É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Produção em massa de Fungos Entomopatômicos, Metarhizium robertsii e Metarhizium pinghaense, para Aplicação Comercial Contra Pragas de Insetos

8.9K visualizações

⸱

DOI:

10.3791/63246

⸱

31 de março de 2022

 ,  , 

Neste artigo

Resumo

Fungos entomopatômicos ganharam importância como agentes de controle biológico de pragas de insetos agrícolas. Neste estudo, a produção em massa de um número suficiente de propagules infecciosos resilientes de isolados sul-africanos tanto de Metarhizium robertsii quanto de M. pinghaense para aplicação comercial contra pragas de insetos foi realizada com sucesso utilizando produtos agrícolas de grãos.

Resumo

Fungos entomopatômicos do complexo de espécies anisopliae metarhizium ganharam importância como agentes de controle biológico de pragas de insetos agrícolas. O aumento da resistência a pragas a inseticidas químicos, as crescentes preocupações com os efeitos negativos dos inseticidas na saúde humana e a poluição ambiental dos pesticidas levaram a um impulso global para encontrar novas estratégias sustentáveis para a proteção das culturas e o controle de pragas. Anteriormente, foram conduzidas tentativas de cultura de massa, tais espécies de fungos entomopatômicos (EPF) como Beauveria bassiana . No entanto, apenas tentativas limitadas foram conduzidas à cultura de massa Metarhizium robertsii e M. pinghaense para uso contra pragas de insetos. Este estudo teve como objetivo produzir em massa um número suficiente de propagules infecciosos resilientes de isolados sul-africanos de M. robertsii e M. pinghaense para aplicação comercial. Três produtos agrícolas de grãos, aveia em flocos, cevada em flocos e arroz, foram utilizados como substratos de fermentação sólida da EPF. Dois métodos de inoculação, suspensões conidiais e a cultura fúngica líquida de blastospores foram usados para inocular os substratos sólidos. Observou-se que a inoculação por suspensões conidiais foi relativamente menos eficaz, uma vez que foram observados níveis de contaminação aumentados nos substratos sólidos em relação ao uso do método de inoculação blastospore. A aveia flocada não foi um substrato de crescimento adequado tanto para M. robertsii quanto para M. pinghaense, uma vez que nenhuma conidia seca foi colhida do substrato. A cevada flocada foi encontrada para favorecer a produção de M. robertsii conidia sobre a de M. pinghaense, e uma média de 1,83 g ± 1,47 g de M. robertsii conidia seca e zero gramas de M. pinghaense conidia foi colhida do substrato. Os grãos de arroz foram encontrados para favorecer a produção em massa conidial tanto dos isolados M. pinghaense quanto M. robertsii , com média de 8,2 g ± 4,38 g e 6 g ± 2 g colhidas do substrato, respectivamente.

Introdução

Os fungos entomopatômicos (EPF) ganharam importância como agentes de proteção de culturas no controle biológico de importantes pragas de insetos agrícolas 1,2. Os entomopatógenos, que ocorrem naturalmente no solo, causam epizooóticos nas populações de várias espécies de pragas3. As espécies de EPF são específicas do hospedeiro e representam relativamente poucos riscos em termos de ataque a espécies não-alvo, e não sãotóxiis para o meio ambiente4. A EPF tem um mecanismo único para invadir seu hospedeiro, bem como para propagar e persistir em seu ambiente imediato1. Eles atacam o hospedeiro principalmente através de esporos assexuados que se prendem e penetram na cutícula hospedeira para invadir e proliferar no hemocoel hospedeiro. O hospedeiro eventualmente morre devido ao esgotamento dos nutrientes hemofífonos ou como resultado da toxemia causada pelos metabólitos tóxicos liberados pelo fungo. Após a morte, sob condições ambientais ideais, o fungo emerge na superfície externa (micose exerce) do cadáverhospedeiro 5,6.

Preocupações crescentes com os efeitos negativos dos resíduos químicos na saúde humana, poluição ambiental e desenvolvimento da resistência a pragas levaram ao impulso global de reduzir os insumos de inseticidas de base química e a encontrar estratégias alternativas, novas e sustentáveis para a proteção das culturas e o controle de pragas 6,7,8 . Isso proporcionou oportunidades para desenvolver inseticidas à base de microbianos para uso em programas integrados de Manejo de Pragas (IPM), que são estratégias mais ecologicamente favoráveis do que o controle químico convencional 3,8.

