TRICHODERMA HARZIANUM: SAVYBĖS, MORFOLOGIJA, REPRODUKCIJA - BIOLOGIJA - 2025

Trichoderma harzianum yra gijų grybelių augalų patogenų antagonistas, naudojamas biologiškai kontroliuoti fitopatogeninių grybų sukeltas ligas. Dėl savo savybių jis yra plačiai naudojamas žemės ūkyje kaip biofungicidas, biologinis trąšas ir biostimuliatorius.

Iš tikrųjų šios rūšies mokslinis interesas yra susijęs su fitopatogeninių grybų kontrolės mechanizmais. Tokie veiksmai, kaip konkurencija dėl maistinių medžiagų ir vietos, mikoparazitizmas ir antikozė, yra biologinės kontrolės priemonės.

„Trichoderma harzianum Rafai“ (1969) per „Wikimedia Commons“

Trichoderma harzianum yra kosmopolitinis grybelis, nes yra paplitęs visame pasaulyje įvairiose ekosistemose ir natūralioje aplinkoje, o jo vystymasis yra įprastas tose vietose, kur kaupiasi organinės augalinės medžiagos, pavyzdžiui, pasėlių likučiuose ar huminiuose dirvožemiuose.

Augalai, turintys didelį atsitiktinių šaknų tankį ir tinkamą rizosferą, palaiko jų kolonizaciją. Tiesą sakant, didelis sugebėjimas prisitaikyti prie įvairių agrologinių sąlygų daro Trichoderma grybelį, plačiai naudojamą.

Maistiniu lygmeniu „Trichoderma“ sugeba skaidyti sudėtingus substratus, tokius kaip krakmolai, pektinai ir celiuliozės. Vėliau šiuos elementus savo augimui naudoja dėl gausaus fermentinio komplekso, kurį turi (amilazės, pektinazės, celilazės ir chitinazės).

charakteristikos

Vandens ir sausumos ekosistemos

Šiems grybams būdingas dauginimasis sausumos ekosistemose (žemės ūkio dirvožemiuose, pievose, miškuose ir dykumose) ir vandens ekosistemose. Kai kurios rūšys laisvai gyvena dirvožemyje, oportunistinės, augalų simbiontuose, kitos yra mikoparazitai.

Dėl savo dauginimosi galimybių jie taip pat geba kolonizuoti įvairią aplinką. Jie gali prisitaikyti ir išgyventi esant ekstremalioms temperatūros, druskingumo ir pH sąlygoms.

Dauginimasis ir mityba

Savo vegetatyvinėje būsenoje jie turi paprastą haploidinį grybą ar septa, o jų sienelę sudaro chitinas ir gliukanai. Jie yra fakultatyvūs anaerobai ir dauginasi aseksualiai konidijomis.

Ši rūšis turi mažai mitybos poreikių, nors jos augimui palankios organinės medžiagos ir drėgmė. Optimalus jo augimo ir vystymosi temperatūros diapazonas yra 25–30 ºC.

Buveinė

T. harzianum galima rasti įvairiose organinėse medžiagose ir dirvožemyje, jie dėl plataus pasiskirstymo yra labai paplitę. Kai kurios rūšys teikia pirmenybę sausoms ir vidutinio klimato vietoms, kitos - drėgnoms ir šaltoms.

Visų pirma, šie grybai, kaip endofitiniai organizmai, konkuruoja su augalo rizosfera, sugebėdami kolonizuoti šaknies paviršių. Tiesą sakant, jie prasiskverbia per tarpląstelines erdves, į pirmą ar antrą ląstelių sluoksnį.

Svarba

Ši grybelių grupė turi didelę reikšmę augalams, nes jie prisideda prie fitopatogeninių grybų kontrolės. Iš tiesų, jie yra plačiai žinomi dėl savo sugebėjimo gaminti toksinus ir antibiotikus, kurie kontroliuoja įvairius patogenus.

Trichoderma genties izoliatai yra vieni iš plačiausiai naudojamų biologinių kontrolės priemonių žemės ūkyje. Moksliniai tyrimai leido patikrinti veiksmingą jų kontrolę, nes jie veikia daugelį dirvožemio patogenų.

funkcijos

Viena iš pagrindinių Trichoderma harzianum funkcijų yra jos gebėjimas užmegzti simbiotinius ryšius su augalais. Grybelis atsiskleidžia ir auga pasėlio rizosferoje, padidindamas jo vystymąsi, kad gautumėte daugiau vietos augti.

Be to, naudojamas kaip biologinis kontrolės agentas, turi savybę gaminti fermentus, kurie užpuola ir slopina fitopatogeninius grybelius. Iš tiesų, prieš sėją, į substratą ar įdirbimo lauką įdėta yra labai naudinga.

