Metarhizium anisopliae egenskaper, taxonomi, morfologi

1417
Sherman Hoover

Metarhizium anisopliae är en mitosporisk eller anamorf svamp av asexuell reproduktion, som ofta används som en entomopatogen för biologisk kontroll. Det har förmågan att parasitera och eliminera ett brett spektrum av insektskadegörare av olika växter av jordbruksmässig betydelse..

Denna svamp har speciella anpassningsegenskaper för att överleva på ett saprofytiskt sätt på organiskt material och som en parasit på insekter. De flesta kommersiella växtskadegörare är mottagliga för att attackeras av denna entomopatogena svamp..

Grön muscardina orsakad av Metarhizium anisopliae. Källa: Chengshu Wang och Yuxian Xia [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], via Wikimedia Commons

Som en saprofytisk livsorganism är den anpassad till olika miljöer där den utvecklar mycel, konidioforer och konidier. Denna förmåga underlättar dess reproduktion på laboratorienivå genom enkla förökningstekniker som kan användas som biokontroller..

Faktum är att denna entomopatogena svamp är den naturliga fienden till ett stort antal insektsarter i olika agroekosystem. Värdarna är helt täckta av ett grönt mycelium, med hänvisning till sjukdomen som kallas grön muscardina.

Entomopatogenens livscykel Metarhizium anisopliae Det utförs i två faser, en cellinfektiv fas och en annan saprofytisk fas. Den smittsamma i den parasitiserade insekten och i saprofyten drar fördel av kroppens näringsämnen för att föröka sig.

Till skillnad från patogener som virus och bakterier som behöver intas av patogenen för att verka, verkar Metarhizium-svampen vid kontakt. I detta fall kan sporerna gro och tränga in i det inre och infektera värdens kutikulära membran..

Artikelindex

  • 1 Funktioner
  • 2 Morfologi
  • 3 Taxonomi
  • 4 Livscykel
    • 4.1 Grön muscardina
  • 5 Biologisk kontroll
    • 5.1 Handlingsläge
  • 6 Biologisk bekämpning av bananskivan
  • 7 Biologisk bekämpning av larver
    • 7.1 Fallmask
    • 7.2 Vita masklarver
  • 8 Referenser

Egenskaper

De Metarhizium anisopliae Det är en patogen svamp med ett brett spektrum, som ligger i jorden och resterna av parasiterade insekter. På grund av dess potential som ett ekologiskt alternativ är det den perfekta ersättaren för jordbrukskemikalier som används vid integrerad hantering av skadedjur av ekonomisk betydelse..

Infektion av M. anisopliae Det börjar med föreningen av svampens konidier till värdinsektets nagelband. Därefter sker genom den enzymatiska aktiviteten mellan båda strukturerna och den mekaniska verkan spiring och penetration..

Enzymer som intervenerar i igenkänning, vidhäftning och patogenes av värdens nagelband finns i svampcellväggen. Dessa proteiner inkluderar fosfolipaser, proteaser, dismutaser och adhesiner, som också verkar vid svampens vidhäftnings-, osmos- och morfogenesprocesser..

Generellt är dessa svampar långsamma när miljöförhållandena är ogynnsamma. Medeltemperaturer mellan 24 och 28 ºC och hög relativ luftfuktighet är idealiska för en effektiv utveckling och entomopatogen verkan.

Grön muscardina sjukdom orsakad av M. anisopliae det kännetecknas av den gröna färgen på sporerna på den koloniserade värden. När insekten väl invaderats täcker myceliet ytan, där strukturerna fruktas och sporulerar och täcker värdens yta..

I detta avseende varar infektionen ungefär en vecka för insekten att sluta mata och dö. Bland de olika skadedjur det bekämpar är det mycket effektivt på insekter av ordningen Coleoptera, Lepidoptera och Homoptera, särskilt larver..

Svampen M. anisopliae Som biokontroller marknadsförs den i sporformuleringar blandade med inerta material för att bevara dess livskraft. Det lämpliga sättet för dess tillämpning är genom rökningar, miljömanipulation och inympning.

