Charakterystyka trichoderma harzianum, morfologia, reprodukcja



Trichoderma harzianum jest antagonistą grzybów nitkowatych patogenów roślinnych, stosowanym w biologicznej kontroli chorób wywoływanych przez grzyby fitopatogenne. Jest szeroko stosowany w rolnictwie ze względu na jego właściwości jako biofungicyd, biofiltr i biostymulant.

Rzeczywiście zainteresowanie naukowe tego gatunku związane jest z mechanizmami kontroli przeciwko fitopatogennym grzybom. Działania takie jak rywalizacja o składniki odżywcze i przestrzeń kosmiczną, mikopasożytnictwo i antybiotyki są biologicznymi mechanizmami kontroli.

The Trichoderma harzianum Jest to kosmopolityczny grzyb, ponieważ jest rozprowadzany na całym świecie w różnych ekosystemach i środowiskach naturalnych, będąc zwykle jego rozwojem w miejscach, gdzie gromadzi się organiczny materiał roślinny, jak pozostałości upraw lub gleby humusowe.

Rośliny o dużej gęstości korzeni przybyszowych i odpowiedniej ryzosferze sprzyjają ich kolonizacji. W rzeczywistości, jego wielka zdolność przystosowywania się do różnych warunków agrologicznych sprawia, że Trichoderma grzyb o szerokim spektrum zastosowania.

Na poziomie odżywczym Trichoderma Jest zdolny do rozkładu złożonych substratów, takich jak skrobie, pektyny i celulozy. Później wykorzystuje te elementy do wzrostu dzięki obfitemu kompleksowi enzymatycznemu, jaki posiada (amylazy, pektynazy, celulazy i chitynazy).

Indeks

  • 1 Charakterystyka
  • 2 Funkcje
  • 3 Taksonomia
  • 4 Morfologia
  • 5 Powielanie
  • 6 Mechanizmy działania
    • 6.1 Konkurs
    • 6.2 Mykopasożytnictwo
    • 6.3 Antybioza
  • 7 Aplikacje
    • 7.1 Kontrola biologiczna w nasionach
    • 7.2 Kontrola biologiczna w glebie
    • 7.3 Kontrola powierzchni liścia
  • 8 Odniesienia

Funkcje

Ekosystemy wodne i lądowe

Grzyby te charakteryzują się proliferacją w ekosystemach lądowych (gleby rolnicze, pastwiska, lasy i pustynie) i ekosystemach wodnych. Niektóre gatunki są żyjące w glebie, oportuniści, symbionty roślin, a inne są mykopasożytami.

Mają także zdolność do kolonizowania różnych środowisk ze względu na ich dużą zdolność reprodukcyjną. Mogą się przystosować i przetrwać w ekstremalnych warunkach temperatury, zasolenia i pH.

Rozmnażanie i odżywianie

W stanie wegetatywnym przedstawiają grzybnię lub prostą, haploidalną przegrodę, a jej ściana składa się z chityny i glukanów. Są fakultatywnymi beztlenowcami i rozmnażają się bezpłciowo przez konidia.

Gatunek ten ma niskie wymagania żywieniowe, chociaż jego wzrost jest preferowany przez materię organiczną i wilgoć. Optymalny zakres temperatury dla jego wzrostu i rozwoju wynosi od 25º do 30ºC.

Siedlisko

A T. harzianum, Może być umieszczony w różnych materiałach organicznych i glebach, mają one szeroki rozkład ze względu na ich dużą zdolność adaptacji. Niektóre gatunki preferują miejsca suche i umiarkowane oraz inne wilgotne i zimne miejsca.

W szczególności grzyby te, jako organizmy endofityczne, konkurują z ryzosferą rośliny, zarządzając kolonizacją powierzchni korzenia. W rzeczywistości przenikają przez przestrzenie międzykomórkowe, aż do pierwszej lub drugiej warstwy komórek.

Znaczenie

Ta grupa grzybów ma duże znaczenie dla roślin, ponieważ przyczyniają się do zwalczania grzybów fitopatogennych. W rzeczywistości są one powszechnie znane ze swojej zdolności do produkcji toksyn i antybiotyków, które kontrolują różne patogeny.

Izolaty z rodzaju Trichoderma Są one jednymi z najczęściej stosowanych środków ochrony biologicznej w rolnictwie. Prace badawcze pozwoliły zweryfikować ich skuteczną kontrolę, ponieważ działają one na dużą liczbę patogenów glebowych.

