Boverijabassiana ir Metarhizium anisopliae yra du svarbiausi ir plačiausiai naudojami entomopatogeniniai grybai (EPF) kenkėjų kontrolei. Naujausi tyrimai parodė, kad jie taip pat gali skatinti augalų augimą po dirbtinio inokuliavimo. Norint tiksliau įvertinti kolonizacijos ir augimą skatinantį poveikįBeauveria bassianair Metarhizium anisopliae poveikį žemės ūkio pasėliams. Šiame tyrime kukurūzų daigai buvo apdoroti atitinkamai 13 Beauveria bassiana ir 73 Metarhizium anisopliae padermėmis, naudojant rizosferos grybus hidroponinėje sistemoje. Augalų augimo parametrai, įskaitant augalo aukštį, šaknų ilgį ir šviežią svorį, buvo stebimi ir registruojami 35 dienas iš eilės, siekiant patvirtinti entomopatogeninių grybų inokuliacijos augimą skatinantį poveikį. Grybų atsigavimo greičio (FRR) vertinimo rezultatai parodė, kad tiek Beauveria bassiana, tiek Metarhizium anisopliae geba endofitiškai kolonizuoti kukurūzų audinius. 7 dieną Beauveria bassiana aptikimo dažnis tiek stiebuose, tiek lapuose buvo 100 %, tačiau iki 28 dienos aptikimo dažnis stiebuose sumažėjo iki 11,1 %, o lapuose – iki 22,2 %. Tačiau *Beauveria bassiana* šaknyse nebuvo aptikta iki 28 dienos, o aptikimo dažnis siekė 33,3 %. Viso stebėjimo laikotarpio metu iš augalo šaknų, stiebų ir lapų buvo išskirtos *Metarhizium anisopliae* padermės, pasižyminčios dideliu aptikimo dažniu. Grybams būdingų DNR juostų PGR amplifikacija dar kartą patvirtino sistemingą *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* kolonizaciją įvairiuose audiniuose; šis metodas parodė didesnį aptikimo jautrumą ir 100 % teigiamą reakciją. Palyginti su pradinėmis vertėmis hidroponiniame tirpale, iki 21 dienos grybų tankis sumažėjo iki mažiau nei 1 %. Taigi, dvi atrinktos entomopatogeninių grybų padermės sėkmingai įtvirtino endofitinę, o ne kolonizavo kukurūzų rizosferą, ir žymiai paskatino jos augimą hidroponinėje sistemoje. Entomopatogeniniai grybai turi milžinišką potencialą naudoti ekologiniame ūkyje, įskaitant biopesticidų ir biotrąšų naudojimą.
Entomopatogeniniai grybai (EPF) įrodė savo, kaip biologinės kontrolės priemonių (BCA) svarbą kontroliuojant įvairius kenkėjus dėl plataus šeimininkų spektro, lengvo gamybos, stabilumo ir didelio patogeniškumo.1, 2, 3Kinijoje *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* komerciniais tikslais naudojamos tvariai kontroliuoti pagrindinius kukurūzų kenkėjus (pvz., kukurūzų gręžtuvus ir medvilnės bambeklius), siekiant išvengti per didelio cheminių pesticidų naudojimo.4Kenkėjų kontrolėje naudojant grybus, trikampis ryšys tarp augalų, kenkėjų ir grybų yra daug sudėtingesnis nei ryšys tarp kenkėjų ir grybinių patogenų.
Daugelis augalų gyvena simbiozėje su endofitiniais grybais5, kurie gyvena augalų audiniuose, jiems nepadarydami didelės žalos6Endofitiniai grybai yra organizmai, kurie susiformuoja užmezgę mutualistinį simbiotinį ryšį su savo šeimininku.7Jie gali tiesiogiai arba netiesiogiai skatinti augalų augimą ir pagerinti jų prisitaikymą prie nepalankių sąlygų, įskaitant biotinius ir abiotinius stresorius.8, 9, 10Endofitiniai grybai pasižymi svarbiomis filogenetinėmis savybėmis ir gyvenimo būdo ypatybėmis, tokiomis kaip kolonizacija, paplitimas, šeimininko augalo specifiškumas ir įvairių augalų audinių kolonizacija.11Endofitinių grybų naudojimas kaip endofitinių organizmų sulaukė plataus tyrimų dėmesio ir parodė daug unikalių pranašumų, palyginti su tradiciniais endofitiniais organizmais.
