Metarhizium anisopliae 는 무성 생식의 미토 포릭 또는 아나모픽 균으로 생물학적 방제를위한 곤충 병원체로 널리 사용됩니다. 그것은 농업에 중요한 다양한 식물의 광범위한 해충을 기생시키고 제거하는 능력을 가지고 있습니다.
이 균류는 유기물에 대한 부영 양성 방식으로 그리고 곤충에 대한 기생충으로 생존하는 특별한 적응 특성을 가지고 있습니다. 대부분의 상업용 작물 해충은이 곤충 병원성 곰팡이에 의해 공격을 받기 쉽습니다.
Metarhizium anisopliae로 인한 녹색 muscardina. 출처 : Chengshu Wang 및 Yuxian Xia, Wikimedia Commons를 통해
부생 생물로서 균사체, 분생 포자, 분생 포자를 발달시키는 다양한 환경에 적응합니다. 이 기능은 바이오 컨트롤러로 사용되는 간단한 전파 기술을 통해 실험실 수준에서 번식을 용이하게합니다.
실제로,이 곤충 병원성 곰팡이는 다양한 농 생태계에서 많은 곤충 종의 천적입니다. 숙주는 녹색 무스카 디나라는 질병을 가리키는 녹색 균사체로 완전히 덮여 있습니다.
entomopathogen Metarhizium anisopliae의 수명주기는 세포 감염 단계와 다른 부생 단계의 두 단계로 수행됩니다. 기생충과 부 생균의 감염자는 사체의 영양분을 이용하여 증식합니다.
작용하기 위해 병원체에 의해 섭취되어야하는 바이러스 및 박테리아와 같은 병원체와 달리 Metarhizium 곰팡이는 접촉으로 작용합니다. 이 경우 포자는 발아하여 내부로 침투하여 숙주의 표피 막을 감염시킬 수 있습니다.
형질
Metarhizium anisopliae는 토양 및 기생충의 잔해에 위치한 광범위한 병원성 곰팡이입니다. 생태 학적 대안으로서의 잠재력으로 인해 경제적으로 중요한 해충의 통합 관리에 사용되는 농약의 이상적인 대체물입니다.
M. anisopliae의 감염은 곰팡이의 분생이 숙주 곤충의 표피에 부착되는 것으로 시작됩니다. 나중에 두 구조 사이의 효소 활성과 기계적 작용을 통해 발아와 침투가 발생합니다.
숙주 큐티클의 인식, 부착 및 병인에 관여하는 효소는 곰팡이 세포벽에 있습니다. 이러한 단백질에는 포스 포 리파아제, 프로테아제, 디스 뮤타 아제 및 아데 신이 포함되며, 이는 곰팡이의 부착, 삼투 및 형태 형성 과정에서도 작용합니다.
일반적으로 이러한 곰팡이는 환경 조건이 좋지 않을 때 느리게 작용합니다. 24 ~ 28ºC의 평균 온도와 높은 상대 습도는 효과적인 개발 및 곤충 병원성 작용에 이상적입니다.
M. anisopliae에 의해 유발되는 녹색 muscardina 질병은 식민지화 된 숙주에서 포자의 녹색 착색이 특징입니다. 곤충이 침입하면 균사체가 표면을 덮고, 구조가 과산화되고 포자 화되어 숙주의 표면을 덮습니다.
이와 관련하여 감염은 곤충이 먹이를 멈추고 죽을 때까지 약 일주일 동안 지속됩니다. 방제하는 다양한 해충 중에서 딱정벌레 목, 나비목, 동족 목의 곤충, 특히 유충에 매우 효과적입니다.
바이오 컨트롤러로서 M. anisopliae 균은 생존력을 보존하기 위해 불활성 물질과 혼합 된 포자 제형으로 판매됩니다. 적용에 적합한 방법은 훈증, 환경 조작 및 접종입니다.
