Trichoderma harzianum kenmerken, morfologie, voortplanting

Trichoderma harzianum is een filamenteuze schimmelantagonist van plantenpathogenen, gebruikt bij de biologische bestrijding van ziekten veroorzaakt door fytopathogene schimmels. Het wordt veel gebruikt in de landbouw vanwege zijn eigenschappen als biofungicide, biofertilizer en biostimulant.

Inderdaad, de wetenschappelijke interesse gegenereerd door deze soort is gerelateerd aan de controlemechanismen tegen fytopathogene schimmels. Acties zoals concurrentie voor voedingsstoffen en ruimte, mycoparasitisme en antibiose zijn biologische controlemechanismen.

de Trichoderma harzianum Het is een kosmopolitische schimmel, omdat het wereldwijd wordt gedistribueerd in diverse ecosystemen en natuurlijke omgevingen, zoals gebruikelijk op plaatsen waar organisch plantaardig materiaal zich ophoopt, zoals overblijfselen van gewassen of humusachtige bodems..

De planten met een hoge dichtheid van onvoorziene wortels en een geschikte rhizosfeer, begunstigen hun kolonisatie. In feite, het grote vermogen om aan te passen aan verschillende agrarische omstandigheden, maken het Trichoderma een schimmel met een breed gebruik.

Op het voedingsniveau, de Trichoderma Het is in staat tot het afbreken van complexe substraten zoals zetmelen, pectinen en cellulosen. Later gebruikt het deze elementen voor zijn groei op grond van het overvloedige enzymatische complex dat het bezit (amylases, pectinasen, cellulases en chitinases).

index

• 1 Kenmerken
• 2 functies
• 3 Taxonomie
• 4 Morfologie
• 5 Voortplanting
• 6 Werkingsmechanismen
  • 6.1 Competitie
  • 6.2 Mycoparasitisme
  • 6.3 Antibiose
• 7 Toepassingen
  • 7.1 Biologische controle in zaden
  • 7.2 Biologische controle in de bodem
  • 7.3 Controle over het bladoppervlak
• 8 Referenties

features

Aquatische en terrestrische ecosystemen

Deze schimmels worden gekenmerkt door proliferatie in terrestrische ecosystemen (landbouwgronden, weiden, bossen en woestijnen) en aquatische ecosystemen. Sommige soorten leven vrij in de grond, opportunisten, symbionten van planten en anderen zijn mycoparasieten.

Ze hebben ook het vermogen om verschillende omgevingen te koloniseren, vanwege hun grote reproductiecapaciteit. Ze kunnen zich aanpassen en overleven in extreme omstandigheden van temperatuur, zoutgehalte en pH.

Voortplanting en voeding

In hun vegetatieve toestand presenteren ze een mycelium of eenvoudige, haploïde septa en zijn wand is samengesteld uit chitine en glucanen. Het zijn facultatieve anaëroben die zich ongeslachtelijk voortplanten door conidia.

Deze soort heeft weinig voedingsbehoeften, hoewel de groei wordt bevorderd door organische stof en vocht. Het optimale temperatuurbereik voor zijn groei en ontwikkeling ligt tussen 25 en 30 ° C.

leefgebied

Een T. harzianum, Het kan gelokaliseerd zijn in verschillende organische materialen en bodems, ze hebben een brede verspreiding vanwege hun grote aanpassingsvermogen. Sommige soorten geven de voorkeur aan droge en gematigde locaties en andere vochtige en koude plaatsen.

In het bijzonder concurreren deze schimmels, als endofytische organismen, met de rhizosfeer van de plant, waardoor het mogelijk is om het worteloppervlak te koloniseren. In feite penetreren ze door de intercellulaire ruimten, tot aan de eerste of tweede laag cellen.

belang

Deze schimmelgroep is van groot belang voor planten, omdat ze bijdragen aan de bestrijding van fytopathogene schimmels. Sterker nog, ze staan ​​algemeen bekend om hun vermogen om toxines en antibiotica te produceren die verschillende pathogenen besturen.

De isolaten van het geslacht Trichoderma Ze behoren tot de biologische bestrijdingsmiddelen die het meest worden gebruikt in de landbouw. Onderzoekswerkzaamheden hebben de mogelijkheid geboden om hun effectieve controle te verifiëren, omdat ze werken op een groot aantal bodempathogenen.

functies

Een van de belangrijkste functies van Trichoderma harzianum is het vermogen om symbiotische relaties met planten te ontwikkelen. De schimmel ontvouwt zich en groeit in de rhizosfeer van het gewas, waardoor zijn ontwikkeling toeneemt om meer ruimte te krijgen om te groeien.