Para desenvolver um agente de controle microbiano bem sucedido para uma praga agrícola, um organismo adequado deve primeiro ser isolado, caracterizado, identificado e sua patogenicidade para a praga alvo confirmada. No entanto, é necessário um método fácil e econômico para a produção em larga escala do agente microbiano para produzir um produto viável para uso em programas de controle biológico 9,10,11,12,13. A produção em massa de quantidades substanciais de entomopatógenos de boa qualidade depende da cepa microbiana, do meio ambiente, da praga-alvo, da formulação, do mercado, da estratégia de aplicação e do produto final desejado 14,15,16. O EPF pode ser produzido em massa usando fermentação de substrato líquido para produzir blastospores ou o processo de fermentação de substrato sólido para produzir conídio aéreo 6,17,18. No entanto, o processo de produção e formulação em massa de entomopatógenos influencia diretamente a virulência, o custo, a vida útil e a eficácia do campo do produto final. Para o uso bem-sucedido no IPM, o processo de produção dos entomopatógenos deve ser fácil de executar, exigir mão-de-obra mínima, produzir uma concentração de alto rendimento de propagules virulentas, viáveis e persistentes, e ser baixo no custo 4,13,14,16.

Compreender os requisitos nutricionais dos entomopatógenos é importante para o cultivo em massa com todos os métodos de cultivo 4,12. Os componentes nutricionais do meio de produção têm impacto significativo nos atributos dos propagules resultantes, incluindo eficácia de biocontrole, rendimento, tolerância à dessecação e persistência 8,19,20,21. A otimização dos procedimentos de produção é projetada para abordar tais fatores22. Para a EPF, os principais requisitos para o bom crescimento, esporulação e produção em massa de conídio fúngico são umidade adequada, temperatura de crescimento ideal, pH, troca de gás de CO2 e O2, e nutrição, incluindo boas fontes de fósforo, carboidratos, carbono e nitrogênio18.

Jaronski e Jackson18 descrevem o método de fermentação de substrato sólido como o método de aproximação mais eficiente e mais próximo do processo natural de produção de EPF em relação ao método de fermentação do substrato líquido porque, em condições naturais, o conidium fúngico é suportado em estruturas eretos sólidas, como a superfície dos cadáveres de insetos. Produtos agrícolas e subprodutos contendo amido são usados principalmente para a produção em massa de fungos hipocrealeanos, pois os fungos prontamente se decompõem o amido através da secreção de enzimas hidrolíticas altamente concentradas de suas pontas hífas, para penetrar a substância sólida e para acessar os nutrientes presentes na substância 11,17,18,23 . Os produtos de grãos também fornecem os requisitos para a produção saudável de biomassa, pois, quando são hidratados e esterilizados, os substratos podem absorver mais nutrientes de qualquer meio líquido 16,18,24.

Anteriormente, vários estudos tentaram cultivar espécies de EPF como Beauveria bassiana (Bals.) Vuil., Cordyceps fumosorosea (Wize) Kelper B. Shrestha & Spatafora, Verticillium lecanii (Zimm.) Viegas e alguns dos metarhizium anisopliae (Metschn.) O complexo de espécies de Sorokin isola-se em vários substratos 16,23,24. Tais isolados produzidos em massa e comercialmente desenvolvidos incluem o Músculo® Verde (cepa IMI 330189), desenvolvido a partir de M. anisopliae var Metarhizium acridum (Driver & Milner) J.F. Bisch, Rehner & Humber, Metarhizium 69 (Meta 69 strain ICIPE69), e Real Metarhizium 69 (L9281), desenvolvidos a partir de M. anisopliae, e Banda larga® (cepa PPRI 5339) e Eco-Bb®, desenvolvido a partir de B. bassiana25,26 . No entanto, tentativas limitadas foram feitas à cultura de massa Metarhizium robertsii J.F. Bisch., S.A. Rehner & Humber e Metarhizium pinghaense Chen & Guo. Esses dois isolados foram selecionados em estudo anterior como o mais eficaz para o controle do mealybug, Pseudococcus viburni Signoret (Hemiptera: Pseudococcidae)27. Portanto, o presente estudo teve como objetivo formular e produzir em massa um número suficiente de propagules infecciosos resilientes dos isolados locais de M. robertsii e M. pinghaense para aplicação comercial contra pragas de insetos. O método de fermentação de substrato sólido foi utilizado para produzir em massa a conídia fúngica para ambos os isolados de EPF. Dois métodos de inoculação de EPF, utilizando suspensões conidiais e a cultura fúngica líquida de blastospores, foram utilizados para inocular os substratos sólidos.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

1. Fonte de cepas fúngicas

  1. Use cepas fúngicas isoladas sul-africanas tanto do M. pinghaense 5 HEID (número de adesão do GenBank: MT367414/MT895630) e M. robertsii 6EIKEN (MT378171/MT380849), coletados de pomares de maçã na província do Cabo Ocidental, África do Sul.
  2. Culturas de cultivo de cada EPF isolam em 60 g de sabouraud dextrose agar medium, suplementado com 1 g de extrato de levedura (SDAY) e 10 μL de Estreptomicina.
    NOTA: Incubar culturas EPF a uma temperatura controlada de ± 25 °C no escuro.