Beauveria bassiana ir Metarhizium anisopliae gali užkrėsti įvairius augalus, įskaitant, bet neapsiribojant, kviečius, sojų pupeles, ryžius, ankštinius augalus, svogūnus, pomidorus, palmes, vynuoges, bulves ir medvilnę.12Vietinė arba sisteminė infekcija daugiausia pasireiškia augalų šaknyse, stiebuose, lapuose ir vidiniuose audiniuose.11Dirbtinis užkrėtimas sėklų apdorojimu, lapų tręšimu ir dirvožemio drėkinimu gali skatinti augalų augimą per endofitinę grybų infekciją.13, 14, 15, 16Augalų sėklų apdorojimas Beauveria bassiana ir Metarhizium anisopliae sėkmingai sukėlė endofitinę infekciją augalų audiniuose ir skatino augalų augimą, padidindamas stiebo aukštį, šaknų ilgį, šaknų ir stiebo žaliąją masę.17, 18, 19Dirvožemio inokuliacija irlapinisPurškimas Beauveria bassiana taip pat yra dažniausiai naudojami purškimo metodai, kurie gali žymiai paskatinti kukurūzų daigų augimą.20
Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti Beauveria bassiana ir Metarhizium anisopliae poveikį kukurūzų daigų augimui ir kolonizacijos savybėms bei jų įtaką augalų augimui hidroponinėse sistemose.
35 dienų eksperimento metu apdorojimas grybais Beauveria bassiana ir Metarhizium anisopliae reikšmingai paskatino kukurūzų augimą. Kaip parodyta 1 paveiksle, grybų stimuliuojantis poveikis įvairiems kukurūzų organams priklausė nuo jų augimo stadijos.
Kukurūzų daigų augimas esant skirtingam apdorojimui laikui bėgant. Iš kairės į dešinę skirtingų spalvų linijos atitinkamai žymi kukurūzų daigus kontrolinėje grupėje, Beauveria bassiana gydytoje grupėje ir Metarhizium anisopliae gydytoje grupėje.
*Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* kolonizacija kukurūzų audiniuose buvo toliau tirta naudojant PGR amplifikaciją. 5 lentelėje parodyta, kad *Beauveria bassiana* kolonizavo 100 % visų kukurūzų organų audinių kiekviename mėginių ėmimo taške (7–35 dienos). Panašūs rezultatai gauti tiriant *Metarhizium anisopliae* lapų audiniuose, tačiau šio grybelio kolonizacija ne visada išliko 100 % kukurūzų stiebuose ir lapuose.