Morfologi

På laboratorienivå, kolonier av M. anisopliae visa en effektiv utveckling i PDA (Papa-dextrorse-agar) odlingsmedier. Den cirkulära kolonin presenterar en vit micellär tillväxt initialt och uppvisar färgvariationer när svampen sporulerar.

Metarhizium anisopliae phialide. Källa: naro.affrc.go.jp

När multipliceringsprocessen för conidia börjar uppfattas en olivgrön färg på den micellära ytan. På undersidan av kapseln observeras en blekgul missfärgning med diffusa gula pigment i mitten.

Konidioforerna växer från myceliet i en oregelbunden form med två till tre grenar på varje septum. Dessa konidioforer har en längd av 4 till 14 mikron och en diameter av 1,5 till 2,5 mikron..

Fialiderna är strukturer som genereras i myceliet och är platsen där conidia lossnar. På M. anisopliae de är tunna vid toppen, 6 till 15 mikrometer långa och 2 till 5 mikrometer i diameter.

Conidia är encelliga strukturer, cylindriska och trunkerade, med långa kedjor, hyalin till grönaktig. Conidia är 4 till 10 mikron långa och 2 till 4 mikrometer i diameter.

Taxonomi

Könet Metarhizium ursprungligen beskrevs av Sorokin (1883) som infekterade larver från Österrikisk Anisoplia, orsakar en sjukdom som kallas grön muscardina. namn Entomophthora anisopliae ursprungligen föreslogs av Metschnikoff för svampisolat, senare fick den namnet Isaria förstörare.

Mer detaljerade studier av släktets taxonomi, avslutade med att klassificera det som Metarhizium sorokin. För närvarande anses arten M. anisopliae, namngiven av Metschnikoff, som den representativa organismen för släktet Metarhizium.

Olika isolat av svampen Metarhizium de är specifika, varför de har utsetts till nya sorter. Men de klassificeras för närvarande som arter Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus Y Metarhizium akridum.

På samma sätt har vissa arter bytt namn, Metarhizium taii presenterar egenskaper som liknar Metarhizium guizhouense. En kommersiell stam av M. anisopliae, de M. anisopliae (43) som är specifik fiende till coleoptera kallas nu Metarhizium brunneum.

Arten Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), är en del av släktet Metarhizium beskriven av Sorokin (1883). Taxonomiskt tillhör det familjen Clavicipitaceae, ordning Hypokrealer, klass Sordariomycetes, division Ascomycota, av kungariket Svampar.

Livscykel

Svampen Metarhizium anisopliae initierar patogenes genom vidhäftningsprocessen av konidierna på värdens kutikulära membran. Därefter sker faserna av grobarhet, tillväxt av appressoria eller införande strukturer, kolonisering och reproduktion..

Sporerna eller konidierna från jorden eller förorenade insektsrester invaderar nagelbandet hos nya värdar. Med ingripande av mekaniska och kemiska processer utvecklas appressorium och bakterieröret som tränger in i insekts interiör.

Generellt, under gynnsamma förhållanden, sker grobarhet 12 timmar efter ympning. På samma sätt inträffar bildandet av appressoria och penetrationen av bakterieröret eller haustoria mellan 12 och 18 timmar..

Den fysiska mekanismen som möjliggör penetration är det tryck som utövas av appressoria, som bryter kutikulärt membran. Den kemiska mekanismen är verkan av proteas-, kinas- och lipasenzymer som bryter ner membran vid insättningsstället.

När insekten har trängt igenom, grenar hyferna in och invaderar bytet helt efter 3-4 dagar. Sedan bildas reproduktiva strukturer, konidioforer och konidier, vilket fullbordar värdens patogenes 4-5 dagar.

Insektens död inträffar genom kontaminering av toxiner som produceras av den entomopatogena svampen. Biokontrollern syntetiserar toxinerna dextruxin, protodextruxin och demetyldextruxin med hög toxicitet för leddjur och nematoder.