Funkcje

Jedna z głównych funkcji Trichoderma harzianum jest jego zdolnością do rozwijania symbiotycznych relacji z roślinami. Grzyb rozwija się i rośnie w ryzosferze uprawy, zwiększając jego rozwój, aby uzyskać więcej przestrzeni do wzrostu.

Ponadto, stosowany jako środek kontroli biologicznej, ma zdolność do wytwarzania enzymów, które atakują i hamują grzyby fitopatogenne. W rzeczywistości wbudowane w podłoże lub obszar uprawy przed sadzeniem jest bardzo korzystne.

Pod tym względem jego działanie jako konkurencyjnego hiperparasytu opiera się na wytwarzaniu przeciwgrzybiczych metabolitów i enzymów hydrolitycznych. Powstające zmiany strukturalne na poziomie komórkowym, takie jak wakuolizacja, granulacja, rozpad cytoplazmy i liza komórek, na organizmach kontrolowanych.

Badania na poziomie almacigo pozwoliły określić wzrost systemu root podczas korzystania z Trichoderma harzianum w różnych dawkach. Pod tym względem stymuluje kiełkowanie nasion i sprzyja wzrostowi nowych siewek.

Wskazane jest włączenie T. harzianum w programie zwalczania chorób, aby wykorzystać jego antagonistyczne możliwości. Udowodniono, że zastosowania Trichoderma zapobiega patogenom i kontroluje je Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia i Sklerotium.

Taksonomia

Płeć Trichoderma spp., został początkowo opisany przez Persoon (1794), aby sklasyfikować cztery niepowiązane gatunki obecnie. Wśród nich: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum i Trichotecium roseum.

Następnie dokonano kilku klasyfikacji na podstawie cech mikroskopowych, wielkości i obecności fialid. Następnie Rafai (1969) przeprowadził przegląd rodzaju i opisał 9 gatunków Trichoderma spp., gdzie włączam Trichoderma harzianum. 

Gatunek T. harzianum (Rafai, 1969) należy do gatunku Trichoderma, rodzina Hypocreaceae, rząd Hypocreales, klasa Sordariomycetes, podrejon Pezizomycotina, podział Ascomycota, królestwo Grzyby.

Badania taksonomiczne Trichoderma harzianum, zostały potwierdzone w odmianach polimorfizmu DNA przy użyciu technik PCR. W ramach gatunku T. harzianum (Rifai), cztery formy biologiczne zostały zróżnicowane: Th1, Th2, Th3 i Th4.

Morfologia

Płeć Trichoderma Obejmuje serię gatunków bez widocznej fazy seksualnej. Charakteryzuje się grzybnią przegrodową, ogólnie owalnymi konidiami, nieskręcanymi szklistymi konidioforami, pojedynczymi lub grupowanymi fialidami i konidiami jednokomórkowymi..

Na poziomie makroskopowym kolonie łatwo rozpoznać po ich biało-zielonym lub żółto-zielonym zabarwieniu. Ponadto obserwuje się koncentryczne pierścienie w obszarach z konidiami; W przeciwieństwie do kolonii zabarwienie jest żółte, bursztynowe lub żółto-zielonkawe.

Na poziomie mikroskopowym, konidiofory wyprostowane, szkliste, rozgałęzione i nie wertykalne są obecne w grupach lub pojedynczo. Fiolki są w kształcie gruszki, pojedyncze lub w grupach, opuchnięte w centralnym obszarze i cienkie na wierzchołku.

Kąt wstawienia między fialidami i konidioforami jest prosty. Konidia jednokomórkowe są podłużne lub sub-kuliste, gładkie lub równowane. O zielonym zabarwieniu lub bezbarwnym, i pojawiają się masowo w wierzchołkach fialid.

Reprodukcja

Płeć Trichoderma nie przedstawia zaawansowanego okresu seksualnego, naturalnie rozmnaża się przez bezpłciowe zarodniki. Cykl życia T. harzianum, zaczyna się, gdy organizm rośnie i rozgałęzia się jako strzępki grzybów o średnicy 5-10 mikronów.

Zarodnikowanie bezpłciowe rozpoczyna się, gdy zarodniki o średnicy 3-5 mikronów są uwalniane w dużych ilościach. Podobnie chlamydospory przeplatają się pojedynczo, chociaż czasami obserwuje się dwa lub więcej skondensowanych chlamydosporów.

Mechanizmy działania

Efekt kontrolny grzybów Trichoderma Potwierdzają to różne mechanizmy działania na rozwój grzybów fitopatogenicznych. Jednym z głównych mechanizmów działania bezpośredniego jest rywalizacja o przestrzeń i składniki odżywcze, mikoparazytyzm i antybiotykę.

