarin pinnalla havaitaan oliivinvihreä väri. Kapselin alapuolella havaitaan vaaleankeltaista värinmuutosta keskellä olevilla diffuusisilla keltaisilla pigmenteillä.

Konidioforit kasvavat epäsäännöllisen muotoisesta myseelistä kahdesta kolmeen haaraan jokaisessa väliseinässä. Näiden konidioforien pituus on 4 - 14 mikronia ja halkaisija 1,5 - 2,5 mikronia.

Fialidit ovat rakenteita, jotka on muodostettu myseeliin, joka on paikka, jossa konidiat irrotetaan. sisään M. anisopliae Ne ovat ohuita kärjessä, pituudeltaan 6 - 15 mikronia ja halkaisijaltaan 2 - 5 mikronia.

Konidioiden osalta ne ovat yksisoluisia rakenteita, jotka ovat sylinterimäisiä ja lyhennettyjä, pitkiä ketjuja, hyaliinia vihertäviksi. Konidioiden pituus on 4 - 10 mikronia ja halkaisija 2 - 4 mikronia.

taksonomia

Sukupuoli Metarhizium Sorokin (1883) kuvattiin alunperin infektoivien toukkien Itävallan anisopia, aiheuttaa vihreää muscardinia. Nimi Entomophthora anisopliae Metschnikoff ehdotti alun perin sieni-isolaateille, jonka jälkeen se nimettiin Isaria destructor.

Yksityiskohtaisemmat tutkimukset suvun taksonomiasta, joka on tehty luokittelemalla se Metaritsium-sorokiini. Lajia tarkastellaan parhaillaan M. anisopliae, Metschnikoffin nimeämä, suvun edustavana elimenä Metarhizium.

Erilaisia ​​sieniä Metarhizium ne ovat erityisiä, minkä vuoksi ne on nimetty uusiksi lajikkeiksi. Ne luokitellaan kuitenkin nykyisin lajeiksi Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus ja Metarhizium acridum.

Samoin jotkin lajit on nimetty uudelleen, Metarhizium taii esittelee samanlaisia ​​ominaisuuksia Metarhizium guizhouense. Kaupallinen kanta M. anisopliae, M. anisopliae (43) joka on coleopteran erityinen vihollinen, kutsutaan nyt Metarhizium brunneum.

Laji Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883) on osa tyylilajia Metarhizium kuvattu Sorokin (1883). Taksonomisesti kuuluu perheeseen Clavicipitaceae, järjestys Hypocreales, luokka Sordariomycetes, jako Ascomycotaa, valtakunnan sienet.

Elinkaari

Sieni Metarhizium anisopliae aloittaa patogeneesin konidioiden tarttumisprosessin kautta isäntäsolukalvolle. Sen jälkeen itävyysvaiheet, hyväksyttävien tai kasvatusrakenteiden kasvu, kolonisaatio ja lisääntyminen.

Maaperän tai saastuneen hyönteisen itiöt tai konidiat jäävät uusien isäntien kynsinauhaan. Mekaanisten ja kemiallisten prosessien interventioilla kehitetään hyönteisen sisäpuolelle tunkeutuva suonensisäys ja itiöputki.

Yleensä suotuisissa olosuhteissa itävyys tapahtuu 12 tuntia inokulaation jälkeen. Samoin sopivan ja muodostuvan putken tai haustorian tunkeutuminen tapahtuu klo 12.00–18.00..

Fyysinen mekanismi, joka sallii tunkeutumisen, on painostus, joka kohdistuu asianmukaiseen leikkaukseen, joka rikkoo kutikulaarisen kalvon. Kemiallinen mekanismi on proteaasientsyymien, kinaasien ja lipaasien vaikutus, jotka hajottavat kalvot insertiokohdassa.

Kun hyönteinen on tunkeutunut, hyphae-haara on tunkeutunut saaliin kokonaan 3-4 päivän kuluttua. Sitten muodostuvat lisääntymisrakenteet, conidioforit ja konidiat, jotka täydentävät isännän patogeneesiä 4-5 päivässä.

Hyönteisten kuolema tapahtuu entomopatogeenisen sienen aiheuttamien toksiinien saastumisen kautta. Biokontrolleri syntetisoi myrkkyjä dextruxina, protodextruxina ja demetildextruxina, joilla on niveljalkaisten ja nematodien korkea myrkyllisyys.

Isännän hyökkäys riippuu lämpötilasta ja ympäristön suhteellisesta kosteudesta. Samoin ravintoaineiden saatavuus hyönteisen munasolukalvoon ja kyky havaita herkät isännät, jotka on kolonisoitava.

