Характеристики метаризиума анісоплі, таксономія, морфологія, спосіб дії



Metarhizium anisopliae являє собою мітоспоричний або анаморфний гриб безстатевого розмноження, широко використовуваний як ентомопатоген для біологічного контролю. Має здатність паразитувати і усунути широкий спектр комах-шкідників різних сільськогосподарських культур.

Цей грибок має особливі адаптаційні характеристики для виживання сапрофіту на органічній речовині і як паразита на комах. Більшість комах-шкідників товарних культур схильні до атаки цим ентомопатогенним грибом.

Будучи сапрофітним живим організмом, він пристосований до різних середовищ, де розвивається міцелій, конідіофори і конідії. Ця здатність полегшує її відтворення на лабораторному рівні за допомогою простих методів розповсюдження, які використовуються як біоконтролер.

Дійсно, цей ентомопатогенний гриб є природним ворогом великої кількості видів комах у різних агроекосистемах. Гості покриваються у повному обсязі міцелієм зеленого кольору, що відноситься до хвороби під назвою muscardina verde.

Життєвий цикл ентомопатогена Metarhizium anisopliae Вона здійснюється у дві фази - клітинна інфекційна фаза та інша сапрофітна фаза. Інфекційний в паразитованому комах і в сапрофіті скористається поживними речовинами трупа для розмноження.

На відміну від патогенних мікроорганізмів, таких як віруси і бактерії, які повинні вживатися патогенним органом, гриб Metarhizium діє в контакті. У цьому випадку спори можуть проростати і проникати в внутрішню частину, інфікуючи кутикулярную мембрану господаря.

Індекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Морфологія
  • 3 Таксономія
  • 4 Життєвий цикл
    • 4.1 Зелений Muscardin
  • 5 Біологічний контроль
    • 5.1 Режим дії
  • 6 Біологічний контроль чорного бананового довгоносика
  • 7 Біологічний контроль личинок
    • 7.1
    • 7.2 Личинки білого черв'яка
  • 8 Посилання

Особливості

The Metarhizium anisopliae являє собою широкий спектр патогенного гриба, розташованого в грунті і паразитованих залишків комах. Завдяки своєму потенціалу як екологічної альтернативи вона є ідеальною заміною для агрохімікатів, що використовуються в інтегральному управлінні економічно важливими шкідниками.

Інфекція M. anisopliae Вона починається з об'єднання конідій гриба з кутикулою господаря комахи. Згодом, через ферментативну активність між обома структурами і механічним дією, відбувається проростання і проникнення.

Ферменти, які беруть участь у розпізнаванні, адгезії та патогенезі кутикули господаря, знаходяться в клітинній стінці грибів. Ці білки включають фосфоліпази, протеази, дисмутази і адгезини, які також діють в процесах адгезії, осмосу і морфогенезу гриба..

Як правило, ці гриби діють повільно, коли умови навколишнього середовища є несприятливими. Середні температури між 24 і 28 ºC і висока відносна вологість ідеальні для ефективного розвитку та ентомопатогенної дії.

Захворювання мускарденом зелене, викликане M. anisopliae вона характеризується зеленою забарвленням спор на колонізованому хазяїні. Після вторгнення комахи міцелій охоплює поверхню, де структури плодоносять і спорулюють, покриваючи поверхню господаря \ t.

У зв'язку з цим інфекція триває близько тижня для того, щоб комаха припинила годувати і померти. Серед різноманітних шкідників, які він контролює, він є високоефективним в комах-комах, лишайників і гомоптеров, особливо личинок.

Грибок M. anisopliae Як біоконтролер, він продається у складах спор, змішаних з інертними матеріалами для збереження його життєздатності. Придатним способом його застосування є фумігація, маніпуляція навколишнього середовища та щеплення.

Морфологія

На лабораторному рівні колонії Росії M. anisopliae присутні ефективні розробки в культуральних середовищах PDA (Papa-dextrorsa-agar). Колонія кругової форми спочатку представляє міцелярний ріст білого кольору, який демонструє варіації кольору, коли гриб спорулює.

На початку процесу розмноження конідій на міцелярній поверхні сприймається оливково-зеленувата забарвлення. На нижній стороні капсули спостерігається блідо-жовте забарвлення з дифузними жовтими пігментами в середині.

Конідіофори ростуть з міцелію неправильної форми з двома-трьома гілками в кожній перегородці. Ці конидиофоры мають довжину від 4 до 14 мкм і діаметр від 1,5 до 2,5 мкм.

Фіаліди є структурами, що утворюються в міцелії, що є місцем, де конідії відокремлюються. В M. anisopliae На вершині вони тонкі, від 6 до 15 мкм в довжину і від 2 до 5 мкм в діаметрі.

Що стосується конідій, то вони є одноклітинні структури, циліндричні і усічені за формою, з довгими ланцюгами, гіалінові до зеленуваті. Конідії мають довжину від 4 до 10 мкм і діаметр, що йде від 2 до 4 мкм.