2. Metarhizium pinghaense  e M. robertsii inoculação de suspensão conidial

  1. Preparação dos substratos sólidos
    1. Utilize dois produtos agrícolas, a aveia em flocos e cevada flocada, como meios de crescimento para os dois isolados EPF e sacos autoclave (305 mm × 660 mm) como sacos de fermentação.
    2. Use um pequeno tubo de resíduos de polivinilcloro (1000 mm × 50 mm) para criar um pescoço para o saco de fermentação na extremidade aberta do saco de autoclave e use fita autoclave para fixar o tubo no saco.
    3. Feche o tubo com um plugue de algodão estéril para permitir a troca de gás suficiente durante a fermentação.
    4. Pesar grãos secos (200 g) tanto da aveia flocada quanto da cevada flocada e colocá-los nos sacos de fermentação, e a cada saco, adicione 100 mL de água destilada e misture completamente o conteúdo dos sacos.
    5. Deixe os grãos molhados descansarem por 15-30 min para absorver umidade antes de autoclavar e esterilizar. Prepare seis sacos para cada tipo de grão e, para evitar contaminação, coloque os sacos em outros sacos de autoclave e autoclave os substratos a 121 °C por 55 min.
  2. Preparação de inóculo de suspensão conidial
    1. Colher conidia fúngica de 2-3 semanas de idade de culturas fúngicas tanto de M. pinghaense quanto M. robertsii raspando, usando uma lâmina cirúrgica estéril.
    2. Suspenda a conidia fúngica coletada em 20 mL de água destilada estéril, suplementada com 0,05% Tween 20, e misture as suspensões conidiais por 2 minutos.
    3. Prepare 20 mL de suspensões conidiais, com uma concentração de 1 × 107 conidia/mL, e inocula as substratas sólidas de aveia e cevada flocadas, respectivamente.
      NOTA: Use um hemócito para determinar concentrações conidiais.
  3. Inoculação dos substratos sólidos
    1. Abra cada saco removendo os plugues de algodão e adicione a suspensão conidial preparada de 20 mL ao substrato autoclaved refrigerado.
    2. Feche os sacos novamente, usando os tampões do pescoço, e massageie o conteúdo do saco para permitir que o inóculo fúngico fique uniformemente misturado com o substrato de grãos.
    3. Incubar os sacos de fermentação a uma temperatura controlada de ± 25 °C, e garantir uma troca gasosa suficiente entre a cultura e o meio ambiente.
      NOTA: Este procedimento deve ser conduzido sob um gabinete de fluxo laminar.
  4. Fase de fermentação
    1. Massageie manualmente os substratos de grãos nos sacos de fermentação 2 dias após a inoculação e incubação, quando ocorre crescimento micelial visível e o substrato começou a ser agrupado pelo fungo em crescimento.
      NOTA: Isso é feito para misturar os grânulos inoculados para permitir que a ramificação micelial ocorra durante os primeiros estágios iniciais do crescimento vegetativo dos fungos.
    2. Use um rolo de cozinha para manipular a cama do substrato para evitar a heterogeneidade física dos leitos de substrato de grãos e a espessura do leito da massa do substrato.
      NOTA: O processo promove o metabolismo fúngico, que otimiza a produção de esporos fúngicos, e maximiza a área da superfície, promovendo o rendimento conidial18.
    3. Deixe o processo de fermentação para continuar por até 4-5 semanas, e verifique os sacos de fermentação a cada 2 dias para a presença de qualquer crescimento vegetaldo branco que possa se desenvolver durante o processo de fermentação, o que pode afetar muito o rendimento da conidia fúngica.
      NOTA: Termine imediatamente a fermentação nos sacos de fermentação contendo qualquer crescimento vegetaldo branco e seque as culturas fúngicas18.

