Karakteristik metarhizium anisopliae, taksonomi, morfologi, mode aksi



Metarhizium anisopliae adalah jamur mitosporic atau anamorphic dari reproduksi aseksual, banyak digunakan sebagai entomopatogen untuk kontrol biologis. Memiliki kemampuan untuk parasitisasi dan menghilangkan berbagai hama serangga dari berbagai tanaman penting secara pertanian.

Jamur ini memiliki karakteristik adaptasi khusus untuk bertahan hidup dari saprofit pada bahan organik dan sebagai parasit pada serangga. Sebagian besar hama serangga tanaman komersial rentan terhadap serangan jamur entomopatogenik ini.

Sebagai organisme kehidupan saprofitik, ia diadaptasi ke lingkungan yang berbeda di mana ia mengembangkan miselium, konidiofor, dan konidia. Kapasitas ini memfasilitasi reproduksinya di tingkat laboratorium melalui teknik perbanyakan sederhana untuk digunakan sebagai biokontroler.

Memang, jamur entomopatogenik ini adalah musuh alami sejumlah besar spesies serangga di berbagai agroekosistem. Para tamu ditutupi seluruhnya oleh miselium warna hijau, mengacu pada penyakit yang disebut muscardina verde.

Siklus hidup entomopatogen Metarhizium anisopliae Ini dilakukan dalam dua fase, fase infektif seluler dan fase saprofitik lainnya. Infektif dalam serangga parasit dan dalam saprofit mengambil keuntungan dari nutrisi mayat untuk berkembang biak.

Tidak seperti patogen seperti virus dan bakteri yang perlu dicerna oleh patogen untuk bertindak, jamur Metarhizium bertindak dalam kontak. Dalam hal ini spora dapat berkecambah dan menembus ke bagian dalam menginfeksi membran kutikula inang.

Indeks

  • 1 Karakteristik
  • 2 Morfologi
  • 3 Taksonomi
  • 4 Siklus hidup
    • 4.1 Green Muscardin
  • 5 Kontrol biologis
    • 5.1 Mode tindakan
  • 6 Kontrol biologis kumbang pisang hitam
  • 7 Kontrol biologis larva
    • 7.1 Cacing bud jagung
    • 7.2 Larva cacing putih
  • 8 Referensi

Fitur

itu Metarhizium anisopliae adalah jamur patogen spektrum luas, terletak di tanah dan sisa-sisa serangga parasit. Karena potensinya sebagai alternatif ekologis, ia merupakan pengganti yang ideal untuk agrokimia yang digunakan dalam pengelolaan integral hama yang penting secara ekonomi..

Infeksi M. anisopliae Itu dimulai dengan penyatuan konidia jamur ke kutikula serangga inang. Selanjutnya, melalui aktivitas enzimatik antara kedua struktur dan aksi mekanis, terjadi perkecambahan dan penetrasi.

Enzim yang terlibat dalam pengenalan, adhesi dan patogenesis kutikula inang terletak di dinding sel jamur. Protein-protein ini meliputi fosfolipase, protease, dismutase dan adhesin, yang juga bertindak dalam proses adhesi, osmosis dan morfogenesis jamur..

Umumnya jamur ini bekerja lambat ketika kondisi lingkungan tidak mendukung. Suhu rata-rata antara 24 dan 28 ºC, dan kelembaban relatif tinggi ideal untuk pengembangan yang efektif dan aksi entomopatogenik.

Penyakit hijau otot yang disebabkan oleh M. anisopliae itu ditandai dengan warna hijau dari spora pada inang yang dijajah. Setelah menginvasi serangga, miselium menutupi permukaan, di mana struktur berbuah dan berspora menutupi permukaan inang.

Dalam hal ini, infeksi berlangsung sekitar satu minggu agar serangga berhenti makan dan mati. Di antara berbagai hama yang dikontrolnya, sangat efektif pada serangga coleoptera, lepidoptera dan homoptera, terutama larva..

Jamur M. anisopliae Sebagai biokontroler, ia dipasarkan dalam formulasi spora yang dicampur dengan bahan lembam untuk menjaga kelayakannya. Cara yang cocok untuk aplikasinya adalah melalui pengasapan, manipulasi lingkungan dan inokulasi.

Morfologi

Di tingkat laboratorium, koloni M. anisopliae menyajikan perkembangan yang efektif dalam media kultur PDA (Papa-dextrorsa-agar). Koloni bentuk melingkar, menyajikan pertumbuhan warna putih misel pada awalnya, menunjukkan variasi warna ketika jamur berspora.