Таксономія

Стать Metarhizium Спочатку описувався Сорокіним (1883), інфікуючи личинок Австрійська анізолія, викликають захворювання, відоме як зелений мускардин. Назва Entomophthora anisopliae спочатку був запропонований Меччниковим для грибкових ізолятів, згодом він був названий Ісарія деструктор.

Більш детальні дослідження таксономії роду, укладені в класифікації його як Metarhizium sorokin. Види в даний час розглядаються M. anisopliae, названий Меччниковим, як представницький орган роду Metarhizium.

Різні грибок ізольовані Metarhizium вони специфічні, тому вони були позначені як нові сорти. Однак вони в даний час класифікуються як види Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus і Metarhizium акрид.

Крім того, деякі види були перейменовані, Metarhizium taii представлені характеристики, подібні до Metarhizium guizhouense. Комерційний штам M. anisopliae, M. anisopliae (43) який теперішній ворог coleoptera тепер називається Metarhizium brunneum.

Вид Metarhizium anisopliae (Мечников) Сорокін (1883), є частиною жанру Metarhizium описаний Сорокіним (1883). Таксономічно належить сім'ї Clavicipitaceae, замовлення Гіпокарелі, клас Sordariomycetes, поділ Ascomycota, королівства Гриби.

Життєвий цикл

Грибок Metarhizium anisopliae ініціює патогенез через процес адгезії конідій на кутикулярной мембрані господаря. Згодом фази проростання, зростання аппрессории або вставних структур, колонізація і розмноження.

Спори або конідії з ґрунту або забруднених комах залишаються втягнутими в кутикулу нових господарів. З втручанням механічних і хімічних процесів розвиваються аппресоріум і проростаюча трубка, що проникає всередину комахи..

Як правило, при сприятливих умовах проростання відбувається через 12 годин після інокуляції. Подібним чином, утворення аппрессории і проникнення проростаючої трубки або гаусторії відбувається між 12.00 і 18.00..

Фізичний механізм, який дозволяє проникнути, - це тиск, який чинить аппрессорія, яка розриває кутикулярную мембрану. Хімічним механізмом є дія протеазних ферментів, кіназ і ліпаз, які розщеплюють мембрани в точці вставки.

Як тільки комаха проникла, гіфи гілки всередині, повністю вторгаючись в здобич через 3-4 дні. Потім утворюються репродуктивні структури, конідіофори і конідії, що завершує патогенез господаря на 4-5 добу.

Загибель комахи відбувається через забруднення токсинів, що утворюються ентомопатогенним грибом. Біоконтролер синтезує токсини декструксина, протодекструксин і деметилдекструксина високого рівня токсичності для членистоногих і нематод.

Інвазія хазяїна обумовлена ​​температурою і відносною вологістю середовища. Аналогічно, наявність поживних речовин на кутикулярній мембрані комахи та здатність до виявлення чутливих господарів колонізувати.

Зелений Muscardin

Захворювання мускарденом зелене, викликане Metarhizium anisopliae У ньому представлені різноманітні симптоми на личинках, німфах або інфікованих дорослих. Незрілі форми зменшують утворення слизу, мають тенденцію відходити від місця нападу або паралізувати його рух.

Дорослі зменшують рух і область польоту, припиняють годувати, а самки не відкладають яйця. Забруднені комахи, як правило, гинуть в місцях, далеких від місця інфекції, що сприяє поширенню захворювання.

Цикл захворювання може бути завершений між 8 і 10 днями в залежності від умов навколишнього середовища, переважно вологості і температури. Після смерті господаря вона повністю покрита білим міцелієм і послідовною зеленою спороношенням, характерною для зеленої мускардини..

Біологічний контроль

Грибок Metarhizium anisopliae є одним з ентомопатогенів, найбільш широко вивчених і використовуваних в біологічному контролі шкідників. Ключовим фактором успішної колонізації хазяїна є проникнення гриба і подальше розмноження.

Встановлений гриб всередині комахи відбувається проліферацією нитчастих гіф і генерацією мікотоксинів, які інактивують господаря. Смерть господаря також виникає внаслідок патологічних змін і механічних впливів на внутрішні органи і тканини.

Біологічний контроль здійснюється шляхом застосування продуктів, складених на основі концентрацій спор або конідій гриба в комерційних продуктах. Конідії змішують з інертними матеріалами, такими як розчинники, глини, тальци, емульгатори та інші природні добавки..

Ці матеріали не повинні впливати на життєздатність гриба і повинні бути нешкідливими для навколишнього середовища і культури. Крім того, вони повинні мати оптимальні фізичні умови, які полегшують змішування, нанесення продукту і які є недорогими.

Успіх біологічного контролю через ентомопатогени залежить від ефективної рецептури комерційного продукту. У тому числі життєздатність мікроорганізму, матеріал, використовуваний у рецептурі, умови зберігання і спосіб застосування.

Режим дії

Инокулят з застосуванням сформульований з грибком M. anisopliae Служить для забруднення личинок, гіфів або дорослих. Забруднені господарі мігрують в інші місця в культурі, де вони помирають і поширюють хворобу через спорулювання гриба.

Дія вітру, дощу та роси полегшує розсіювання конідій по відношенню до інших частин рослини. Комахи у своїй харчовій активності піддаються адгезії спор.