Działanie biokontroli Trichoderma harzianum zwiększa się dzięki jego zdolności do kolonizacji ryzosfery roślin. Ponadto mechanizmy, takie jak wydzielanie enzymów i wytwarzanie związków hamujących, działają jako efekt biokontroli.

Z drugiej strony przedstawiono mechanizmy, których pośrednia funkcja przyczynia się do efektu bioregulatora. Wśród nich zdolność do aktywacji związków związanych z odpornością w roślinie, detoksykacji toksyn i dezaktywacji enzymów.

Zdolność grzyba do ułatwiania solubilizacji składników odżywczych, niedostępnych dla roślin w ich naturalnej postaci, jest procesem, który poprawia warunki żywieniowe podłoża, aby dostarczyć składnikom odżywczym rośliny uprawne.

Podobnie, gdy rozwija się w sprzyjających warunkach, jest w stanie kolonizować obficie ryzosferę roślin, co pozwala na stworzenie środowiska sprzyjającego radykalnemu rozwojowi, poprawiając tolerancję rośliny na stres.

Konkurencja

Konkurencja jest definiowana jako nierówne zachowanie dwóch osób w celu spełnienia tego samego wymogu, czy to substratu, czy składników odżywczych. Sukces współzawodnictwa wynika ze zdolności jednego z organizmów do pokonania zdolności drugiego.

The Trichoderma harzianum Mają wielką zdolność antagonistyczną, ponieważ charakteryzują się szybkim tempem rozwoju. Jego efektowi biokontroli sprzyja szeroka ekologia adaptacyjna i zdolność adaptacji do niekorzystnych warunków.

Ponadto ma dużą zdolność do mobilizowania i wykorzystywania składników odżywczych gleby, głównie azotu, węglowodanów i polisacharydów. W ten sposób jest w stanie szybko skolonizować środowisko, zapobiegając rozprzestrzenianiu się innych mikroorganizmów w tym samym środowisku.

Mykopasożytnictwo

Mykopasożytnictwo definiuje się jako antagonistyczną symbiotyczną interakcję między grzybem a patogenem. W tym mechanizmie interweniują zewnątrzkomórkowe enzymy ściany komórkowej pasożytniczych grzybów: chitynazy i celulazy.

Działanie to występuje w czterech etapach: wzrost chemotroficzny, rozpoznawanie, adhezja i zwijanie oraz aktywność lityczna. Podczas ostatniego etapu grzyb wytwarza zewnątrzkomórkowe enzymy lityczne, rozkłada ścianę komórkową patogenu i ułatwia penetrację strzępek.

The Trichoderma harzianum podczas mykopasożytnictwa rośnie chemotropowo w kierunku patogenu, zwija się i przenika córki gospodarza. Poprzez wytwarzanie specjalnych enzymów i degradację ściany komórkowej patogenu powoduje osłabienie fitopatogenu.

Mycoparasityzm jako mechanizm działania antagonistycznego T. harzianum To zależy od różnych czynników. Rozwój każdego etapu jest spowodowany przez zaangażowane patogeny, biotroficzne lub nekrotroficzne działanie antagonisty i warunki środowiskowe.

  • Wzrost chemotroficzny: odnosi się do pozytywnego bezpośredniego wzrostu organizmu w kierunku bodźca chemicznego. Trichoderma wykrywa obecność patogenu, a jego strzępki rosną i docierają do ciała w odpowiedzi na bodziec chemiczny.
  • Uznanie: badania wykazały, że Trichoderma Jest antagonistą określonych fitopatogenów. Cząsteczki, takie jak lektyny-węglowodany obecne w gospodarzu, czynią go podatnym na pasożytowanie przez grzyby Trichoderma.
  • Przyczepność i uzwojenie: strzępki Trichoderma Mają zdolność przylegania do struktur tworzących hosta podobnych do haczyków i appressorii. Proces ten obejmuje procesy enzymatyczne i antagonistyczne połączenie cukru ze ściany grzyba z lecytyną w ścianie fitopatogenu.
  • Aktywność lityczna: degradacja ściany komórkowej fitopatogenu, ułatwiająca penetrację strzępek strzępek Trichoderma. Enzymy lityczne biorące udział w procesie są zasadniczo chitynazami, glukanazami i proteazami.

Antybioza

Jest to bezpośrednie działanie lotnych lub nielotnych związków organicznych wytwarzanych przez Trichoderma nad podatnym gospodarzem. Różne odmiany T. harzianum produkować antybiotyki lub toksyczne metabolity, które hamują rozwój innych mikroorganizmów.