3. Inoculação de blastospore

  1. Produção e inoculação de blastospore
    1. Prepare um meio de cultura líquida, contendo 1 L de água destilada, 30 g de glicose, 20 g de extrato de levedura, 4 g de fosfato de potássio diabasic (K2HPO4), 15 mL de licor íngreme de milho, e 10 μg/mL do antibiótico Streptomicina, tanto para o M. pinghaense quanto para o M robertsii.
    2. Primeiro, aqueça a água destilada, desligue antes de chegar ao ponto de ebulição, e adicione cada um dos ingredientes, exceto a estreptomicina, à água quente na panela. Leve o meio para ferver suavemente por 3-4 min, e mexa constantemente o meio para permitir a mistura adequada dos ingredientes e evitar a fixação de alguns dos ingredientes na parte inferior da panela.
    3. Despeje um total de 100 mL do meio em nove frascos diferentes de 250 mL e coloque um plugue de algodão em cada frasco, e cubra a lã de algodão com papel alumínio como rolha (Figura 1A).
    4. Autoclave o meio nos frascos por 55 min a 121 °C. Após a autoclavação, deixe o meio nos frascos esfriar e adicione 10 mg/mL de estreptomicina ao meio em cada frasco (Figura 1B).
    5. Colete de duas a três alças bacterianas de conidia fúngica de placas de cultura fúngica de 2-3 semanas de idade para os isolados EPF, M. pinghaense e M. robertsii, e transfira para cada mídia líquida de 100 mL nos frascos de 250 mL, em condições estéreis, e selar os frascos.
    6. Incubar os frascos de cultura líquida a ± 25 °C, em um agitador orbital a 140 rpm por 3 dias, e cessar a incubação uma vez que as culturas mostram sinais de alta turbidez com o crescimento de blastospore fúngico (Figura 1C).
    7. Para detectar qualquer possível contaminação bacteriana das culturas, retire uma amostra de 100 μL de cada frasco de cultura líquida após 24 horas durante a incubação e placa em três placas SDA por isolante. Incubar as placas por 48 h, a uma temperatura controlada de ± 25 °C.
  2. Preparação do substrato sólido
    1. Use arroz branco de grão longo parboiled como um meio de substrato sólido para os blastospores tanto de M. pinghaense quanto de M. robertsii (adaptado de Jaronski e Jackson18).
    2. Prepare os sacos de fermentação conforme detalhado acima, nas etapas 2.1.1-2.1.3, e para cada saco, adicione 1 kg de arroz e 300 mL de água destilada estéril.
    3. Misture suavemente o conteúdo dos sacos de fermentação e coloque em sacos de autoclave externos em uma posição vertical e autoclave a 121 °C por 55 min. Após a autoclavagem, permita que os substratos esfriem por ± 45 min em condições estéreis.
  3. Inoculação e fermentação
    1. Remova o fechamento de cada um dos frascos de cultura líquida tanto de M. pinghaense quanto M. robertsii sob um fluxo laminar e flame a borda de cada frasco por 10 s.
    2. Despeje as culturas líquidas de 100 mL nos sacos de fermentação removendo os plugues de algodão de seus pescoços (Figura 2). Coloque os plugues de algodão de volta e cubra a parte superior do pescoço do saco com papel cirúrgico preso com um elástico.
      NOTA: Determine a concentração de blastospore para cada frasco usando um hemócito, e use concentrações de blastospore de 1 × 107 - 5 × 108 blastospores/mL para innocular os substratos28.
    3. Torça a parte superior da bolsa e misture o conteúdo do saco tremendo e a manipulação leve do substrato por massagem, e incubar os sacos a ± 25 °C, achatando o substrato nos sacos para evitar a formação de camas grossas18.
    4. Quebre o substrato nos sacos de fermentação massageando o conteúdo das sacolas, 2-3 dias após a inoculação e a incubação, quando ocorreu o crescimento micelial visível e a ligação do substrato pelo fungo (adaptado da técnica de Jaronski e Jackson18).
      NOTA: Permitir que a fermentação continue por 4 semanas.

figure-protocol-1
Figura 1: Cultura líquida em frascos de 250 mL. (A) Antes de autoclavar. (B) Após autoclavação e inoculação com esporos EPF. (C) Meio turva com blastospores fúngicos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

figure-protocol-2
Figura 2: Meio de cultura líquida blastospore preparado. (A) Metarhizium robertsii e (B) Metarhizium pinghaense antes da inoculação do arroz como um substrato sólido. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

4. Secagem de culturas fúngicas

  1. Seque as culturas fúngicas por 10-12 dias após a fermentação, antes de seu uso em ensaios, transferindo as culturas esporuladas em sacos de papel marrom de 26-30 kg (30 x 43 x 15250 cm3).
  2. Para melhorar a resistência à tração dos sacos de papel, corte horizontalmente um terço da parte superior de cada saco e forra a parte inferior do saco (Figura 3A, B).