Екологічні умови сприяють розвитку і розсіюванню конідій, які є незрілими станами комах, найбільш сприйнятливими. Від нових інфекцій створюються вторинні вогнища, що поширюють епізоотію, здатну повністю контролювати чуму.

Біологічний контроль чорного бананового довгоносика

Чорний довгоносик (Cosmopolites sordidus Germar) є важливим шкідником вирощування мусацеїв (бананів і бананів) переважно в тропіках. Його розсіювання викликано головним чином управлінням, яке людина виконує в процесах посіву та збирання.

Личинка є причиною ушкодження, викликаного всередині кореневища. Довгоносик у своїй личинковій фазі дуже активний і дуже ненажерливий, викликаючи перфорації, що впливають на кореневу систему рослини.

Сформовані в кореневищі галереї сприяють забрудненню мікроорганізмами, які гниють судинні тканини рослини. У поєднанні з цим рослина слабшає і має тенденцію перевертатися дією сильних вітрів.

Звичайний контроль заснований на використанні хімічних інсектицидів, однак його негативний вплив на навколишнє середовище призвело до пошуку нових альтернатив. В даний час використовують ентомопатогенні гриби як Metarhizium anisopliae повідомили про хороші результати у польових випробуваннях.

У Бразилії та Еквадорі отримані чудові результати (смертність 85-95%) M. anisopliae на рис як інокуляційний матеріал. Стратегія полягає в тому, щоб розмістити зараженого рису на шматочках стебла навколо рослини, комаха притягується і заражена патогеном.

Біологічний контроль личинок

Кукурудзяний черв'як

Армійський черв'як (Spodoptera frugiperda) є одним з найбільш шкідливих шкідників на зернових культурах, таких як сорго, кукурудза та корми. У кукурудзи вона сильно шкідлива, коли вона атакує культуру до 30 дд, з висотою від 40 до 60 см.

У зв'язку з цим хімічний контроль дозволив комах досягти більшої стійкості, ліквідації природних ворогів і пошкодження навколишнього середовища. Використання M. anisopliae в якості альтернативного біологічного контролю повідомляються хороші результати, оскільки S. frugiperda він чутливий.

Найкращі результати були отримані з використанням стерилізованого рису в якості засобу для диспергування інокулята в культурі. Виконання заявок на 10 дд, а потім на 8 днів, коригування рецептури до 1 × 1012 конідії на гектар.

Личинки білого черв'яка

Личинки жуків виявляються, харчуючись органічною речовиною і корінням економічно важливих культур. Вид Hylamorpha elegans (Burmeister), що називається зеленим пололо, це його личиночний стан - це пшеничний шкідник (Triticum aestivum L.).

Збиток, викликаний личиною, виникає на рівні кореневої системи, що призводить до послаблення, в'янення і втрати рослин рослин. Життєвий цикл жука триває один рік, а під час найбільшої захворюваності спостерігаються повністю зруйновані зони культивування.

Хімічний контроль виявився неефективним через міграцію личинок в оброблених грунтах. Пов'язано з підвищенням опору, збільшенням витрат виробництва і забрудненням навколишнього середовища.

Зайнятість Metarhizium anisopliae як антагоніст і біоконтролер, він досягав до 50% смертності в популяціях личинок. Навіть коли результати отримані на лабораторному рівні, очікується, що польові аналізи будуть повідомляти про подібні результати.

Список літератури

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N.M., López Meyer, M., & Saínz Hernández, J.C. (2015). Формулювання Metarhizium anisopliae (Меччников) Сорокін з біорозкладаними полімерами і їх вірулентністю проти Heliothis virescens (Fabricius). Міжнародний журнал забруднення навколишнього середовища, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Ефективність ентомопатогенного гриба "Metharrizium anisopliae"У контролі"Boopilus microplus(Acari: ixodidae). Коста-ріканська агрономія: журнал сільськогосподарських наук, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Варіанти управління чорним банановим довгоносиком. Інтегрована боротьба з шкідниками (Коста-Ріка) Nº, 59.
  4. Кастільо Зенон Сальвадор (2005) Використання Metarhizium anisopliae для біологічного контролю spittlebug (Aeneolamia spp. і Prosapia spp.) на пасовищах Росії Brachiaria decumbens в El Petén, Guatemala (Магістерська робота) Отримано з: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B.P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Конідії патогенного гриба комах, Metarhizium anisopliae, не дотримуються кутикули личинок комарів. Королівське суспільство відкритої науки, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C.N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Контроль шкідників у сільському господарстві з використанням ентомопатогенних грибів: проблеми та перспективи. Св. Científica з Автономного Університету Коауїла, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Angel, C.A., & Michel, A.C. (2005). Вплив ентомопатогенного гриба Metarhizium anisopliae на контроль кукурудзяного хробака в польових умовах. Досягнення в галузі сільськогосподарських досліджень, 9 (1).
  8. Родрігес, М., Франція, А., і Гердінг, М. (2004). Оцінка двох штамів гриба Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Для боротьби з личинками білого черв'яка Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Технічне сільське господарство, 64 (1), 17-24.