Pada awal proses multiplikasi konidia, warna zaitun-kehijauan dirasakan pada permukaan misel. Di bagian bawah kapsul, perubahan warna kuning pucat diamati dengan pigmen kuning difus di tengah.

Konidiofor tumbuh dari miselium berbentuk tidak teratur dengan dua hingga tiga cabang di setiap septum. Konidiofor ini memiliki panjang 4 hingga 14 mikron, dan diameter 1,5 hingga 2,5 mikron.

Phialides adalah struktur yang dihasilkan dalam miselium, menjadi tempat di mana konidia terlepas. Masuk M. anisopliae Mereka tipis di puncak, panjangnya 6 sampai 15 mikron dan diameternya 2 sampai 5 mikron.

Adapun konidia, mereka adalah struktur uniseluler, berbentuk silinder dan terpotong, dengan rantai panjang, hialin hingga kehijauan. Konidia memiliki panjang 4 hingga 10 mikron dan diameter 2 hingga 4 mikron.

Taksonomi

Jenis kelamin Metarhizium awalnya dijelaskan oleh Sorokin (1883) menginfeksi larva Anisoplia Austria, menyebabkan penyakit yang dikenal sebagai muscardin hijau. Nama Entomophthora anisopliae pada awalnya diusulkan oleh Metschnikoff untuk isolat jamur, kemudian diberi nama Destructor Isaria.

Studi yang lebih rinci tentang taksonomi genus, menyimpulkan dalam mengklasifikasikannya sebagai Metarhizium sorokin. Spesies saat ini dipertimbangkan M. anisopliae, dinamai oleh Metschnikoff, sebagai badan perwakilan genus Metarhizium.

Berbagai jamur diisolasi Metarhizium mereka spesifik, itulah sebabnya mereka telah ditetapkan sebagai varietas baru. Namun, mereka saat ini diklasifikasikan sebagai spesies Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus dan Metarhizium acridum.

Demikian juga, beberapa spesies telah diganti namanya, Metarhizium taii menyajikan karakteristik yang mirip dengan Metarhizium guizhouense. Strain komersial dari M. anisopliae, itu M. anisopliae (43) yang merupakan musuh spesifik coleoptera sekarang disebut Metarhizium brunneum.

Spesies Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), adalah bagian dari genre Metarhizium dijelaskan oleh Sorokin (1883). Taksonomi milik keluarga Clavicipitaceae, memesan Munafik, kelas Sordariomycetes, pembagian Ascomycota, kerajaan Jamur.

Siklus hidup

Jamur Metarhizium anisopliae memulai patogenesis melalui proses adhesi konidia pada membran kutikula inang. Selanjutnya, fase perkecambahan, pertumbuhan appressoria atau struktur penyisipan, kolonisasi dan reproduksi.

Spora atau konidia dari tanah atau serangga yang terkontaminasi tetap menyerang kutikula inang baru. Dengan intervensi proses mekanik dan kimia, appressorium dan tabung germinatif yang menembus bagian dalam serangga dikembangkan.

Umumnya, dalam kondisi yang menguntungkan, pengecambahan terjadi 12 jam setelah inokulasi. Demikian juga, pembentukan appressoria dan penetrasi tabung kecambah atau haustoria terjadi antara pukul 12 pagi hingga 6 sore..

Mekanisme fisik yang memungkinkan penetrasi adalah tekanan yang diberikan oleh appressoria, yang menghancurkan membran kutikula. Mekanisme kimianya adalah aksi enzim protease, kinase, dan lipase yang memecah membran pada titik penyisipan.

Begitu serangga telah menembus, cabang hifa di dalam, benar-benar menyerang mangsa setelah 3-4 hari. Kemudian struktur reproduksi, konidiofor dan konidia terbentuk, yang melengkapi patogenesis inang pada 4-5 hari..

Kematian serangga terjadi melalui kontaminasi racun yang dihasilkan oleh jamur entomopatogenik. Biocontroller mensintesis racun dextruxina, protodextruxina dan demetildextruxina dari tingkat toksisitas yang tinggi untuk arthropoda dan nematoda.

Invasi tuan rumah dikondisikan dengan suhu dan kelembaban relatif lingkungan. Demikian juga, ketersediaan nutrisi pada membran kutikula serangga dan kemampuan untuk mendeteksi inang yang rentan untuk dijajah.

