BeauveriaBassiana og Metarhizium anisopliae eru tveir af mikilvægustu og mest notuðu skordýrasveppunum (EPF) til meindýraeyðingar. Nýlegar rannsóknir hafa sýnt að þeir geta einnig örvað plöntuvöxt eftir gervibólusetningu. Til að meta nákvæmara áhrif nýlenduvæðingar og vaxtarörvandi áhrifa ...Beauveria bassianaog Metarhizium anisopliae á landbúnaðarafurðum, í þessari rannsókn voru maísplöntur meðhöndlaðar með 13 stofnum af Beauveria bassiana og 73 stofnum af Metarhizium anisopliae, talið í sömu röð, sem rótarsveppir í vatnsræktunarkerfi. Vaxtarbreytur plantna, þar á meðal hæð plantna, lengd rótar og ferskþyngd, voru fylgst með og skráðir í 35 daga samfleytt til að staðfesta vaxtarörvandi áhrif skordýraveikjandi sveppabólusetningar. Niðurstöður mats á batahlutfalli sveppa (FRR) sýndu að bæði Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae eru fær um innfædda nýlendubyggingu í maísvef. Á 7. degi var greiningarhlutfall Beauveria bassiana 100% bæði í stilkum og laufblöðum, en á 28. degi hafði greiningarhlutfallið í stilkum lækkað í 11,1% og í laufblöðum í 22,2%. Hins vegar greindist *Beauveria bassiana* ekki í rótum fyrr en á 28. degi, með greiningarhlutfall upp á 33,3%. Á meðan athugunartímabilinu stóð voru stofnar af *Metarhizium anisopliae* einangraðir úr rótum, stilkum og laufblöðum plöntunnar með mikilli greiningartíðni. PCR-magnun á sveppa-sértækum DNA-böndum staðfesti enn fremur kerfisbundna nýlenduvæðingu *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* í ýmsum vefjum; þessi aðferð sýndi fram á meiri greiningarnæmi og 100% jákvæða svörun. Í samanburði við upphafsgildi í vatnsræktunarlausninni hafði sveppaþéttleiki minnkað í minna en 1% á 21. degi. Þannig tókst tveimur völdum stofnum skordýrasveppa að koma á fót innfæddri nýlenduvæðingu, frekar en nýlenduvæðingu, í rótarkerfi maís og stuðla verulega að vexti þess í vatnsræktunarkerfi. Skordýrasveppir hafa gríðarlega möguleika til notkunar í lífrænni ræktun, þar á meðal sem lífræn skordýraeitur og lífrænn áburður.
Skordýrasveppir (EPF) hafa sannað mikilvægi sitt sem líffræðileg varnarefni (BCAs) við stjórnun ýmissa meindýra vegna breiðs hýsilsfjölda þeirra, auðveldrar framleiðslu, stöðugleika og mikillar sjúkdómsvaldandi áhrifa.1, 2, 3Í Kína eru *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* notaðar í viðskiptalegum tilgangi til sjálfbærrar stjórnun á helstu maísmeindýrum (eins og maísborara og bómullarormi) til að forðast ofnotkun efnafræðilegra skordýraeiturs.4Í meindýraeyðingu með sveppum er þríhyrningssambandið milli plantna, meindýra og sveppa mun flóknara en sambandið milli meindýra og sveppasjúkdómsvalda.
Margar plöntur lifa í samlífi við innfædda sveppi5sem lifa í plöntuvefjum án þess að valda þeim verulegum skaða6Innfæddir sveppir eru lífverur sem myndast eftir að hafa komið á gagnkvæmu samlífi við hýsil sinn.7Þau geta beint eða óbeint stuðlað að vexti plantna og aukið aðlögunarhæfni þeirra að óhagstæðum aðstæðum, þar á meðal lífrænum og ólífrænum streituþáttum.8, 9, 10Innfæddir sveppir hafa mikilvæga ættfræðilega eiginleika og lífsstíl, svo sem nýlenduvæðingu, dreifingu, sérhæfingu hýsilplöntu og nýlenduvæðingu ýmissa plöntuvefja.11Notkun innfæddra sveppa sem innfæddra lífvera hefur vakið mikla rannsóknarathygli og hefur sýnt fram á marga einstaka kosti umfram hefðbundnar innfæddar lífverur.
Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae geta sýkt fjölbreyttar plöntur, þar á meðal en ekki takmarkað við hveiti, sojabaunir, hrísgrjón, belgjurtir, lauk, tómata, pálma, vínber, kartöflur og bómull.12Staðbundin eða altæk sýking kemur aðallega fram í rótum, stilkum, laufum og innri vefjum plantna.11Gervisýking með fræmeðhöndlun, blaðgjöf og vökvun jarðvegs getur stuðlað að vexti plantna með innfæddri sýkingu af völdum sveppa.13, 14, 15, 16Meðferð með Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae á ræktun olli með góðum árangri innfrumungasýkingum í plöntuvefjum og jók vöxt plantna með því að auka stilkhæð, rótarlengd, ferskþyngd rótar og ferskþyngd stilksins.17,18,19Jarðvegsbólusetning ogblaðaÚðan með Beauveria bassiana er einnig algengasta aðferðin sem notuð er til að úða maísplöntum, sem getur aukið verulega vöxt maísplöntu.20
Markmið þessarar rannsóknar var að meta vaxtarörvandi áhrif og nýlendumyndunareiginleika Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae maísplöntur og áhrif þeirra á vöxt plantna í vatnsræktarkerfum.