Inokuliacijos metodai yra labai svarbūs grybelių kolonizacijos modeliams.28Parsa ir kt.29nustatė, kad *Beauveria bassiana* gali kolonizuoti augalus endofitiškai, kai purškiama arba laistoma, o šaknų kolonizacija įmanoma tik laistant. Sorgų tyrimuose Tefera ir Vidal pranešė, kad lapų inokuliacija padidino *Beauveria bassiana* kolonizacijos greitį stiebe, o sėklų inokuliacija padidino kolonizacijos greitį tiek šaknyse, tiek stiebuose. Šiame tyrime šaknis inokuliavome dviem grybais, į hidroponinę sistemą įpildami konidijų suspensijos. Šis metodas gali pagerinti grybų plitimo efektyvumą, nes tekantis vanduo gali palengvinti grybų konidijų judėjimą prie kukurūzų šaknų. Be inokuliacijos metodų, sėkmingai įvairių augalų audinių kolonizacijai grybais gali turėti įtakos ir kiti veiksniai, tokie kaip dirvožemio mikroorganizmai, temperatūra, santykinė drėgmė, maistinė terpė, augalo amžius ir rūšis, inokuliacijos tankis ir grybų rūšys.28
Be to, grybeliui būdingų DNR juostų PGR amplifikacija yra naujas ir jautrus grybelių endofitų aptikimo metodas. Pavyzdžiui, kultivuojant augalų audinius selektyviose grybelių terpėse, *Beauveria bassiana* buvo aptiktas mažas laisvųjų detektoriaus receptorių (FRR) kiekis, tačiau PGR analizė davė 100 % aptikimo. Mažas endofitinių grybų populiacijos tankis augalų audiniuose arba biotinis augalų audinių slopinimas gali būti nesėkmingo grybelio augimo selektyviose terpėse priežastis. PGR amplifikacija gali būti patikimai taikoma endofitiniams grybams tirti.
Ankstesni tyrimai parodė, kad kai kurie endofitiniai vabzdžių patogenai gali veikti kaip biotrąšos, skatindami augalų augimą. Jaber ir kt. [16]pranešė, kad kviečių sėklos, 14 dienų inokuliuotos Beauveria bassiana, turėjo didesnį stiebo aukštį, šaknų ilgį, šviežių šaknų svorį ir stiebo svorį nei neinokuluoti augalai. Russo ir kt.[30]pranešė, kad kukurūzų lapų purškimas Beauveria bassiana padidino augalo aukštį, lapų skaičių ir pirmųjų varpų mazgų skaičių.
Mūsų tyrime du atrinkti entomopatogeniniai grybai, Beauveria bassiana ir Metarhizium anisopliae, taip pat reikšmingai skatino kukurūzų augimą hidroponinėje augalų auginimo sistemoje ir sistemingai kolonizavo įvairius kukurūzų daigų audinius, o tai, kaip tikimasi, ilgainiui skatins augimą.
Priešingai, Moloignane ir kt. nustatė, kad net praėjus 4 savaitėms po dirvožemio drėkinimo, tarp *Beauveria bassiana* apdorotų ir neapdorotų vynuogių augalų nebuvo reikšmingų augalų aukščio, šaknų skaičiaus, lapų skaičiaus, žaliosios ir sausosios masės skirtumų. Tai nestebina, nes specifinių grybų padermių endofitinis pajėgumas gali būti glaudžiai susijęs su augalo šeimininko rūšimi, augalo veisle, mitybos sąlygomis ir aplinkos poveikiu. Tull ir Meying tyrė *Beauveria bassiana* sėklų apdorojimo (GHA) poveikį kukurūzų augimui. Jie nustatė, kad *Beauveria bassiana* veikė kaip kukurūzų augimo stimuliatorius tik esant pakankamoms maistinių medžiagų sąlygoms, o esant maistinių medžiagų trūkumui, stimuliuojančio poveikio nepastebėta. Taigi, augalų atsako į grybų endofitinį poveikį mechanizmas toli gražu nėra aiškus ir reikalauja tolesnių tyrimų.
Ištyrėme entomopatogeninių grybų *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* poveikį kaip augimo stimuliatorius kukurūzuose. Tačiau lieka neaišku, ar pagrindinis mechanizmas yra rizosferos, ar endofitinis. Stebėjome *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* populiacijų dinamiką hidroponiniuose tirpaluose ir augalų audiniuose, siekdami išsiaiškinti jų veikimo mechanizmus. Naudodami kolonijas formuojančius vienetus (KFV) kaip rodiklį, nustatėme, kad *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae* gausa hidroponiniame tirpale sparčiai sumažėjo. Po savaitės likutinė *Metarhizium anisopliae* koncentracija buvo mažesnė nei 10 %, o *Beauveria bassiana* – mažesnė nei 1 %. Hidroponiniame kukurūzų tirpale abu grybai praktiškai išnyko iki 28 dienos. Kontroliniai eksperimentai parodė, kad abiejų grybų konidijos išlaikė didelį gyvybingumą hidroponinėje sistemoje po savaitės. Taigi, endofitiniai grybai, kuriems įtakos turi konidijų sukibimas, šeimininko atpažinimas ir endogeniniai keliai, yra pagrindinė staigaus grybų gausos sumažėjimo hidroponinėje sistemoje priežastis. Be to, grybų augimą skatinanti funkcija pirmiausia priklauso nuo jų endofitinės, o ne rizosferos funkcijos.