Muscardin Hijau

Penyakit hijau otot yang disebabkan oleh Metarhizium anisopliae Ini menyajikan beragam gejala pada larva, nimfa atau orang dewasa yang terinfeksi. Bentuk-bentuk yang tidak matang mengurangi pembentukan lendir, cenderung menjauh dari lokasi serangan atau melumpuhkan gerakannya.

Orang dewasa mengurangi pergerakan dan area terbang, berhenti makan dan betina tidak bertelur. Serangga yang terkontaminasi cenderung mati di tempat-tempat yang jauh dari tempat infeksi, yang mendorong penyebaran penyakit.

Siklus penyakit dapat diselesaikan antara 8 dan 10 hari tergantung pada kondisi lingkungan, terutama kelembaban dan suhu. Setelah kematian tuan rumah, itu benar-benar ditutupi oleh miselium putih dan sporulasi hijau berturut-turut, karakteristik dari muscardin hijau.

Kontrol biologis

Jamur Metarhizium anisopliae adalah salah satu entomopatogen yang paling banyak dipelajari dan digunakan dalam pengendalian biologis hama. Faktor kunci keberhasilan kolonisasi inang adalah penetrasi jamur dan multiplikasi berikutnya.

Menetapkan jamur di dalam serangga terjadi proliferasi hifa berfilamen dan generasi mikotoksin yang menonaktifkan inang. Kematian inang juga terjadi karena perubahan patologis dan efek mekanis pada organ dan jaringan internal.

Kontrol biologis dilakukan dengan menerapkan produk yang diformulasikan berdasarkan konsentrasi spora atau konidia jamur dalam produk komersial. Konidia dicampur dengan bahan lembam, seperti pelarut, lempung, talk, pengemulsi dan aditif alami lainnya..

Bahan-bahan ini seharusnya tidak mempengaruhi kelangsungan hidup jamur dan tidak berbahaya bagi lingkungan dan tanaman. Selain itu, mereka harus memiliki kondisi fisik optimal yang memfasilitasi pencampuran, aplikasi produk dan yang tidak mahal.

Keberhasilan pengendalian biologis melalui entomopatogen bergantung pada formulasi efektif produk komersial. Termasuk kelayakan mikroorganisme, bahan yang digunakan dalam formulasi, kondisi penyimpanan dan metode aplikasi.

Mode tindakan

Inokulum dari aplikasi diformulasikan dengan jamur M. anisopliae Ini berfungsi untuk mencemari larva, hifa atau orang dewasa. Inang yang terkontaminasi bermigrasi ke tempat lain dalam tanaman di mana mereka mati dan menyebarkan penyakit karena sporulasi jamur.

Tindakan angin, hujan, dan embun memfasilitasi penyebaran konidia ke bagian lain dari tanaman. Serangga dalam aktivitas mencari makanan mereka terpapar pada adhesi spora.

Kondisi lingkungan mendukung perkembangan dan dispersi konidia, karena kondisi serangga yang paling tidak matang merupakan kondisi yang belum sempurna. Dari infeksi baru, fokus sekunder diciptakan, memperbanyak epizootik yang mampu mengendalikan wabah.

Kontrol biologis kumbang pisang hitam

Kumbang hitam (Cosmopolites sordidus Germar) adalah hama penting dari budidaya musacea (pisang dan pisang) terutama di daerah tropis. Penyebarannya terutama disebabkan oleh manajemen yang dilakukan manusia dalam proses penanaman dan pemanenan.

Larva adalah agen penyebab kerusakan yang disebabkan di dalam rimpang. Kumbang dalam fase larva sangat aktif dan sangat rakus, menyebabkan perforasi yang mempengaruhi sistem akar tanaman.

Galeri yang terbentuk di rimpang memfasilitasi kontaminasi dengan mikroorganisme yang membusuk jaringan vaskular tanaman. Ditambah dengan ini, tanaman melemah dan cenderung terbalik oleh aksi angin kencang.

Kontrol yang biasa didasarkan pada penggunaan insektisida kimia, namun, efek negatifnya terhadap lingkungan telah mengarah pada pencarian alternatif baru. Saat ini penggunaan jamur entomopatogenik sebagai Metarhizium anisopliae telah melaporkan hasil yang baik dalam uji coba tingkat lapangan.