figure-protocol-3
Figura 3: Preparação de sacos de papel, procedimento de secagem de culturas e embalagem. (A,B) A preparação de sacos de papel marrom. O procedimento de secagem das culturas das espécies de Metarhizium cultivadas em (C,E) arroz parboiled e (D,F) cevada flocada. (G) Sacos de papel fechados com grampos para criar uma estrutura de tenda triangular. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Destrua suavemente o substrato em cada saco de fermentação, corte o canto de cada saco e transfira toda a cultura para os sacos de papel através do espaço deixado pelo canto de corte (Figura 3C-F). Para evitar a fuga excessiva de esporos fúngicos para o ar, realize este processo lentamente.
    NOTA: Conduza este processo em condições estéreis, utilizando fluxo laminar, para evitar contaminação.
  2. Rotule cada saco de papel e dobre sobre a extremidade superior de cada saco duas vezes e feche com grampos para criar uma estrutura de tenda triangular, e coloque os sacos em racks de secagem de arame para permitir a secagem adequada, mesmo secagem, a uma temperatura controlada de ± 25 °C e baixa umidade de 30-40%.
  3. Gire os sacos diariamente para permitir a secagem das culturas e evitar qualquer recrescimento vegetativo que possa ocorrer, o que diminuiria o rendimento dos esporos fúngicos colhiáveis.
  4. Pesar cada saco de secagem após cada 2 dias durante o processo de secagem, e continuar o processo de secagem de cada saco até que pouca ou nenhuma mudança seja observada na massa dos sacos entre os dias sucessivos.

5. Colheita de conidia fúngica

  1. Colher conidia fúngica mecanicamente das culturas usando três peneiras aninhadas, uma peneira de teste (ETS) tela nº 35 (com abertura de 500-μm), aninhada em uma peneira de teste (com abertura de 212-μm), aninhada na malha ETS nº 100 (com abertura de 150-μm), montada em uma panela de coleta.
  2. Carregue a amostra de cultura seca na peneira ETS nº 35 lentamente e coloque uma tampa na peneira para evitar a liberação de conídio fúngico no ar.
  3. Adicione 10-12 bolinhas de vidro nas peneiras para auxiliar a passagem da conídia fúngica através das telas de malha e evitar a retenção da conidia na peneira, o que pode resultar em redução da recuperação dos esporos.
  4. Fita e veda as juntas de peneira usando fita elétrica para evitar a fuga de pó conidial.
  5. Coloque as peneiras em um agitador vibratório, equipado com uma almofada pegajosa, para fixar a panela de coleta e peneiras, por 20-25 min, a um movimento de 560-640 vibrações por minuto (Figura 4).
    NOTA: Técnica adaptada de Jaronski e Jackson18.

figure-protocol-4
Figura 4: Colheita de esporos fúngicos das culturas secas de Metarhizium robertsii no arroz e cevada em flocos. (A) 10-12 mármores de vidro adicionados às peneiras para auxiliar a passagem da conidia fúngica através das telas de malha. M. robertsii conidia colhido de culturas em (B) arroz, e (C) flocou mal. (D) Peneira em um agitador vibratório. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

  1. Remova as peneiras de teste da panela de coleta, colete conidia e armazene as conidia coletadas em sacos de zíper herméticos e impermeáveis para armazenamento a longo prazo (3-6 meses).

6. Quantificação da conidia fúngica produzida

  1. Meça e regise a massa de cada substrato de grãos antes da colheita da conídia fúngica de cada substrato.
  2. Meça o peso total da conidia coletada subtraindo a massa dos esporos coletados da massa do substrato sólido.
    NOTA: O rendimento total da conídia envolve não apenas a conídia colhida, mas também a conídia fúngica deixada no substrato sólido.
  3. Pese o substrato e remova 10 g do substrato pesado. Suspenda os 10 g do substrato em 0,05% Tween 20 e dilua em 10 mL de água destilada estéril.
  4. Misture a suspensão por 2 minutos e use um hemócito para fazer a contagem de esporos para determinar o número de conídios lavados do substrato.
  5. Realizar novas diluições transferindo 1000 μL da suspensão conidial lavada de 10 mL para 9 mL de água destilada estéril para compor 10 mL de suspensões de diluição.
  6. Misture as suspensões conidiais por 2 minutos e determine as concentrações conidiais.
    NOTA: Siga o procedimento e a fórmula descritos por Inglis, Enkerli e Goettel30 para determinar a concentração conidial das suspensões.
  7. Recolher e suspender um total de 0,1 g do pó conidial coletado de cada cultura em 10 mL de água destilada estéril suplementada com 0,05% Tween 20, e vórtice-mistura a suspensão conidial por 2 min, e determinar a concentração conidial usando um hemocitômetro.
  8. Realizar novas diluições transferindo 1000 μL da suspensão conidial de 10 mL para 9 mL de água destilada estéril para compor as diluições de suspensão de 10 mL.
  9. Misture as suspensões conidiais por 2 minutos, calcule as concentrações conidiais e determine o número de conidia por grama.
  10. Multiplique o número de conidia por grama de pó colhido pela massa inicial do pó conidial colhido. Multiplique o número de conidia lavada do substrato pelo peso total do substrato gasto, sendo o substrato do qual as conidias foram colhidas.
  11. Adicione os dois valores dados juntos e divida pelo peso seco inicial do substrato para calcular o número de conidia por kg ou g do substrato18.
    NOTA: Os cálculos foram feitos principalmente para o substrato de arroz. O teste de germinação ou viabilidade conidial foi realizado tanto para os isolados M. pinghaense quanto para o M. robertsii para determinar a viabilidade da conidia produzida.