Biologinės funkcijos paprastai siejamos su populiacijos tankumu. Tik kiekybiškai įvertinus endofitinių grybų skaičių augalų audiniuose, galime nustatyti ryšį tarp augalų augimo stimuliavimo ir endofitinių grybų populiacijos tankumo. Mechanizmai, kuriais augalų augimas stimuliuojamas entomopatogeninių grybų ir augalų sąveikose, reikalauja tolesnių tyrimų. Entomopatogeniniai grybai ne tik turi didelį biologinės kenkėjų kontrolės potencialą, bet ir atlieka svarbų vaidmenį skatinant augalų augimą, atverdami naujas perspektyvas apie ekologinę augalų, kenkėjų ir entomopatogeninių grybų sąveiką.
Iš kiekvienos eksperimentinės grupės atsitiktinai buvo atrinkta devyniasdešimt vienodai augančių ir sveikų kukurūzų daigų. Augimo terpė aplink kiekvieno daigo šaknis buvo kruopščiai nuplauta distiliuotu vandeniu, kad nebūtų pažeista šaknų sistema. Apdoroti kukurūzų daigai, kurie vienodai augo tiek antžeminėje, tiek požeminėje dalyse, buvo persodinti į hidroponinę kukurūzų auginimo sistemą.
Visi eksperimentiniai duomenys buvo analizuojami naudojant vienfaktorinę dispersinę analizę (ANOVA) programoje „IBM SPSS Statistics“ (20.0 versija), o skirtumų tarp gydymo grupių reikšmingumas nustatytas naudojant Tukey HSD testą (P ≤ 0,05).
Kadangi augalinė medžiaga buvo įsigyta iš vietinio sertifikuoto platintojo, licencijos nereikėjo. Augalų ar augalinės medžiagos naudojimas šiame tyrime atitinka atitinkamas tarptautines, nacionalines ir (arba) institucines gaires.
Apibendrinant, du entomopatogeniniai grybai, *Beauveria bassiana* ir *Metarhizium anisopliae*, atliko teigiamą vaidmenį skatinant kukurūzų daigų augimą po inokuliacijos rizosferoje naudojant hidroponinę sistemą. Šie du grybai per vieną savaitę sugebėjo sistemingai kolonizuoti visus kukurūzų organus ir audinius per šaknų sistemą. Grybų populiacijos dinamika hidroponiniame tirpale ir grybų kolonizacija kukurūzų audiniuose parodė, kad be rizosferos funkcijos, grybų endofitinė funkcija reikšmingiau prisidėjo prie stebimo augalų augimo skatinimo. Grybų endofitinis elgesys parodė kai kurias rūšiai būdingas savybes. Grybams būdingų DNR juostų amplifikacija naudojant PGR pasirodė esanti jautresnė nei kolonijų nustatymo metodai, naudojant grybams selektyvias terpes. Šis metodas gali būti naudojamas tiksliau sekti grybų kolonizaciją ir jų erdvinį pasiskirstymą augalų audiniuose. Reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant išsiaiškinti mechanizmus, kuriais augalai ir augalų kenkėjai reaguoja į grybų endofitinį poveikį (papildoma informacija).
Šio tyrimo metu sugeneruoti duomenų rinkiniai yra prieinami iš atitinkamo autoriaus, pateikus pagrįstą prašymą.
Įrašo laikas: 2026 m. sausio 20 d.