Invasionen av värden är konditionerad till omgivningens temperatur och relativa fuktighet. Likaså tillgängligheten av näringsämnen på insektens kutikulära membran och förmågan att detektera värdar som är mottagliga för att koloniseras..

Grön muscardina

Grön muscardina sjukdom orsakad av Metarhizium anisopliae Det presenterar olika symtom på infekterade larver, nymfer eller vuxna. Omogna former minskar slembildning, tenderar att röra sig bort från attackplatsen eller förlamar dess rörelse.

Vuxna minskar sin rörelse- och flygyta, slutar mata och kvinnor lägger inte ägg. Förorenade insekter tenderar att dö på platser långt ifrån infektionsstället, vilket uppmuntrar spridningen av sjukdomen.

Sjukdomscykeln kan pågå mellan 8 och 10 dagar beroende på miljöförhållanden, främst fuktighet och temperatur. Efter värdens död täcks det helt av ett vitt mycelium och successiv grön sporulering, som är karakteristisk för grön muscardina..

Biologisk kontroll

Svampen Metarhizium anisopliae det är en av de mest studerade och använda entomopatogenerna inom biologisk skadedjursbekämpning. Nyckelfaktorn för en lyckad kolonisering av en värd är svampens penetration och efterföljande multiplikation..

När svampen väl har etablerats i insekten uppstår spridningen av trådformiga hyfer och genereringen av mykotoxiner som inaktiverar värden. Värdens död inträffar också på grund av patologiska förändringar och mekaniska effekter på inre organ och vävnader..

Biologisk kontroll utförs genom att applicera produkter formulerade baserat på koncentrationer av sporer eller svampkonidier i kommersiella produkter. Conidia blandas med inerta material, såsom lösningsmedel, leror, talk, emulgeringsmedel och andra naturliga tillsatser.

Dessa material får inte påverka svampens livskraft och måste vara ofarliga för miljön och grödan. Dessutom måste de uppvisa optimala fysiska förhållanden som underlättar blandning, applicering av produkten och är billiga..

Framgången för biologisk kontroll genom entomopatogener beror på den effektiva formuleringen av den kommersiella produkten. Inklusive mikroorganismens livskraft, materialet som används i formuleringen, lagringsförhållandena och appliceringsmetoden.

Åtgärdsläge

Inokulatet från applikationer av formulerat med svampen M. anisopliae Det tjänar till att förorena larver, hyfer eller vuxna. Förorenade värdar migrerar till andra ställen i grödan där de dör och sprider sjukdomen på grund av svampspårning.

Verkan av vind, regn och dagg underlättar spridningen av konidierna till andra delar av växten. Insekter i deras foderaktivitet utsätts för vidhäftning av sporer.

Miljöförhållandena gynnar utvecklingen och spridningen av konidierna, de omogna stadierna av insekten är de mest mottagliga. Från nya infektioner skapas sekundära foci, vilket förökar epizootin som kan kontrollera skadedjuret helt.

Biologisk bekämpning av bananskivan

Den svarta viveln (Cosmopolites sordidus Germar) är ett viktigt skadedjur för odling av musaceae (groblad och banan) främst i tropikerna. Dess spridning orsakas främst av den hantering som människan utför i så- och skördeprocesserna..

Banan Black Weevil. Källa: mezfer.com.mx

Larven är orsakssubstansen för den skada som orsakats inuti rhizomet. Weevilen i sin larvfas är mycket aktiv och glupsk och orsakar perforeringar som påverkar plantans rotsystem..

Gallerierna som bildas i rhizomen underlättar kontaminering med mikroorganismer som ruttnar växtens vaskulära vävnader. Utöver detta försvagas växten och tenderar att välta på grund av kraftiga vindar..

Den vanliga kontrollen baseras på användningen av kemiska insektsmedel, men deras negativa effekt på miljön har lett till sökandet efter nya alternativ. För närvarande användningen av entomopatogena svampar såsom Metarhizium anisopliae har rapporterat bra resultat i fältförsök.