7. Análise de dados

  1. Use um programa de software de computador adequado para realizar a análise estatística dos resultados obtidos.
    NOTA: A análise estatística dos dados foi feita utilizando-se a versão STATISTICA 13.5.0.17.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Um declínio na massa de conteúdo das culturas sobre arroz tanto para o M. pinghaense quanto para o M. robertsii foi observado ao longo do tempo durante a fase de secagem das culturas fúngicas, sem, ou pouco, mudança sendo observada na massa uma vez que as culturas estavam secas (Figura 5). O pó de conidia fúngica seca colhida tanto do M. pinghaense quanto do M. robertsii é mostrado na Figura 6.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

A integração bem-sucedida dos agentes microbianos para o controle biológico de importantes pragas de insetos agrícolas em um agroecossistema depende tanto do sucesso quanto da facilidade de produção em massa dos entomopatógenos como o primeiro passo em condições laboratoriais. A produção em massa de EPF é importante para a aplicação em larga escala e disponibilidade de produtos EPF para programas de IPM utilizando controle biológico 9,10,11,12,13.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

Os autores gostariam de agradecer hort Pome, Hort Stone, e o Programa de Tecnologia e Recursos Humanos para a Indústria (THRIP: TP14062571871) pelo financiamento do projeto.

ORCID:
Mathulwe http://orcid.org/0000-0002-5118-3578

Antoinette Http://orcid.org/0000-0002-9257-0312

Nomakholwa F. Stokwe http://orcid.org/0000-0003-2869-5652

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
0,05% Tween 20LasecAdicionado a suspensões de conídios para permitir que os esporos de fungos se misturem com a água
Garrafas McCartney de 20 mLLasecUsado para fazer suspensões de conídios
Folhade alumínio Usado como cobertura dos plugues de algodão em frasco de 250 mL
AutoclaveUsado para esterilizar materiais e ingredientes usados para a produção de conídios Sacos de
autoclavede processo LasecSacos de fermentação ou recipientes de substrato sólido
Fita de autoclaveLasecPara fixar tubos de PVC nos sacos de fermentação
SacosUsado para secar culturas de conídios em grãos agrícolas
Queimador de BunsenLabnet (Labnet International, Inc.)Usado para inflamar equipamentos (lâminas cirúrgicas, alças de inoculação e bordas de frascos)
PeneiraUsado para separar conídios fúngicos de substratos de grãos agrícolas
Licor de maceração de milhoSIGMA66071-94-1Ingrediente do meio líquido blastosporo
Lasecalgodão Usadocomo tampão do pescoço para sacos de fermentação
Laboratório Duran garrafas NeolabUsado para autoclave meio SDA e água destilada
FitaUsado para prender e selar as juntas da peneira para evitar a fuga de poeira de conídios
PeneiraUsado para separar conídios fúngicos de substratos de grãos agrícolas
Frascos Erlenmeyer, gargalo estreito, frasco de 250 mLLasecTransportador do meio líquido blastosporo
Etanol (99%)LasecUsado para esterilizar lâminas cirúrgicas e alças de inoculação
Cevada em flocosHealth Connection WholefoodsGrão agrícola usado como meio de crescimento de substrato sólido para conídios de M. pinghaense e M. robertsii
Aveia em flocosMarcasTigerGrão agrícola usado como meio de crescimento de substrato sólido para conídios de M. pinghaense e M. robertsii
GlucoseMerckIngrediente do meio líquido blastosporo
Câmara de crescimento/incubadorasPara cultivo de cultura de conídios fúngicos
HemocitômetroUsado para determinar as concentrações de conídios
Alças de inoculaçãoLasecPara a colheita de esporos para inocular o meio líquido para o crescimento de blastosporos
RoloUsado para manipular o leito de substrato de grãos sólidos
Gabinete de fluxo laminar Gabinetede fluxo laminar ESCOFornecer como ambiente estéril durante a inoculação do substrato
Metarhizium pinghaense conidiaStellenbosch Universidade5HEIDCulturas usadas para cultura em massa de conídios de Metarhizium pinghaense
Metarhizium robertsii conídiosStellenbosch University6EIKENCulturas usadas para cultura em massa de conídios de Metarhizium robertsii
MicroscopeZEIZZ (Escopo. A1)Usado para determinar as concentrações de conídios e a viabilidade dos conídios
Agitador orbitalIncoShake- LABOTECUsado para o processo de produção de blastosporos
Arroz parboilizadoSpekko Grãoagrícola usado como meio de crescimento de substrato sólido para conídios de ambos M. pinghaense e M. robertsii
Penicilina-EstreptomicinaSIGMAAdicionado ao meio SDA para evitar a contaminação bacteriana
Placas de PetriLasecRecipientes para o meio SDA
Pipetas e pontas de pipetaLabnet (BioPette PLUS)Usado para medir ingredientes líquidos
esgoto de Policloreto de vinila MarleyUsado para criar um gargalo para o saco de fermentação
Fosfato de potássio dibásico (K2HPO4)SIGMA-ALDRICHIngrediente do meio líquido blastosporo
Elástico Usadopara fixar o papel cirúrgico sobre o saco de fermentação Gargalos de tubo de PVC
Ágar Sabaroud dextrose (SDA)NEOGEN Meio deMeio usado para cultivar esporos de Metarhizium pinghaense e Metarhizium robertsii
Água destiladaestérilPara hidratar grãos agrícolas, para fazer suspensões de conídios
pegajosaUsado para prender as peneiras no agitador vibratório
Lâmina cirúrgicaLasecUsado para raspar esporos de culturas fúngicas
Papel cirúrgicoLasecUsado para cobrir os pescoços de PVC e tampões de algodão do saco de fermentação
AgitadorvibratórioUsado para sacudir os conídios dos substratos de grãos agrícolas
Misturador de vórticeLabnet (Labnet International, Inc.)Usado para misturar suspensões de conídios em garrafas Mc Cartney
Extrato de leveduraBiolabAdicionado ao meio SDA para melhorar a germinação e o crescimento de esporos
Sacos com zíperGLADUsado para armazenar conídios fúngicos colhidos
de papel Kraft marrom de teste de borda clara de isolante de teste ENDECOTTS de cozinha Tubo de cultura Almofada