형태
실험실 수준에서 M. anisopliae의 콜로니는 PDA 배양 배지 (Papa-dextrorse-agar)에서 효과적인 발전을 보여줍니다. 원형 콜로니는 처음에 흰색 미셀 성장을 나타내며 곰팡이가 포자 화 될 때 색상 변화를 나타냅니다.
Metarhizium anisopliae phialide. 출처 : naro.affrc.go.jp
분생 포자 증식 과정이 시작되면 미셀 표면에 올리브 녹색의 착색이 감지됩니다. 캡슐의 아래쪽에는 중간에 확산 노란색 안료가있는 옅은 노란색 변색이 관찰됩니다.
분 생포자는 균사체에서 불규칙한 모양으로 자라며 각 격막에 2 ~ 3 개의 가지가 있습니다. 이 분 생포자는 길이가 4 ~ 14 미크론이고 직경이 1.5 ~ 2.5 미크론입니다.
phialides는 분 생포자가 분리되는 곳인 균사체에서 생성되는 구조입니다. M. anisopliae에서는 길이가 6 ~ 15 미크론, 지름이 2 ~ 5 미크론 인 정점에서 얇습니다.
분 생포자는 단세포 구조로 원통형이며 잘려 있으며 긴 사슬이 있고 유리에서 녹색을 띤다. 분 생포자는 길이가 4 ~ 10 미크론이고 직경이 2 ~ 4 미크론입니다.
분류
Metarhizium 속은 처음에 Sorokin (1883)에 의해 Anisoplia austriaca 유충을 감염시켜 녹색 무스카 디나로 알려진 질병을 일으켰습니다. Entomophthora anisopliae라는 이름은 처음에 Metschnikoff에 의해 곰팡이 분리 물에 대해 제안되었으며 나중에 Isaria 파괴 자라고 불 렸습니다.
속의 분류에 대한 더 자세한 연구는 그것을 Metarhizium sorokin으로 분류하면서 결론을 내 렸습니다. 현재 Metschnikoff에 의해 명명 된 M. anisopliae 종은 Metarhizium 속의 대표적인 유기체로 간주됩니다.
Metarhizium 곰팡이의 여러 분리 물은 특이 적이기 때문에 새로운 품종으로 지정되었습니다. 그러나 현재 그들은 Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus 및 Metarhizium acridum 종으로 분류됩니다.
마찬가지로 일부 종의 이름이 바뀌었고 Metarhizium taii는 Metarhizium guizhouense와 유사한 특성을 가지고 있습니다. 딱정벌레 류의 특정적인 M. anisopliae, M. anisopliae (43)의 상업적 균주는 현재 Metarhizium brunneum이라고 불립니다.
Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883) 종은 Sorokin (1883)에 의해 기술 된 Metarhizium 속의 일부입니다. 분류 학적으로 그것은 곰팡이 왕국의 Clavicipitaceae 계통, Hypocreales order, Sordariomycetes 클래스, Ascomycota 부문에 속합니다.
라이프 사이클
Metarhizium anisopliae 곰팡이는 숙주 표피 막에 분생 포자의 부착 과정을 통해 병인을 시작합니다. 나중에 발아, appressoria의 성장 또는 삽입, 식민지 및 번식 구조가 발생합니다.
토양 또는 오염 된 곤충의 포자 또는 분생자는 새로운 숙주의 표피를 침범합니다. 기계적 및 화학적 과정의 개입으로 곤충 내부를 관통하는 Appressorium과 세균 튜브가 발생합니다.
일반적으로 좋은 조건 하에서 접종 후 12 시간 이내에 발아가 일어난다. 마찬가지로, appressoria의 형성과 생식 관 또는 haustoria의 침투는 12-18 시간 사이에 발생합니다.
침투를 허용하는 물리적 메커니즘은 큐티 큘러 막을 파괴하는 appressoria에 의해 가해지는 압력입니다. 화학적 메커니즘은 삽입 부위에서 막을 분해하는 프로테아제, 키나아제 및 리파아제 효소의 작용입니다.