Bovendien heeft het als een biologisch controlemiddel de mogelijkheid om enzymen te produceren die fytopathogene schimmels aanvallen en remmen. In feite is het vóór het planten geïncorporeerd in het substraat of het teeltgebied zeer voordelig.

In dit opzicht is de werking ervan als competitief hyperparasiet gebaseerd op de productie van antischimmelmetabolieten en hydrolytische enzymen. Aanvang structurele veranderingen op cellulair niveau, zoals vacuolisatie, granulatie, desintegratie van het cytoplasma en cellysis, op gecontroleerde organismen.

Studies op het almacigo-niveau hebben het mogelijk gemaakt om de toename van het wortelstelsel te bepalen bij gebruik van de Trichoderma harzianum in verschillende doses. In dit opzicht stimuleert het de kieming van de zaden en bevordert het de groei van de nieuwe zaailingen.

Het is raadzaam om de T. harzianum in een ziektebestrijdingsprogramma om te profiteren van zijn antagonistische capaciteit. Het is bewezen dat toepassingen van Trichoderma voorkomt en bestrijdt ziekteverwekkers zoals Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia en Sclerotium.

taxonomie

Het geslacht Trichoderma spp., werd aanvankelijk beschreven door Persoon (1794), om nu vier niet-verwante soorten te classificeren. Onder hen: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum en Trichotecium roseum.

Vervolgens werden verschillende classificaties gemaakt op basis van de microscopische kenmerken, grootte en aanwezigheid van phialides. Vervolgens heeft Rafai (1969) een beoordeling van het geslacht uitgevoerd en 9 soorten beschreven Trichoderma spp., waar ik de Trichoderma harzianum. 

De soort T. harzianum (Rafai, 1969), behoort tot het genre Trichoderma, familie Hypocreaceae, order Hypocreales, class Sordariomycetes, subdivision Pezizomycotina, division Ascomycota, kingdom Fungi.

De taxonomische studies van Trichoderma harzianum, zijn ondersteund in de variaties van het DNA-polymorfisme met behulp van PCR-technieken. Binnen het genre T. harzianum (Rifai), vier biologische vormen zijn onderscheiden: Th1, Th2, Th3 en Th4.

morfologie

Het geslacht Trichoderma Het bestaat uit een reeks soorten zonder duidelijke seksuele fase. Het wordt gekenmerkt door een septaat-mycelium, in het algemeen ovale conidia, niet-gerimpelde hyalische conidiofoor, enkelvoudige of gegroepeerde fialiden en eencellige conidiën..

Op macroscopisch niveau zijn kolonies gemakkelijk herkenbaar aan hun witgroene of geelgroene kleuring. Bovendien worden concentrische ringen waargenomen in gebieden met conidiën; en in tegenstelling tot de kolonies is de kleuring geel, amber of geelgroenig.

Op het microscopische niveau zijn conidioforen die rechtopstaand, hyalien, vertakt en niet-verteerd zijn, in groepen aanwezig of alleen. De phialides zijn peervormig, single of in groepen, gezwollen in het centrale gebied en dun aan de top.

De invoegingshoek tussen de phialides en de conidioforen is recht. De eencellige conidia zijn langwerpig of sub-bolvormig, glad of equinulated. Van groene kleuring of hyaline, en ze verschijnen in massa's in de apices van de phialides.

reproduktie

Het geslacht Trichoderma het biedt geen geavanceerde seksuele periode, natuurlijk reproduceren ze door aseksuele sporen. De levenscyclus van T. harzianum, begint wanneer het organisme groeit en vertakt als een schimmelhyfen met een diameter van 5-10 micron.

Aseksuele sporulatie begint wanneer sporen met een diameter van 3-5 micron in grote hoeveelheden vrijkomen. Evenzo worden chlamydosporen afzonderlijk afgewisseld, hoewel soms twee of meer gefuseerde chlamydosporen worden waargenomen.

Werkingsmechanismen

Het controlerend effect van schimmels Trichoderma Het wordt geverifieerd door verschillende werkingsmechanismen op de ontwikkeling van fytopathogene schimmels. Een van de belangrijkste mechanismen die een directe actie uitoefenen is de competitie voor ruimte en voedingsstoffen, mycoparasitisme en antibiose.

De biocontrol actie van Trichoderma harzianum het wordt verhoogd door zijn vermogen om de wortelplant van planten te koloniseren. Bovendien werken mechanismen zoals de uitscheiding van enzymen en de productie van remmende verbindingen als een biocontrollerend effect.