Šiuo atžvilgiu jos, kaip konkuruojančio hiperparazito, veikimas pagrįstas priešgrybelinių metabolitų ir hidrolizės fermentų gamyba. Kilę iš organizmo ląstelių struktūros pokyčių, tokių kaip vakuolizavimas, granuliavimas, citoplazmos suirimas ir ląstelių lizė kontroliuojamuose organizmuose.

Sandėlio lygio tyrimai leido nustatyti šaknų sistemos padidėjimą vartojant Trichoderma harzianum skirtingas dozes. Šiuo atžvilgiu jis skatina sėklų daigumą ir skatina naujų sodinukų augimą.

Patartina įtraukti T. harzianum į ligos kontrolės programą, kad būtų galima pasinaudoti jos antagonistinėmis galimybėmis. Įrodyta, kad naudojant „Trichoderma“ galima užkirsti kelią tokiems patogenams kaip Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia ir Sclerotium.

Taksonomija

Trichoderma spp. Gentį iš pradžių aprašė Persoon (1794), kad galėtų klasifikuoti keturias su šiuo metu nesusijusias rūšis. Tarp jų: ​​Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum ir Trichotecium roseum.

Vėliau buvo atlikta keletas klasifikacijų, remiantis mikroskopinėmis savybėmis, dydžiu ir fialidų buvimu. Tada Rafai (1969) apžvelgė gentį ir aprašė 9 Trichoderma spp. Rūšis, į kurias įtraukė Trichoderma harzianum.

T. harzianum (Rafai, 1969) rūšis priklauso Trichoderma genčiai, Hypocreaceae šeimai, eilės Hypocreales klasei Sordariomycetes, Pezizomycotina poskyriui, Ascomycota padalijimui, Grybų karalystei.

Taksonominiai Trichoderma harzianum tyrimai buvo pagrįsti DNR polimorfizmo variacijomis, naudojant PGR metodus. T. harzianum (Rifai) gentyje buvo išskirtos keturios biologinės formos: Th1, Th2, Th3 ir Th4.

Morfologija

Trichoderma gentį sudaro daugybė rūšių, kurių seksualinė fazė nėra akivaizdi. Jam būdingi septatieji grybiena, paprastai ovalios konidijos, nesuklijuotas hialino konidioforas, pavieniai arba sugrupuoti fialidai ir vienaląsčiai konidijos.

Makroskopiniu lygmeniu kolonijos lengvai atpažįstamos pagal spalvą balta-žalia arba geltona-žalia. Be to, tose vietose, kuriose yra konidijų, pastebimi koncentriniai žiedai; kolonijų kitoje pusėje spalva yra geltona, gintarinė arba žalsvai gelsva.

Trichoderma spp. Šaltinis: agrotransfer.org

Mikroskopiniu lygmeniu pastebimi stacionarūs, hialininiai, šakoti ir nesuklijuoti konidioporai, jie atsiranda grupėmis arba vieniši. Fialidai yra kriaušės formos, pavieniai arba suskirstyti į grupes, patinę centrinėje srityje ir ploni viršūnėje.

Įterpimo kampas tarp fialidų ir konidioforų yra teisingas. Vienaląsčiai konidijos yra pailgos arba po rutulio formos, lygios arba lygiadienės. Žalia arba hialino spalva, esanti masėje prie fialidų viršūnių.

Dauginimas

Trichoderma genčiai nėra išplitęs lytinis laikotarpis, jos natūraliai dauginasi aseksualių sporų pagalba. T. harzianum gyvenimo ciklas prasideda, kai organizmas auga ir šakojasi kaip grybelinė hipfa 5-10 mikronų skersmens.

Neseksuali sporuliacija prasideda, kai išleidžiamos 3–5 mikronų skersmens sporos. Taip pat atskirai formuojasi interkaliuotos chlamidosporos, nors kartais stebimos dvi ar daugiau sulietų chlamidosporų.

Veiksmų mechanizmai

Kontrolinis „Trichoderma“ grybų poveikis patvirtinamas įvairiais veikimo mechanizmais fitopatogeninių grybų vystymuisi. Tarp pagrindinių mechanizmų, darančių tiesioginį poveikį, yra konkurencija dėl vietos ir maisto medžiagų, mikoparazitizmas ir antikozė.

Trichoderma harzianum biologinį valdymą sustiprina jo gebėjimas kolonizuoti augalų rizosferą. Be to, tokie mechanizmai kaip fermentų sekrecija ir slopinamųjų junginių gamyba veikia kaip biokontrolerio efektas.

Kita vertus, yra mechanizmų, kurių netiesioginė funkcija prisideda prie biologinio reguliavimo efekto. Tarp jų galimybė suaktyvinti junginius, susijusius su atsparumu, toksinų detoksikacija ir fermentų deaktyvacija augale.