곤충이 침투하면 균사 가지가 안쪽으로 들어가 3-4 일 후에 완전히 먹이를 침범합니다. 그런 다음 생식 구조, 분생 포자 및 분생 포자가 형성되어 4-5 일 후에 숙주의 병인이 완료됩니다.
곤충의 죽음은 곤충 병원성 곰팡이에 의해 생성 된 독소의 오염을 통해 발생합니다. 바이오 컨트롤러는 dextruxin, protodextruxin 및 demethyldextruxin 독소를 절지 동물과 선충류에 대한 높은 수준의 독성으로 합성합니다.
호스트의 침입은 환경의 온도와 상대 습도에 따라 달라집니다. 마찬가지로, 곤충의 표피 막에있는 영양소의 가용성과 식민지화되기 쉬운 숙주를 감지하는 능력.
녹색 무스카 디나
Metarhizium anisopliae로 인한 녹색 muscardina 질병은 감염된 유충, 님프 또는 성인에게 다양한 증상을 나타냅니다. 미성숙 한 형태는 점액 형성을 줄이고 공격 부위에서 멀어 지거나 움직임을 마비시키는 경향이 있습니다.
성인은 움직임과 비행 영역을 줄이고 수유를 중단하며 암컷은 알을 낳지 않습니다. 오염 된 곤충은 감염 부위에서 멀리 떨어진 곳에서 죽는 경향이있어 질병의 확산을 촉진합니다.
질병주기는 주로 습도와 온도와 같은 환경 조건에 따라 8 ~ 10 일 동안 지속될 수 있습니다. 숙주가 죽은 후에는 녹색 무스카 디나의 특징 인 백색 균사체와 연속적인 녹색 포자 형성으로 완전히 덮여 있습니다.
생물학적 제어
Metarhizium anisopliae 균은 해충의 생물학적 방제에 가장 널리 연구되고 사용되는 곤충 병원체 중 하나입니다. 숙주의 성공적인 식민지화의 핵심 요소는 곰팡이의 침투와 그에 따른 증식입니다.
곰팡이가 곤충 내에 형성되면 사상균 사의 증식이 일어나고 숙주를 비활성화시키는 진균 독이 생성됩니다. 숙주의 죽음은 또한 내부 장기와 조직에 대한 병리학 적 변화와 기계적 영향에 의해 발생합니다.
생물학적 방제는 상업용 제품에 곰팡이의 포자 또는 분생 포자의 농도를 기준으로하여 제조 된 제품을 적용하여 수행됩니다. Conidia는 용매, 점토, 활석, 유화제 및 기타 천연 첨가제와 같은 불활성 물질과 혼합됩니다.
이러한 물질은 곰팡이의 생존력에 영향을 주어서는 안되며 환경과 작물에 무해해야합니다. 또한 제품의 혼합, 적용이 용이하고 비용이 저렴한 최적의 물리적 조건을 제시해야합니다.
곤충 병원체를 통한 생물학적 통제의 성공은 상용 제품의 효과적인 제형에 달려 있습니다. 미생물의 생존력, 제제에 사용 된 재료, 보관 조건 및 적용 방법을 포함합니다.
액션 모드
M. anisopliae 곰팡이와 함께 제형을 적용한 접종 물은 유충, 균사 또는 성체를 오염시키는 역할을합니다. 오염 된 숙주는 작물의 다른 곳으로 이동하여 곰팡이의 포자 형성으로 인해 죽고 질병을 퍼뜨립니다.
바람, 비 및 이슬의 작용으로 분 생포자가 식물의 다른 부분으로 분산됩니다. 먹이를 찾는 활동에서 곤충은 포자의 부착에 노출됩니다.