Aan de andere kant worden mechanismen gepresenteerd waarvan de indirecte functie bijdraagt ​​als een bioregulatoreffect. Onder hen het vermogen om verbindingen te activeren die verband houden met resistentie in de plant, de ontgifting van toxines en de deactivering van enzymen.

Het vermogen van de schimmel om de solubilisatie van voedingsstoffen te faciliteren, niet beschikbaar voor planten in hun natuurlijke vorm, is een proces dat de voedingsomstandigheden van het medium verbetert om voedingsstoffen aan een gewas te leveren.

Evenzo, wanneer het zich onder gunstige omstandigheden ontwikkelt, is het in staat om overvloedig de rhizosfeer van de planten te koloniseren, wat het mogelijk maakt om een ​​gunstige omgeving voor de radicale ontwikkeling te creëren, waardoor de tolerantie van de plant voor stress verbetert.

concurrentie

Concurrentie wordt gedefinieerd als ongelijk gedrag tussen twee individuen om aan dezelfde eis te voldoen, ongeacht of dit substraat of voedingsstoffen zijn. Het succes van de competitie komt voort uit het vermogen van een van de organismen om het vermogen van de ander te overwinnen.

de Trichoderma harzianum Ze hebben een groot antagonistisch vermogen omdat ze zich snel ontwikkelen. Het biobestrijdende effect wordt bevorderd door de brede adaptatie-ecologie en het aanpassingsvermogen aan ongunstige omstandigheden.

Bovendien heeft het een groot vermogen om te mobiliseren en te profiteren van bodemvoedingsstoffen, voornamelijk stikstof, koolhydraten en polysacchariden. Op deze manier is het in staat om snel de omgeving te koloniseren, waardoor de verspreiding van andere micro-organismen in dezelfde habitat wordt voorkomen.

micoparasitism

Mycoparasitisme wordt gedefinieerd als een antagonistische symbiotische interactie tussen de schimmel en de ziekteverwekker. In dit mechanisme komen extracellulaire enzymen van de celwand van geparasiteerde schimmels tussen: chitinases en cellulases.

Deze actie vindt plaats in vier fasen: chemotrofische groei, herkenning, adhesie en coiling en lytische activiteit. Tijdens de laatste fase genereert de schimmel extracellulaire lytische enzymen, degradeert de celwand van de ziekteverwekker en vergemakkelijkt de penetratie van de hyfen.

de Trichoderma harzianum tijdens mycoparasitisme groeit het chemotropisch naar de ziekteverwekker, het spiraalt en doordringt de dochters van de gastheer. Door het genereren van speciale enzymen en de afbraak van de celwand van het pathogeen veroorzaakt het de verzwakking van de fytopathogen.

Mycoparasitisme als een mechanisme van antagonistische actie in T. harzianum Het hangt van verschillende factoren af. De ontwikkeling van elke fase is te wijten aan de betrokken ziekteverwekkers, de biotrofe of necrotrofe werking van de antagonist en de omgevingscondities.

• Chemotrofische groei: het verwijst naar de positieve directe groei van een organisme naar een chemische stimulus. De Trichoderma detecteert de aanwezigheid van de ziekteverwekker en de hyfen groeien en bereiken het lichaam als reactie op de chemische stimulus.
• erkenning: onderzoeksstudies hebben vastgesteld dat de Trichoderma Het is een antagonist van specifieke fytopathogenen. Moleculen zoals lectinen-koolhydraten die in de gastheer aanwezig zijn, maken het vatbaar voor parasitering door de schimmel Trichoderma.
• Hechting en winding: de hyphae van Trichoderma Ze hebben het vermogen zich te hechten aan de structuren die de gastheer vormen, vergelijkbaar met haken en appressoria. Deze werkwijze omvat enzymatische processen en de antagonistische associatie van een suiker uit de wand van de schimmel met een lecithine in de wand van de fytopathogeen.
• Lithische activiteit: afbraak van de celwand van het fytopathogeen, vergemakkelijking van de penetratie van de hyphae van de Trichoderma. De lytische enzymen die bij het proces zijn betrokken zijn in feite chitinasen, glucanasen en proteasen.

antibiotische

Het is de directe actie van vluchtige of niet-vluchtige organische verbindingen, geproduceerd door de Trichoderma over een gevoelige gastheer. Verschillende soorten van T. harzianum antibiotica of toxische metabolieten produceren die de ontwikkeling van andere micro-organismen remmen.

toepassingen

de Trichoderma harzianum Het wordt veel gebruikt als biologische controller vanwege de snelle groei en ontwikkeling. Bovendien bevordert het een verscheidenheid aan enzymen die in staat zijn tot het afbreken van andere fytopathogene schimmels.