Utmärkta resultat har uppnåtts i Brasilien och Ecuador (85-95% dödlighet) med M. anisopliae på ris som ympningsmaterial. Strategin är att placera infekterat ris på stammar runt växten, insekten lockas och blir förorenad med patogenen.

Biologisk kontroll av larver

Fall Armyworm

Höstens armmaskSpodoptera frugiperda) är ett av de mest skadliga skadedjurarna i spannmål som sorghum, majs och foder. I majs är det mycket skadligt när det attackerar grödan före 30 dagar, med höjder mellan 40 och 60 cm..

Fall Armyworm. Källa: Se sidan för författare [Public domain], via Wikimedia Commons

I detta avseende har kemisk bekämpning gjort det möjligt för insekten att uppnå större motstånd, eliminering av naturliga fiender och skador på miljön. Användningen av M. anisopliae som ett biologiskt kontrollalternativ har rapporterat bra resultat sedan S. frugiperda det är mottagligt.

De bästa resultaten har uppnåtts när steriliserat ris används som ett medel för att sprida inokulatet i kulturen. Utföra applikationer vid 10 dds och sedan vid 8 dagar, justera formuleringen till 1 × 1012 konidier per hektar.

Vita masklarver

Skalbaggarlarver finns som matar på organiskt material och rötter från ekonomiskt viktiga grödor. Arten Hylamorpha elegans (Burmeister) kallad grön kyckling, är dess larvtillstånd ett skadedjur av vete (Triticum aestivum L.).

Vit masklarva. Källa: invasive.org

Skadorna orsakade av larverna inträffar på rotsystemets nivå, vilket gör att växterna försvagas, vissnar och tappar sina löv. Skalbaggens livscykel varar ett år, och vid tiden för störst förekomst observeras totalt förstörda odlingsområden.

Kemisk kontroll har varit ineffektiv på grund av migrationen av larverna i de behandlade jordarna. Förknippat med ökat motstånd, ökade produktionskostnader och miljöföroreningar.

Anställningen av Metarhizium anisopliae Som en antagonist och biokontroller agent har den uppnått upp till 50% dödlighet i larvpopulationer. Trots att resultaten har erhållits på laboratorienivå förväntas det att fältanalyser kommer att rapportera liknande resultat..

Referenser

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N. M., López Meyer, M., & Saínz Hernández, J. C. (2015). Formulering av Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin med biologiskt nedbrytbara polymerer och dess virulens mot Heliothis virescens (Fabricius). International Journal of Environmental Pollution, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Effekt av den entomopatogena svampen "Metharrizium anisopliae"I kontrollen av"Boophilus microplus”(Acari: ixodidae). Costa Rica Agronomy: Journal of Agricultural Sciences, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Alternativ för hantering av bananskivan. Integrerad skadedjursbekämpning (Costa Rica) nr, 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Användning av Metarhizium anisopliae för biologisk bekämpning av spittlebug (Aeneolamia spp. Y Prosapia spp.) i gräsmarker av Brachiaria decumbens i El Petén, Guatemala (magisteruppsats) Återställd i: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B. P., Lord, A. M., Dudley, E., & Butt, T. M. (2014). Conidia av insektspatogen svamp, Metarhizium anisopliae, misslyckas med att hålla sig till mygglarvalskutikula. Royal Society open science, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Insektsbekämpning i jordbruket med entomopatogena svampar: utmaningar och perspektiv. Vetenskaplig rev. Från det autonoma universitetet i Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., López, M., Pescador, A., Galindo, E., Ángel, C. A., & Michel, A. C. (2005). Effekt av den entomopatogena svampen Metarhizium anisopliae om kontrollen av fallmask av majs i fältet. Framsteg inom jordbruksforskning, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Frankrike, A., & Gerding, M. (2004). Utvärdering av två stammar av svampen Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) För bekämpning av vita masklarver Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Tekniskt jordbruk, 64 (1), 17-24.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.