환경 조건은 분생 포자의 발달과 분산에 유리하며 곤충의 미성숙 단계가 가장 취약합니다. 새로운 감염으로부터 2 차 병소가 생성되어 전염병을 완전히 통제 할 수있는 epizootic을 증식시킵니다.
바나나 바구미의 생물학적 방제
바구미 (Cosmopolites sordidus Germar)는 주로 열대 지방에서 musaceae (질경이와 바나나) 재배의 중요한 해충입니다. 그 분산은 주로 사람이 파종 및 수확 과정에서 수행하는 관리로 인해 발생합니다.
바나나 블랙 바구미. 출처 : mezfer.com.mx
유충은 뿌리 줄기 내부에서 발생하는 손상의 원인 인자입니다. 애벌레 단계의 바구미는 매우 활동적이고 탐욕 스럽기 때문에 식물의 뿌리 시스템에 영향을 미치는 천공을 유발합니다.
뿌리 줄기에 형성된 갤러리는 식물의 혈관 조직을 부패시키는 미생물로의 오염을 촉진합니다. 이 외에도 식물은 강한 바람의 작용으로 인해 약해지고 뒤집히는 경향이 있습니다.
일반적인 방제는 화학 살충제의 사용을 기반으로하지만 환경에 대한 부정적인 영향으로 인해 새로운 대안을 모색하게되었습니다. 현재 Metarhizium anisopliae와 같은 곤충 병원성 진균의 사용은 현장 시험에서 좋은 결과를보고했습니다.
쌀에 M. anisopliae를 접종 물질로 사용하여 브라질과 에콰도르에서 우수한 결과를 얻었습니다 (사망률 85-95 %). 전략은 식물 주변의 줄기 조각에 감염된 쌀을 놓는 것입니다. 곤충은 유인되어 병원균에 오염됩니다.
유충의 생물학적 방제
Fall Armyworm
Fall Armyworm (Spodoptera frugiperda)은 수수, 옥수수 및 마초와 같은 곡물의 가장 해로운 해충 중 하나입니다. 옥수수에서는 높이가 40 ~ 60cm 인 30da 이전에 작물을 공격 할 때 큰 피해를 입 힙니다.
Fall Armyworm. 출처 : Wikimedia Commons를 통해 저자 페이지 참조
이와 관련하여 화학적 통제로 곤충은 더 큰 저항력, 천적 제거 및 환경 피해를 얻을 수 있습니다. 생물학적 방제를위한 대안으로 M. anisopliae의 사용은 S. frugiperda가 민감하기 때문에 좋은 결과를보고했습니다.
멸균 된 쌀을 배양 균에 분산시키는 수단으로 사용할 때 최상의 결과를 얻었습니다. 10 일에 적용한 다음 8 일에 적용하여 헥타르 당 1 × 10 12 분생 포자로 제형을 조정합니다 .
화이트 웜 애벌레
딱정벌레 유충은 유기물과 경제적으로 중요한 작물의 뿌리를 먹는 것으로 발견됩니다. 녹색 닭이라고 불리는 Hylamorpha elegans (Burmeister) 종은 유충 단계에서 밀의 해충입니다 (Triticum aestivum L.).
화이트 웜 애벌레. 출처 : invasive.org
유충에 의한 손상은 뿌리 시스템 수준에서 발생하여 식물이 약해지고 시들고 잎을 잃게합니다. 딱정벌레의 수명주기는 1 년이며, 가장 많이 발생하는시기에는 완전히 파괴 된 재배 지역이 관찰됩니다.
처리 된 토양에서 유충의 이동으로 인해 화학적 방제가 효과가 없었습니다. 저항 증가, 생산 비용 증가 및 환경 오염과 관련됩니다.
Metarhizium anisopliae를 길항제 및 바이오 컨트롤러 에이전트로 사용하면 유충 개체군에서 최대 50 %의 사망률을 달성했습니다. 실험실 수준에서 결과를 얻었지만 현장 분석에서 유사한 결과를보고 할 것으로 예상됩니다.
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