Aplikacje

The Trichoderma harzianum Jest powszechnie stosowany jako kontroler biologiczny ze względu na jego szybki wzrost i rozwój. Ponadto promuje wiele enzymów zdolnych do degradacji innych fitopatogennych grzybów.

Grzyb ten jest naturalnym środkiem, nie agresywnym w stosunku do roślin lub gleby. Używany jako biokontroler, nie zgłasza toksyczności dla upraw, zmniejsza również wpływ na środowisko ze względu na brak substancji chemicznych w glebie.

Efekt biokontroli T. harzianum odbywa się w zależności od środowiska, w którym występuje fitopatogen. Metoda kontroli i sposób aplikacji są przeprowadzane w strukturze, obszarze i przestrzeni, które chcesz chronić.

Zwykle kontrolę przeprowadza się za pomocą kontrolowanych aplikacji na nasiona, na podłoże w rozsadnikach lub bezpośrednio na ziemię. Powszechne jest stosowanie sprayów na liście, kwiaty i owoce; a ostatnio przeprowadzono badania w celu zapobiegania atakom patogenów pozbiorczych.

Kontrola biologiczna w nasionach

Obróbka nasion za pomocą T. harzianum jest ukierunkowany na ochronę nasion przed patogenami wewnętrznymi lub glebowymi. Ponadto zapewnić ochronę na czas do podziemnych części nowego zakładu po kiełkowaniu.

W efekcie, po zaszczepieniu nasion grzybem, jest on w stanie skolonizować ryzosferę rośliny wywierając działanie biokontroli. Ponadto, ilość grzyba stosowanego w nasionach jest niższa, w porównaniu z ilością, którą należy zastosować do ziemi uprawnej..

Do zastosowania Trichoderma Na nasionach stosuje się różne metody: stosowanie suchego proszku, stosowanie biopreparatu w postaci pasty, rozpuszczanie w suchej glinie lub pokrycie granulatem.

Kontrola biologiczna w glebie

Gleba jest sprzyjającym podłożem do zwalczania patogenów za pomocą Trichoderma harzianum. W rzeczywistości ryzosfera roślin jest najbardziej korzystnym środowiskiem do wywierania antagonistycznego działania.

Zastosowanie grzyba na nasionach odbywa się w celu lokalnego utworzenia biokontrolera w ryzosferze. Stąd kontrola biologiczna w glebie jest bezpośrednio związana z zastosowaniem grzyba na nasiona.

Inne metody obejmują bezpośrednie nanoszenie na bruzdę lub nadawanie, w czasie siewu lub podczas czyszczenia i napełniania rośliny. W tym przypadku jest on stosowany w proszku, granulowany lub wprowadzany razem z organicznymi poprawkami.

Kontrola nad powierzchnią liści

Kontrola biologiczna za pomocą Trichoderma W obszarach dolistnych, takich jak kwiaty, owoce i liście, podlega warunkom środowiskowym. Niska dostępność składników odżywczych, zmiany temperatury, promieniowanie słoneczne i wiatr są warunkami, które utrudniają ustanowienie grzyba.

Pod tym względem, preparaty przeznaczone do stosowania antagonisty powinny zawierać substancje adhezyjne i odżywcze, które ułatwiają kolonizację Trichoderma. Umiarkowana skuteczność tej metody i jej wysoki koszt przyczyniły się do opracowania nowych strategii kontroli na poziomie liści.

Referencje

  1. Argumedo-Deliria Rosalba, et al (2009) Rodzaj grzybów Trichoderma i jego związek z zanieczyszczeniami organicznymi i nieorganicznymi.
  2. Gato Cárdenas, Yohana. (2010). Metody konserwacji i formułowania Trichoderma harzianum Rifai. Phytosanity, 14 (3), 189-195.
  3. Infante Danay, et al (2009). Mechanizmy działania Trichoderma przeciwko fitopatogennym grzybom. Journal of Plant Protection, 24 (1), 14-21.
  4. López Mondéjar Rubén (2011) Wykrywanie i oznaczanie ilościowe Trichoderma harzianum i ocena jego aktywności biokontroli jest odporna na fuzariozę naczyń melonowych dzięki zastosowaniu narzędzi molekularnych (praca doktorska).
  5. Romero-Arenas Omar, et al (2009) Charakterystyka Trichoderma harzianum, jako czynnik ograniczający w uprawie grzybów jadalnych.
  6. Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Produkcja konidiów Trichoderma harzianum Rifai w dwóch mediach mnożenia. FITOSANITY ISSN 1562-3009.
  7. Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Charakterystyka mikrobiologiczna i produkcja Trichoderma harzianum i Trichoderma viride w uprawie rzemieślniczej (praca magisterska).