Deze schimmel is een natuurlijk agens, niet agressief voor planten of grond. Gebruikt als biocontroller, rapporteert het geen toxiciteit op gewassen, het vermindert ook de milieu-impact door de afwezigheid van chemicaliën in de bodem.

Het biocontrole-effect van T. harzianum het wordt uitgevoerd afhankelijk van de omgeving waarin de incidentie van fytopathogenen voorkomt. De besturingsmethode en de manier van toepassing worden uitgevoerd in de structuur, het gebied en de ruimte die u wilt beschermen.

Over het algemeen wordt de controle uitgevoerd door middel van gecontroleerde toepassingen op de zaden, op het substraat in zaaibedden of rechtstreeks op de grond. Het gebruik van sprays op bladeren, bloemen en fruit is gebruikelijk; en recent zijn studies uitgevoerd om aanvallen van na de oogst voorkomende ziekteverwekkers te voorkomen.

Biologische controle in zaden

De behandeling van zaden met T. harzianum is gericht om het zaad te beschermen tegen intrinsieke of bodempathogenen. Bied bovendien tijdig bescherming aan de ondergrondse delen van de nieuwe plant zodra deze zijn ontkiemd.

Wanneer het zaad eenmaal met de schimmel is geïnoculeerd, is het in feite in staat om de rhizosfeer van de plant te koloniseren die zijn biobestrijdende werking uitoefent. Bovendien is de hoeveelheid van de schimmel die in zaden wordt gebruikt lager, vergeleken met de hoeveelheid die op een cultuurgrond wordt toegepast..

Voor de toepassing van Trichoderma Op het zaad worden verschillende methoden gebruikt: het gebruik van een droog poeder, toepassing van biopreparatie in de vorm van pasta, oplossing in droge klei of dekking door pelletisering.

Biologische controle in de bodem

De grond is het geschikte medium voor de bestrijding van pathogenen door middel van Trichoderma harzianum. In feite is de rhizosfeer van planten de gunstigste omgeving om zijn antagonistische actie uit te oefenen.

De toepassing van de schimmel op de zaden wordt gedaan om lokaal de biocontroller in de rhizosfeer te vestigen. Vandaar dat biologische bestrijding in de bodem direct verband houdt met de toepassing van de schimmel op het zaad.

Andere methoden zijn onder meer directe toepassing op de groef of uitzending, op het moment van zaaien of tijdens het reinigen en verpompen van de plant. In dit geval wordt het aangebracht in poeder, gegranuleerd of opgenomen samen met organische wijzigingen.

Controle over het bladoppervlak

Biologische controle door middel van Trichoderma In bladgebieden, zoals bloemen, vruchten en bladeren, is het onderhevig aan milieuomstandigheden. De lage beschikbaarheid van voedingsstoffen, variaties in temperatuur, zonnestraling en wind zijn omstandigheden die het moeilijk maken om de schimmel vast te stellen.

In dit opzicht moeten de formuleringen die zijn ontworpen om de antagonist toe te passen, aanhangers en voedingsstoffen bevatten die de kolonisatie van de Trichoderma. De matige effectiviteit van deze methode en de hoge kosten ervan hebben de studie van nieuwe controlestrategieën op bladniveau bevorderd.

referenties

1. Argumedo-Deliria Rosalba, et al (2009) Het schimmelsoort Trichoderma en de relatie ervan met organische en anorganische verontreinigingen.
2. Gato Cárdenas, Yohana. (2010). Methoden voor instandhouding en formulering van Trichoderma harzianum Rifai. Phytosanity, 14 (3), 189-195.
3. Infante Danay, et al (2009). Werkingsmechanismen van Trichoderma tegen fytopathogene schimmels. Journal of Plant Protection, 24 (1), 14-21.
4. López Mondéjar Rubén (2011) Detectie en kwantificatie van Trichoderma harzianum, en evaluatie van de biocontroleactiviteit ervan weerstaat meloen-vasculaire fusariose door toepassing van moleculaire hulpmiddelen (doctoraalscriptie).
5. Romero-Arenas Omar, et al (2009) Kenmerken van Trichoderma harzianum, als een beperkende factor bij de teelt van eetbare paddestoelen.
6. Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Productie van conidia van Trichoderma harzianum Rifai in twee vermenigvuldigingsmedia. FYTOSANITEIT ISSN 1562-3009.
7. Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Microbiologische karakterisatie en productie van Trichoderma harzianum en Trichoderma viride in een ambachtelijke teelt (Master's Thesis).