Referências

  1. Shah, P. A., Pell, J. K. Entomopathogenic fungi as biological control agents. Applied Microbiology and Biotechnology. 61 (5), 413-423 (2003).
  2. Mathulwe, L. L., Malan, A. P., Stokwe, N. F. A review of the biology and control of the obscure mealybug, Pseudococcus viburni (Hemiptera: Pseudococcidae), with special reference to biological control using entomopathogenic fungi and nematodes. African Entomology. 29 (1), 1-16 (2020).
  3. Ibrahim, L., Laham, L., Touma, A., Ibrahim, S. Mass production, yield, quality, formulation and efficacy of entomopathogenic Metarhizium anisopliae conidia. Current Journal of Applied Science and Technology. 9 (5), 427-440 (2015).
  4. Banu, J. G., Rajalakshmi, S. Standardisation of media for mass multiplication of entomopathogenic fungi. Indian Journal of Plant Protection. 42 (1), 91-93 (2014).
  5. Roberts, D. W., Humber, R. A. Entomogenous fungi. Biology of Conidial Fungi. Cole, G. T., Kendrick, W. B. , Academic Press. New York. 201-236 (1981).
  6. Feng, M. G., Poprawski, T. J., Khachatourians, G. G. Production, formulation and application of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana for insect control. Current status. Biocontrol Science and Technology. 4 (1), 3-34 (1994).
  7. Karanja, L. W., Phiri, N. A., Oduor, G. I. Effect of different solid substrates on mass production of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae entomopathogens. The Proceedings of the12th KARI Biennial Scientific Conference. , Nairobi, Kenya. 8-12 (2010).
  8. Prasad, C. S., Pal, R. Mass production and economics of entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae and Verticillium lecanii on agricultural and industrial waste. Scholars Journal of Agriculture and Veterinary Sciences. 1 (1), 28-32 (2014).
  9. Ehlers, R. U. Mass production of entomopathogenic nematodes for plant protection. Applied Microbiology and Biotechnology. 56 (5), 623-633 (2001).
  10. Pham, T. A., Kim, J. J., Kim, S. G., Kim, K. Production of blastospore of entomopathogenic Beauveria bassiana in a submerged batch culture. Mycobiology. 37 (3), 218-224 (2009).
  11. Bhadauria, B. P., Puri, S., Singh, P. K. Mass production of entomopathogenic fungi using agricultural products. The Bioscan. 7 (2), 229-232 (2012).
  12. Latifian, M., Rad, B., Amani, M. Mass production of entomopathogenic fungi Metarhizium anisopliae by using agricultural products based on liquid-solid diphasic method for date palm pest control. International Journal of Farming and Allied Sciences. 3 (4), 368-372 (2014).
  13. Agale, S. V., Gopalakrishnan, S., Ambhure, K. G., Chandravanshi, H., Gupta, R., Wani, S. P. Mass production of entomopathogenic fungi (Metarhizium anisopliae) using different grains as a substrate. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 7 (1), 2227-2232 (2018).
  14. Jackson, M. A. Optimizing nutritional conditions for the liquid culture production of effective fungal biological control agents. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 19 (3), 180-187 (1997).
  15. Deshpande, M. V. Mycopesticides production by fermentation. Potential and challenges. Critical Reviews in Microbiology. 25 (3), 229-243 (1999).
  16. Sahayaraj, K., Namasivayam, S. K. R. Mass production of entomopathogenic fungi using agricultural products and by products. African Journal of Biotechnology. 7 (12), 1907-1910 (2008).