Vihreä Muscardin

-. \ T Metarhizium anisopliae Se aiheuttaa erilaisia ​​oireita toukat, nymfit tai tartunnan saaneet aikuiset. Epäkypsät muodot vähentävät liman muodostumista, pyrkivät siirtymään pois hyökkäyspaikalta tai lamauttamaan sen liikkeen.

Aikuiset vähentävät liikkumistaan ​​ja lentoaluettaan, lopettavat ruokinnan ja naiset eivät munaa. Saastuneet hyönteiset kuolevat usein paikoissa, jotka ovat kaukana infektiokohdasta, mikä edistää taudin leviämistä.

Taudin sykli voidaan suorittaa 8 ja 10 päivän välillä ympäristöolosuhteiden, pääasiassa kosteuden ja lämpötilan mukaan. Isännän kuoleman jälkeen se on kokonaan peitetty valkoisella myseelillä ja peräkkäisellä vihreällä lihaksikalvolle ominaisella vihreällä sporulaatiolla..

Biologinen valvonta

Sieni Metarhizium anisopliae on yksi entomopatogeeneista, joita tutkitaan eniten ja jota käytetään tuholaisten biologisessa torjunnassa. Isännän onnistuneen kolonisaation keskeinen tekijä on sienen tunkeutuminen ja sen jälkeinen lisääntyminen.

Hyönteisen sisällä oleva sientä syntyy filamenttisen hyphaen lisääntyminen ja mykotoksiinien sukupolvi, jotka inaktivoivat isännän. Isännän kuolema tapahtuu myös patologisten muutosten ja sisäisten elinten ja kudosten mekaanisten vaikutusten vuoksi.

Biologinen valvonta suoritetaan käyttämällä tuotteita, jotka on valmistettu kaupallisissa tuotteissa olevan sienen itiöiden tai konidioiden pitoisuuksien perusteella. Konidiat sekoitetaan inertteihin materiaaleihin, kuten liuottimiin, saviin, talkeihin, emulgointiaineisiin ja muihin luonnollisiin lisäaineisiin..

Nämä materiaalit eivät saisi vaikuttaa sienen elinkelpoisuuteen, ja niiden pitäisi olla vaarattomia ympäristölle ja viljelylle. Lisäksi niissä on oltava optimaaliset fyysiset olosuhteet, jotka helpottavat sekoittamista, tuotteen levittämistä ja jotka ovat edullisia.

Biologisen kontrollin onnistuminen entomopatogeenien kautta riippuu kaupallisen tuotteen tehokkaasta formulaatiosta. Mukaan lukien mikro-organismin elinkelpoisuus, formulaatiossa käytetty materiaali, säilytysolosuhteet ja levitysmenetelmä.

Toimintatapa

Inokulaatti, joka on valmistettu sienellä formuloiduista sovelluksista M. anisopliae Sen tarkoituksena on saastuttaa toukat, hyphae tai aikuiset. Saastuneet isännät kulkeutuvat viljelykasvin muihin paikkoihin, joissa ne kuolevat ja levittävät taudin sieni-sporaation vuoksi.

Tuuli, sade ja kaste vaikuttavat konidioiden leviämiseen kasvin muihin osiin. Hyönteiset elintarvikkeiden etsimisessä ovat alttiita itiöiden tarttumiselle.

Ympäristöolosuhteet suosivat konidioiden kehittymistä ja dispersiota, koska ne ovat herkimpien hyönteisten epäkypsät tilat. Uusista infektioista syntyy sekundäärisiä polttimia, jotka leviävät episootiaa, joka kykenee täysin kontrolloimaan ruttoa.

Mustan banaanikannan biologinen valvonta

Musta kurkku (Cosmopolites sordidus Germar) on tärkeä tuholainen musakojen (banaani ja banaani) viljelyssä pääasiassa tropiikissa. Sen hajonta johtuu pääasiassa johdosta, jota ihminen suorittaa kylvö- ja sadonkorjuuprosesseissa.

Toukka on juurakkaan sisäisten vahinkojen syy-tekijä. Toukan vaihe on hyvin aktiivinen ja hyvin röyhkeä, mikä aiheuttaa perforaatioita, jotka vaikuttavat laitoksen juurijärjestelmään.

Risomeihin muodostuneet galleriat helpottavat saastumista mikro-organismeilla, jotka kasaavat kasvien verisuonten kudoksia. Tämän lisäksi kasvi heikkenee ja pyrkii kaatumaan voimakkaiden tuulien vaikutuksesta.

