Utilização de microescleródios do fungo Metarhizium rileyi (Hypocreales: Clavicipitaceae) para controle de Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022024-160202/ |
Resumo: | Microescleródios (MS) são agregados de hifas melanizados que possuem reserva nutricional endógena e podem ser produzidos através da fermentação líquida em alguns fungos entomopatogênicos, como Metarhizium rileyi. Este fungo é conhecido pela sua alta virulência a lepidópteros da família Noctuidae, causando epizootias naturais e sendo um fungo promissor para controle de importantes pragas, como Spodoptera frugiperda. O objetivo deste projeto foi avaliar a possibilidade de produção de MS de M. rileyi para o isolado ESALQ5611, através da seleção de um meio de cultura e escalonamento para biorreator de bancada, seguido do teste de virulência desse propágulo para o controle de S. frugiperda em diferentes habitats do seu ciclo de vida: folhas, solo e cartucho, em bioensaios de laboratório e casa de vegetação. Meios de cultura com relação carbono e nitrogênio menores (10:1 e 12:1) produziram mais de 104 MS/mL, sendo estatisticamente melhores que os meios com razões elevadas (30:1 e 50:1). MS de M. rileyi granulados sobre folhas de milho (94,9%) e soja (92,7%) germinaram e esporularam mais rápido do que sobre ágar-água (29,3%) após 24 horas. A aplicação da mistura contendo 1 x 105 MS/g foi altamente eficiente em laboratório, alcançando uma média de 44,4% de mortalidade de lagartas (L3) em três dias e 95% de mortalidade total ao final do experimento (10 dias), sendo estatísticamente melhor que a pulverização de conídios aéreos (1 x 107 conídios/mL). Os MS também tiveram ótimo desempenho sobre o solo, com germinação de 69% em 72 horas e mortalidade total de 85% em dez dias para lagartas de 5º ínstar. A umidade em casa de vegetação foi provavelmente um fator limitante no desenvolvimento desse propágulo, pois os índices de germinação dos MS foram muito baixos (4% ± 3,19%), bem como a taxa de mortalidade das lagartas (20 ± 20,9% para MS aplicados preventivamente e 11,6 ± 11,7 % para MS aplicados no dia do posicionamento da lagarta na planta). Contudo, a elevada virulência em condições de laboratório e a estabilidade no armazenamento mesmo após 6 meses coloca a estratégia do uso de MS como promissora. Contudo, existe a necessidade de mais estudos para desenvolvimento de formulações que possam favorecer a germinação para aplicações em campo. |
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Utilização de microescleródios do fungo Metarhizium rileyi (Hypocreales: Clavicipitaceae) para controle de Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)Use of Metarhizium rileyi (Hypocreales: Clavicipitaceae) microsclerotia to control Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)Biological controlControle biológicoEntomopathogenic fungusFall armywormFermentação líquida submersaFungo entomopatogênicoLagarta-do-cartucho-do-milhoSubmerged liquid fermentationMicroescleródios (MS) são agregados de hifas melanizados que possuem reserva nutricional endógena e podem ser produzidos através da fermentação líquida em alguns fungos entomopatogênicos, como Metarhizium rileyi. Este fungo é conhecido pela sua alta virulência a lepidópteros da família Noctuidae, causando epizootias naturais e sendo um fungo promissor para controle de importantes pragas, como Spodoptera frugiperda. O objetivo deste projeto foi avaliar a possibilidade de produção de MS de M. rileyi para o isolado ESALQ5611, através da seleção de um meio de cultura e escalonamento para biorreator de bancada, seguido do teste de virulência desse propágulo para o controle de S. frugiperda em diferentes habitats do seu ciclo de vida: folhas, solo e cartucho, em bioensaios de laboratório e casa de vegetação. Meios de cultura com relação carbono e nitrogênio menores (10:1 e 12:1) produziram mais de 104 MS/mL, sendo estatisticamente melhores que os meios com razões elevadas (30:1 e 50:1). MS de M. rileyi granulados sobre folhas de milho (94,9%) e soja (92,7%) germinaram e esporularam mais rápido do que sobre ágar-água (29,3%) após 24 horas. A aplicação da mistura contendo 1 x 105 MS/g foi altamente eficiente em laboratório, alcançando uma média de 44,4% de mortalidade de lagartas (L3) em três dias e 95% de mortalidade total ao final do experimento (10 dias), sendo estatísticamente melhor que a pulverização de conídios aéreos (1 x 107 conídios/mL). Os MS também tiveram ótimo desempenho sobre o solo, com germinação de 69% em 72 horas e mortalidade total de 85% em dez dias para lagartas de 5º ínstar. A umidade em casa de vegetação foi provavelmente um fator limitante no desenvolvimento desse propágulo, pois os índices de germinação dos MS foram muito baixos (4% ± 3,19%), bem como a taxa de mortalidade das lagartas (20 ± 20,9% para MS aplicados preventivamente e 11,6 ± 11,7 % para MS aplicados no dia do posicionamento da lagarta na planta). Contudo, a elevada virulência em condições de laboratório e a estabilidade no armazenamento mesmo após 6 meses coloca a estratégia do uso de MS como promissora. Contudo, existe a necessidade de mais estudos para desenvolvimento de formulações que possam favorecer a germinação para aplicações em campo.Microsclerotia (MS) are described as aggregates of melanized hyphae that possess endogenous nutritional reserves and can be produced through liquid fermentation in some entomopathogenic fungi, such as Metarhizium rileyi. This fungus is commonly known for its high virulence against the Lepidoptera (Noctuidae) group, causing natural epizootics and being a very promising fungus for the control of important pests, such as Spodoptera frugiperda. The goal of this project was to evaluate the possibility of producing MS of M. rileyi for the isolate ESALQ5611, through the selection of a culture media and scaling up to benchtop bioreactor, followed by testing the strategy of this propagule for the control of S. frugiperda in different contexts of its life cycle: leaves, soil, and whorl, through laboratory and greenhouse bioassays. Culture media with lower carbon-to-nitrogen ratios (10:1 and 12:1) produced more than 104 microsclerotia mL-1, statistically better than media with higher ratios (30:1 and 50:1). It was also observed that M. rileyi MS germinated and produced conidia faster on maize and soybean leaves than on water agar (maize 94,9%, soybean 92,7% and water agar 29,3% of germination after 24 hours). The application of the formulation containing 1 x 105 MS/g was highly effective in laboratory, reaching an average mortality of 44,4% in three days and 95% total mortality at the end of the experiment (10 days), statistically better than conidial spraying. MS also had good results in soil, with a 69% germination rate in 72 hours and 85% mortality in ten days. The moisture in the greenhouse were probably a limiting factor in the performance of this propagule because the germination rates in the greenhouse were very low (4% ± 3,19%), as well as the mortality rate of caterpillars (20% ± 20,9 to MS application previously and 11,6 % ± 11,7 to MS applied in the day which the caterpillars were transferred to the plants). Therefore, the high virulence in laboratory and stability within six months of storage shows a promising strategy. Although, the technology requires further studies to develop formulations that can promote germination to field applications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDelalibera Junior, ItaloFetter, Isabela2023-11-10info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022024-160202/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-02-06T17:48:03Zoai:teses.usp.br:tde-05022024-160202Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-02-06T17:48:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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