Í 35 daga tilraun jók meðferð með sveppunum Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae verulega vöxt maíssins. Eins og sést á mynd 1 voru örvandi áhrif sveppanna á ýmis maíslíffæri háð vaxtarstigi þeirra.
Vöxtur maísplöntu við mismunandi meðferðir yfir tíma. Frá vinstri til hægri tákna mismunandi lituðu línurnar maísplöntur í samanburðarhópnum, hópnum sem fékk Beauveria bassiana og hópnum sem fékk Metarhizium anisopliae, talið í sömu röð.
Nýlenduvæðing *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* í maísvefjum var rannsökuð frekar með PCR-magnun. Tafla 5 sýnir að *Beauveria bassiana* ræktaði 100% af öllum líffæravefjum maíssins á hverjum sýnatökustað (7–35 dagar). Svipaðar niðurstöður sáust fyrir *Metarhizium anisopliae* í laufvefjum, en nýlenduvæðing þessa svepps hélst ekki alltaf 100% í stilkum og laufum maíssins.
Ígræðsluaðferðir eru mikilvægar fyrir nýlendun sveppa.28Parsa o.fl.29kom í ljós að *Beauveria bassiana* getur náð til plantna innvortis þegar þeim er úðað eða vökvað, en rótarmyndun er aðeins möguleg með vökvun. Í sorghum greindu Tefera og Vidal frá því að blaðbólusetning jók hraða *Beauveria bassiana* nýlendunarinnar í stilknum, en fræbólusetning jók hraða nýlendunarinnar bæði í rótum og stilkum. Í þessari rannsókn sáðum við rætur með tveimur sveppum með því að bæta grófsviflausn beint í vatnsræktarkerfið. Þessi aðferð gæti bætt skilvirkni sveppadreifingar, þar sem rennandi vatn getur auðveldað flutning sveppagrófa að maísrótum. Auk bólusetningaraðferða geta aðrir þættir eins og jarðvegsörverur, hitastig, rakastig, næringarefni, aldur og tegundir plantna, bólusetningarþéttleiki og sveppategundir haft áhrif á farsæla nýlendun sveppa í ýmsum plöntuvefjum.28
Ennfremur er PCR-magnun á sveppa-sértækum DNA-böndum ný og næm aðferð til að greina innfædda sveppa. Til dæmis, eftir ræktun plantnavefja á sértækum sveppamiðli, greindist lítill fjöldi frjálsra skynjaraviðtaka (FRR) fyrir *Beauveria bassiana*, en PCR greining skilaði 100% greiningu. Lágt stofnþéttleiki innfæddra sveppa í plantnavefjum eða líffræðileg hömlun á plantnavefjum getur verið orsök misheppnaðs sveppavaxtar á sértækum miðlum. PCR-magnun er hægt að beita áreiðanlega til rannsókna á innfæddum sveppum.
Fyrri rannsóknir hafa sýnt að sumar innfæddar skordýrasjúkdómsvaldar geta virkað sem lífrænn áburður með því að örva vöxt plantna. Jaber o.fl. [16]greindu frá því að hveitifræ sem höfðu verið bólusett með Beauveria bassiana í 14 daga höfðu meiri stilkhæð, rótarlengd, þyngd ferskra róta og stilkþyngd en óbólusettar plöntur. Russo o.fl.[30]Greint var frá því að blaðúðun á maís með Beauveria bassiana jók hæð plantna, fjölda blaða og fjölda fyrstu hnúta í öxunum.
Í rannsókn okkar örvuðu tveir valdir skordýrasjúkdómsvaldandi sveppir, Beauveria bassiana og Metarhizium anisopliae, einnig verulega maísvöxt í vatnsræktarkerfi og komu á kerfisbundna nýlenduvæðingu ýmissa vefja maísplöntum, sem búist er við að muni stuðla að vexti til langs tíma litið.
Moloignane o.fl. komust hins vegar að því að jafnvel fjórum vikum eftir vökvun jarðvegs var enginn marktækur munur á hæð plantna, rótarfjölda, lauffalda, ferskþyngd og þurrþyngd milli vínviðar sem meðhöndlaðir voru með og ómeðhöndlaðir með *Beauveria bassiana*. Þetta kemur ekki á óvart, þar sem innfrumun tiltekinna sveppastofna getur verið nátengd tegund hýsilplöntunnar, ræktunarafbrigði, næringarskilyrðum og umhverfisáhrifum. Tull og Meying rannsökuðu áhrif fræmeðferðar (GHA) með *Beauveria bassiana* á maísvöxt. Þeir komust að því að *Beauveria bassiana* virkaði sem vaxtarhvati í maís aðeins við næringarríkar aðstæður og engin örvandi áhrif sáust við næringarskort. Því er verkunarháttur plantna við innfrumun áhrifum sveppa langt frá því að vera ljós og þarfnast frekari rannsókna.