Grybelio gebėjimas palengvinti maistinių elementų, kurių augalai neturi natūralios formos, tirpinimą sudaro procesą, pagerinantį aplinkos mitybines sąlygas tiekti maistines medžiagas pasėliui.

Taip pat, kai jis vystosi palankiomis sąlygomis, jis gali gausiai kolonizuoti augalų rizosferą, o tai leidžia sukurti radikaliam vystymuisi palankią aplinką, pagerindama augalo toleranciją stresui.

Varzybos

Konkurencija apibrėžiama kaip nevienodas elgesys tarp dviejų asmenų, norint tiekti tą patį reikalavimą, nesvarbu, ar tai būtų substratas, ar maistinės medžiagos. Konkurso sėkmė lemia vieno iš organizmų sugebėjimą pranokti kito sugebėjimą.

Trichoderma harzianum pasižymi dideliu antagonistiniu sugebėjimu dėl greito vystymosi greičio. Jos biologinį valdymą lemia didelis ekologinis pritaikymas ir pritaikomumas nepalankioms sąlygoms.

Be to, jis turi puikų sugebėjimą sutelkti dirvožemyje esančias maistines medžiagas, daugiausia azotą, angliavandenius ir polisacharidus, ir jomis pasinaudoti. Tokiu būdu jis sugeba greitai kolonizuoti aplinką ir užkirsti kelią kitų mikroorganizmų dauginimuisi toje pačioje buveinėje.

Mykoparazitizmas

Mikoparazitizmas apibūdinamas kaip antagonistinė simbiotinė grybelio ir patogeno sąveika. Šis mechanizmas apima parazituotų grybų ląstelių sienelės tarpląstelinius fermentus: chinatazes ir celilazes.

Šis veiksmas vyksta keturiais etapais: chemotrofinis augimas, atpažinimas, sukibimas ir susisukimas bei lizinis aktyvumas. Paskutinio etapo metu grybelis generuoja tarpląstelinius lytinius fermentus, skaido patogeno ląstelės sienelę ir palengvina hifų įsiskverbimą.

Trichoderma, puolantis augalų patogeną (Rhizoctonia sp, šaknies puvinio priežastis). Aplink plačią Rhizoctonia hifą susiaurėja Trichoderma hyfae, pastaroji žlugs ir žus. Trichoderma yra biologinė kontrolės priemonė. SEM padidinimas: 2350x.

Trichoderma harzianum mikoparazitizmo metu auga chemotropiniu būdu link patogeno, susisuka ir prasiskverbia į šeimininko dukteris. Sukurdamas specialius fermentus ir skaidydamasis patogeno ląstelių sienelėmis, tai sukelia fitopogeno susilpnėjimą.

Mikoparazitizmas kaip antagonistinio veikimo mechanizmas T. harzianum priklauso nuo įvairių veiksnių. Kiekvienos stadijos vystymąsi lemia susiję patogenai, antagonisto biotrofinis ar nekrotrofinis poveikis ir aplinkos sąlygos.

• Chemotrofinis augimas: reiškia tiesioginį teigiamą organizmo augimą link cheminio dirgiklio. Trichoderma nustato patogeno buvimą ir jo hifai auga ir pasiekia kūną reaguodami į cheminį stimulą.
• Pripažinimas: Moksliniais tyrimais nustatyta, kad „Trichoderma“ yra specifinių fitopatogenų antagonistas. Dėl šeimininko esančių molekulių, tokių kaip lektinai-angliavandeniai, ją gali parazituoti grybelis Trichoderma.
• Sukibimas ir rišimas: Trichoderma hyphae turi savybę prilipti prie šeimininko, sudarydamas kabliuko ir patarėjo tipo struktūras. Šis procesas apima fermentinius procesus ir antagonistinį cukraus, esančio grybelio sienelėje, susiejimą su lecitinu fitopatogeno sienoje.
• Lizinis aktyvumas: vyksta fitopatogeno ląstelių sienos irimas, palengvinant Trichoderma hyphae įsiskverbimą. Procese dalyvaujantys liziniai fermentai iš esmės yra chitinazės, gliukanazės ir proteazės.

Antibiozė

Tai yra tiesioginis lakiųjų arba nelakiųjų organinių junginių, kuriuos gamina Trichoderma, poveikis jautriam šeimininkui. Įvairūs T. harzianum štamai gamina toksiškus antibiotikus ar metabolitus, kurie slopina kitų mikroorganizmų augimą.

Programos

Trichoderma harzianum yra plačiai naudojamas kaip biologinis kontrolierius dėl greito augimo ir vystymosi. Be to, jis skatina įvairių fermentų, galinčių skaidyti kitus fitopatogeninius grybus, įvairovę.