Di Brasil dan Ekuador hasil yang sangat baik telah diperoleh (mortalitas 85-95%) menggunakan M. anisopliae pada beras sebagai bahan inokulasi. Strateginya adalah menempatkan beras yang terinfeksi pada potongan batang di sekitar tanaman, serangga tertarik dan terkontaminasi dengan patogen.

Kontrol biologis larva

Budworm jagung

The armyworm (Spodoptera frugiperda) adalah salah satu hama yang paling merusak pada sereal seperti sorgum, jagung, dan pakan ternak. Pada jagung sangat berbahaya ketika menyerang tanaman sebelum 30 hari, dengan ketinggian antara 40 dan 60 cm.

Dalam hal ini, kontrol kimia telah memungkinkan serangga untuk mencapai resistensi yang lebih besar, menghilangkan musuh alami dan merusak lingkungan. Penggunaan M. anisopliae sebagai alternatif kontrol biologis telah melaporkan hasil yang baik, sejak saat itu S. frugiperda itu rentan.

Hasil terbaik telah diperoleh dengan menggunakan beras steril sebagai cara mendispersikan inokulum dalam kultur. Melakukan aplikasi pada 10 dds dan kemudian pada 8 hari, menyesuaikan formulasi menjadi 1 × 1012 konidia per hektar.

Larva cacing putih

Larva kumbang ditemukan memakan bahan organik dan akar tanaman penting secara ekonomi. Spesies Hylamorpha elegans (Burmeister) disebut pololo hijau, adalah negara larva adalah hama gandum (Triticum aestivum L.).

Kerusakan yang disebabkan oleh larva terjadi pada tingkat sistem akar, menyebabkan tanaman melemah, layu dan kehilangan daun. Siklus hidup kumbang berlangsung selama satu tahun, dan pada saat kejadian terbesar, zona budidaya yang hancur total diamati.

Kontrol kimia tidak efektif karena migrasi larva di tanah yang dirawat. Terkait dengan peningkatan resistensi, peningkatan biaya produksi dan pencemaran lingkungan.

Pekerjaan dari Metarhizium anisopliae sebagai antagonis dan biokontroler, telah mencapai 50% kematian pada populasi larva. Bahkan ketika hasil telah diperoleh di tingkat laboratorium, diharapkan bahwa analisis lapangan akan melaporkan hasil yang sama.

Referensi

  1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, N., Lopez Meyer, M., & Saínz Hernández, J. C. (2015) Formulasi dari Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin dengan polimer yang dapat terbiodegradasi dan virulensinya terhadap Heliothis virescens (Fabricius). Jurnal Internasional Pencemaran Lingkungan, 31 (3), 219-226.
  2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Efisiensi jamur entomopatogenik "Metharrizium anisopliae"Mengontrol"Boophilus microplus"(Acari: ixodidae). Agronomi Kosta Rika: Jurnal Ilmu Pertanian, 32 (2), 137-147.
  3. Carballo, M. (2001). Opsi untuk pengelolaan kumbang pisang hitam. Manajemen hama terpadu (Kosta Rika) Nº, 59.
  4. Castillo Zeno Salvador (2005) Penggunaan Metarhizium anisopliae untuk kontrol biologis spittlebug (Aeneolamia spp. dan Prosapia spp.) di padang rumput Brachiaria decumbens di El Petén, Guatemala (Tesis Master) Diperoleh dari: catie.ac.cr
  5. Greenfield, B. P., Lord, A.M., Dudley, E., & Butt, T.M. (2014). Konidia dari jamur patogen serangga, Metarhizium anisopliae, gagal mematuhi kutikula larva nyamuk. Ilmu pengetahuan terbuka Royal Society, 1 (2), 140193.
  6. González-Castillo, M., Aguilar, C. N., & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Pengendalian hama serangga di pertanian menggunakan jamur entomopatogenik: tantangan dan perspektif. Pendeta Científica dari Universitas Otonomi Coahuila, 4 (8).
  7. Lezama, R., Molina, J., Lopez, M., Pescador, A., Galindo, E., Malaikat, C. A., & Michel, A. C. (2005). Efek dari jamur entomopatogenik Metarhizium anisopliae pada kontrol cacing jagung di lapangan. Kemajuan dalam Penelitian Pertanian, 9 (1).
  8. Rodríguez, M., Perancis, A., & Gerding, M. (2004). Evaluasi dua galur jamur Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Untuk kontrol larva cacing putih Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae) Pertanian Teknis, 64 (1), 17-24.