Við rannsökuðum áhrif skordýraeikjasveppanna *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* sem vaxtarhvata í maís. Hins vegar er enn óljóst hvort aðalverkunarháttur þeirra er í rótarsvefni eða innfrumun. Við fylgdumst með stofnflækjum *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* í vatnsræktunarlausnum og plöntuvefjum til að skýra verkunarháttum þeirra. Með því að nota nýlendumyndandi einingar (CFU) sem vísbendingu komumst við að því að magn *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae* í vatnsræktunarlausninni minnkaði hratt. Eftir eina viku var leifarþéttni *Metarhizium anisopliae* minni en 10% og *Beauveria bassiana* minni en 1%. Í vatnsræktaða maíslausninni hurfu báðir sveppirnir nánast fyrir 28. degi. Viðmiðunartilraunir sýndu að grófþörungar beggja sveppa héldu mikilli lífvænleika í vatnsræktunarkerfinu eftir eina viku. Þannig eru innfæddir sveppir, undir áhrifum frá viðloðun snúða, hýsilþekkingu og innrænum ferlum, aðalástæðan fyrir mikilli fækkun sveppa í vatnsræktarkerfum. Ennfremur er vaxtarörvandi hlutverk sveppa fyrst og fremst vegna innfæddra þátta þeirra, ekki þátta í rótarkerfinu.
Líffræðileg virkni er almennt tengd stofnþéttleika. Aðeins með því að mæla fjölda innfæddra sveppa í plöntuvefjum getum við staðfest tengsl milli örvunar plantnavaxtar og stofnþéttleika innfæddra sveppa. Frekari rannsókna þarf á þeim ferlum sem örva vöxt plantna í skordýraeitrandi samskiptum sveppa og plantna. Skordýraeitrandi sveppir búa ekki aðeins yfir verulegum möguleikum til líffræðilegrar meindýraeyðingar heldur gegna þeir einnig mikilvægu hlutverki í að örva vöxt plantna, sem opnar ný sjónarhorn á vistfræðileg samskipti plantna, meindýra og skordýraeitrandi sveppa.
Níutíu jafnvaxandi og heilbrigðar maísplöntur voru valdar af handahófi úr hverjum tilraunahópi. Vaxtarmiðillinn í kringum rætur hverrar plöntu var vandlega skolaður með eimuðu vatni til að forðast að skaða rótarkerfið. Meðhöndluðu maísplönturnar, sem höfðu jafnan vöxt bæði ofanjarðar og neðanjarðar, voru síðan gróðursettar í vatnsræktað maísræktarkerfi.
Öll tilraunagögn voru greind með einhliða dreifingargreiningu (ANOVA) í IBM SPSS Statistics (útgáfa 20.0) og marktækni mismunar milli meðferða var ákvörðuð með Tukey's HSD prófi (P ≤ 0,05).
Þar sem plöntuefnið var keypt frá viðurkenndum dreifingaraðila á staðnum þurfti ekki leyfi. Notkun plantna eða plöntuefnis í þessari rannsókn er í samræmi við viðeigandi alþjóðlegar, innlendar og/eða stofnanalegar leiðbeiningar.
Að lokum má segja að tveir skordýraeitrandi sveppir, *Beauveria bassiana* og *Metarhizium anisopliae*, gegndu jákvætt hlutverki í að efla vöxt maísplöntu eftir ígræðslu í rótarkerfi með vatnsræktunarkerfi. Þessir tveir sveppir gátu komið á kerfisbundinni nýlenduvæðingu allra maíslíffæra og vefja í gegnum rótarkerfið innan einnar viku. Sveppastofnsdýnamík í vatnsræktunarlausninni og sveppanýlenduvæðing í maísvefjum leiddi í ljós að auk starfsemi rótarkerfisins lagði innfædd virkni sveppanna meira af mörkum til vaxtarhraða plantna sem fram kom. Innfædd hegðun sveppanna sýndi fram á nokkur tegundasértæk einkenni. Mögun sveppa-sértækra DNA bönda með PCR reyndist næmari en nýlendugreiningaraðferðir sem nota sveppa-sértækan miðla. Þessa aðferð er hægt að nota til að fylgjast nákvæmlega með sveppanýlenduvæðingu og dreifingu þeirra í plöntuvefjum. Frekari rannsókna er þörf til að skýra hvernig plöntur og plöntuskaðvaldar bregðast við innfæddum áhrifum sveppa (frekari upplýsingar).
Gagnasöfnin sem mynduð voru í þessari rannsókn eru aðgengileg frá viðkomandi höfundi ef sanngjörn beiðni er lögð fram.
Birtingartími: 20. janúar 2026