Tavallinen valvonta perustuu kemiallisten hyönteismyrkkyjen käyttöön, mutta sen kielteinen vaikutus ympäristöön on johtanut uusien vaihtoehtojen etsimiseen. Tällä hetkellä entomopatogeenisten sienien käyttö Metarhizium anisopliae ovat raportoineet hyviä tuloksia kenttätason kokeissa.

Brasiliassa ja Ecuadorissa on saatu erinomaisia ​​tuloksia (kuolleisuus 85-95%) M. anisopliae riisissä siirrostusmateriaalina. Strategiana on sijoittaa tartunnan saaneet riisi varren palasiksi kasvien ympärille, hyönteinen on houkuteltu ja saastunut patogeenillä.

Toukkien biologinen valvonta

Corn budworm

Armyworm (Spodoptera frugiperda) on yksi haitallisimmista tuholaisista viljojen, kuten durran, maissin ja rehun, osalta. Maississa se on erittäin haitallista, kun se hyökkää viljelykasviin ennen 30 dds: tä, korkeus 40–60 cm.

Tässä suhteessa kemiallinen valvonta on mahdollistanut hyönteisten suuremman vastustuskyvyn, luonnollisten vihollisten poistamisen ja ympäristövahingon. Käyttö M. anisopliae vaihtoehtoisena biologisena kontrollina on raportoitu hyviä tuloksia S. frugiperda se on herkkä.

Parhaat tulokset on saatu käyttämällä steriloitua riisiä keinona hajottaa inokulaatti viljelmään. Sovellukset suoritetaan 10 dds: lla ja sitten 8 vuorokaudella säätämällä formulaatio arvoon 1 x 10¹² konidia hehtaaria kohti.

Valkoiset mato-toukat

Beetle-toukat löytyvät taloudellisesti tärkeiden viljelykasvien orgaanisista aineista ja juurista. Laji Hylamorpha elegans (Burmeister), jota kutsutaan vihreäksi pololoksi, on sen toukka-tila.Triticum aestivum L.).

Toukkien aiheuttama vaurio tapahtuu juurijärjestelmän tasolla, jolloin kasvit heikentyvät, heiluvat ja menettävät lehtiä. Kuplaan elinkaari kestää yhden vuoden, ja suurimman esiintymisajankohtana havaitaan täysin tuhoutuneet viljelyvyöhykkeet.

Kemiallinen valvonta on ollut tehoton johtuen toukkien siirtymisestä käsitellyissä maaperissä. Se liittyy vastuksen kasvuun, tuotantokustannusten nousuun ja ympäristön pilaantumiseen.

Työllisyys Metarhizium anisopliae antagonistina ja biokontrollerina se on saavuttanut jopa 50% kuolleisuuden toukkien populaatioissa. Vaikka tulokset on saatu laboratoriotasolla, kenttätutkimusten odotetaan raportoivan samankaltaisia ​​tuloksia.

viittaukset

1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., & Saínz Hernández, J. C. (2015). Formulaatio Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin biologisesti hajoavilla polymeereillä ja niiden virulenssilla Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Enomopatogeenisen sienen tehokkuus "Metharrizium anisopliae"Hallinnassa"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Costa Rican Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
3. Carballo, M. (2001). Vaihtoehdot mustan banaanikannan hallintaan. Integroitu tuholaistorjunta (Costa Rica) Nº, 59.
4. Castillo Zeno Salvador (2005) Metarhizium anisopliae spittlebugin biologista valvontaa varten (Aeneolamia spp. ja Prosapia spp.). \ t Brachiaria decumbens El Petén, Guatemala (maisterin tutkinto) Haettu osoitteesta: catie.ac.cr
5. Greenfield, B. P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Hyönteisten patogeenisen sienen Conidia, Metarhizium anisopliae, ei tartu hyttysen toukkaskarvaan. Royal Society avoin tiede, 1 (2), 140193.
6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N. & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Hyönteisten tuholaistorjunta maataloudessa entomopatogeenisten sienien avulla: haasteet ja näkökulmat. Científica, Coahuilan autonominen yliopisto, 4 (8).
7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C. A. & Michel, A. C. (2005). Entomopatogeenisen sienen vaikutus Metarhizium anisopliae maissin päävuoren valvonnasta. Maataloustutkimuksen ennakot, 9 (1).
8. Rodríguez, M., Ranska, A. ja Gerding, M. (2004). Kahden Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Valkoisen maton toukkien Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae) hallintaan. Tekninen maatalous, 64 (1), 17-24.