  17. Feng, K. C., Liu, L. B., Tzeng, Y. M. Verticillium lecanii spore production in solid-state and liquid-state fermentations. Bioprocess Engineering. 23 (1), 25-29 (2000).
  18. Jaronski, S. T., Jackson, M. A. Mass production of entomopathogenic Hypocreales. Manual of Techniques in Invertebrate Pathology 2nd edition. Lacey, L. A. , Academic Press. London. 255-284 (2012).
  19. Vega, F. E., Jackson, M. A., Mercandier, G., Poprawski, T. J. The impact of nutrition on spore yields for various fungal entomopathogens in liquid culture. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 19 (4), 363-368 (2003).
  20. El Damir, M. Effect of growing media and water volume on conidial production of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Journal of Biological Sciences. 6 (2), 269-274 (2006).
  21. Pandey, A. K., Kanaujia, K. R. Effect of different grains as solid substrates on sporulation, viability and pathogenicity of Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin. Journal of Biological Control. 22 (2), 369-374 (2008).
  22. Kassa, A., et al. Whey for mass production of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Mycological Research. 112 (5), 583-591 (2008).
  23. Sharma, S., Gupta, R. B. L., Yadavam, C. P. S. Selection of a suitable medium for mass multiplication of entomofungal pathogens. Indian Journal of Entomology. 64 (3), 254-261 (2002).
  24. Bich, G. A., Castrillo, M. L., Villalba, L. L., Zapata, P. D. Evaluation of rice by-products, incubation time, and photoperiod for solid state mass multiplication of the biocontrol agents Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae. Agronomy Research. 16 (5), 1921-1930 (2018).
  25. Price, R. E., Müller, E. J., Brown, H. D., D'Uamba, P., Jone, A. A. The first trial of a Metarhizium anisopliae var. acridum mycoinsecticide for the control of the red locust in a recognised outbreak area. International Journal of Tropical Insect Science. 19 (4), 323-331 (1999).
  26. Hatting, J. L., Moore, S. D., Malan, A. P. Microbial control of phytophagous invertebrate pests in South Africa. Current status and future prospects. Journal of Invertebrate Pathology. 165, 54-66 (2019).
  27. Mathulwe, L. L., Malan, A. P., Stokwe, N. F. Laboratory screening of entomopathogenic fungi and nematodes for pathogenicity against the obscure mealybug, Pseudococcus viburni (Hemiptera: Pseudococcidae). Biocontrol Science and Technology. , (2021).
  28. Inglis, G. D., Enkerli, J., Goettel, M. S. Laboratory techniques used for entomopathogenic fungi: Hypocreales. Manual of Techniques in Invertebrate Pathology. , Academic Press, Elsevier. Chapter 7 189-253 (2012).
  29. Mehta, J., et al. Impact of carbon & nitrogen sources on the Trichoderma viride (Biofungicide) and Beauveria bassiana (entomopathogenic fungi). European Journal of Experimental Biology. 2 (6), 2061-2067 (2012).
  30. Burges, H. D. Formulation of mycoinsecticides. Formulation of Microbial Biopesticides. , Springer. Dordrecht. 131-185 (1998).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Explorar mais artigos

Controle BiológicoManejo de Pragas de InsetosFermentação SólidaSuspensão ConidialInoculação de BlastósporosSubstrato de Arroz