Šis grybelis yra natūralus agentas, nėra agresyvus augalams ar dirvožemiui. Naudojamas kaip biokontrolierius, nepranešdamas apie toksiškumą pasėliams, jis taip pat sumažina poveikį aplinkai, nes dirvoje nėra chemikalų.

Biokontrollerinis T. harzianum poveikis yra vykdomas priklausomai nuo aplinkos, kurioje yra fitopatogenų. Kontrolės metodas ir taikymo režimas atliekamas saugomoje struktūroje, plote ir erdvėje.

Paprastai kontrolė vykdoma kontroliuojamu būdu naudojant sėklas, substratą sėklų guoliuose arba tiesiai į dirvą. Įprasta naudoti lapus, gėles ir vaisius; o neseniai buvo atlikti tyrimai siekiant užkirsti kelią patogenų priepuoliams po derliaus nuėmimo.

Biologinė sėklų kontrolė

Sėklų apdorojimas T. harzianum yra skirtas apsaugoti sėklą nuo vidinių ar dirvožemio patogenų. Be to, laikui bėgant užtikrinkite apsaugą požeminėse naujojo augalo dalyse, kai ji sudygs.

Iš tikrųjų, užkrėtus sėklą grybeliu, ji gali kolonizuoti augalo rizosferą ir atlikti savo biologinį valdymą. Be to, sėkloms grybų kiekis yra mažesnis, jis lyginamas su kiekiu, kurį reikia įterpti į ūkio lauką.

Trichoderma užtepimui ant sėklų naudojami įvairūs metodai: sausų miltelių naudojimas, biologinio paruošimo pastos pavidalu paruošimas, ištirpinimas sausame molyje arba dengimas granulėmis.

Biologinė kontrolė dirvožemyje

Dirvožemis yra palanki aplinka patogenams kontroliuoti naudojant Trichoderma harzianum. Tiesą sakant, augalų rizosfera yra pati palankiausia aplinka, kad ji galėtų antagonistiškai veikti.

Grybelis užpilamas sėklomis, siekiant nustatyti biologinį valdiklį rizosferoje. Taigi biologinė kontrolė dirvožemyje yra tiesiogiai susijusi su grybelio uždėjimu sėklai.

Trichoderma augimas augalo rizosferoje.
Šaltinis: agroingeniacanarias.com

Kiti metodai apima tiesioginį įdėjimą į vagą arba perpylimą sodinimo metu arba augalų valymo ir šalinimo metu. Šiuo atveju jis dedamas į miltelius, granules arba įmaišomas kartu su organiniais pakeitimais.

Lapo paviršiaus kontrolė

Biologinė kontrolė naudojant Trichoderma lapijos vietose, tokiose kaip gėlės, vaisiai ir žalumynai, priklauso nuo aplinkos sąlygų. Mažas maistinių medžiagų kiekis, temperatūros svyravimas, saulės spinduliuotė ir vėjas yra sąlygos, dėl kurių grybienai sunku įsitvirtinti.

Šiuo atžvilgiu antagonistui skirtose receptūrose turi būti lipnių medžiagų ir maistinių medžiagų, palengvinančių „Trichoderma“ kolonizaciją. Vidutinis šio metodo veiksmingumas ir brangi kaina paskatino naujų kontrolės strategijų tyrimą lapijos lygmeniu.

Nuorodos

1. Argumedo-Deliria Rosalba ir kt. (2009) Grybelinė gentis Trichoderma ir jos ryšys su organiniais ir neorganiniais teršalais.
2. Gato Cárdenas, Johana. (2010). Trichoderma harzianum Rifai konservavimo ir formavimo metodai. Fitosaniškumas, 14 (3), 189–195.
3. Infante Danay ir kt. (2009). Trichoderma veikimo prieš fitopatogeninius grybus mechanizmai. Augalų apsaugos žurnalas, 24 (1), 14–21.
4. López Mondéjar Rubén (2011) „Trichoderma harzianum“ aptikimas ir kiekybinis įvertinimas bei jo biokontrolės aktyvumo prieš meliono kraujagyslių fuzariozę įvertinimas naudojant molekulinius įrankius (daktaro disertacija).
5. Romero-Arenas Omar ir kt. (2009) Trichoderma harzianum, kaip ribojančio veiksnio, auginant valgomuosius grybus, savybės.
6. Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Trichoderma harzianum Rifai conidia produkcija dviejose dauginimo terpėse. FITOSANITAS ISSN 1562-3009.
7. Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Trichoderma harzianum ir Trichoderma viride mikrobiologinis apibūdinimas ir auginimas amatininkų pasėlyje (magistro darbas).