Trichoderma harzianum: الخصائص ، التشكل ، التكاثر

Trichoderma harzianum هو مضاد الفطريات الخيطية من مسببات الأمراض النباتية ، وتستخدم في المكافحة البيولوجية للأمراض الناجمة عن الفطريات المسببة للأمراض النباتية. يستخدم على نطاق واسع في الزراعة بسبب خصائصه مثل المبيدات الحيوية والأسمدة الحيوية والمنشطات الحيوية.

في الواقع ، يرتبط الاهتمام العلمي الناتج عن هذا النوع بآليات التحكم ضد الفطريات المسببة للأمراض النباتية. الإجراءات مثل التنافس على العناصر الغذائية والفضاء ، والتطفل الفطري ومضادات حيوية هي آليات المكافحة البيولوجية.

Trichoderma harzianum هي فطر عالمي ، حيث يتم توزيعها في جميع أنحاء العالم في النظم البيئية والبيئات الطبيعية المتنوعة ، ويتم تطويرها بشكل طبيعي في الأماكن التي تتراكم فيها المواد النباتية العضوية ، مثل بقايا المحاصيل أو التربة الدبالية.

النباتات ذات الكثافة العالية من الجذور المغامرة والجذور الجذرية المناسبة ، تفضل استعمارها. في الواقع ، إن قدرته الكبيرة على التكيف مع مختلف الظروف agrological ، جعل Trichoderma الفطريات مع مجموعة واسعة من الاستخدام.

على مستوى التغذية ، Trichoderma قادر على تحطيم ركائز معقدة مثل النشا والبكتين والسليلوز. في وقت لاحق ، فإنه يستخدم هذه العناصر لنموه بفضل المجمع الأنزيمي الوفير الذي يمتلكه (الأميليز ، البكتيناز ، السيلولوز والكينيتاز).

ملامح

النظم الايكولوجية المائية والبرية

تتميز هذه الفطريات بالتكاثر في النظم الإيكولوجية الأرضية (التربة الزراعية والمراعي والغابات والصحارى) والنظم الإيكولوجية المائية. بعض الأنواع تعيش بحرية على الأرض ، والانتهازيين ، وتعايش النباتات ، وغيرها من الطفيليات الفطرية.

لديهم أيضا القدرة على استعمار بيئات مختلفة ، بسبب قدرتها التناسلية الكبيرة. يمكنهم التكيف والبقاء في ظروف قاسية من درجة الحرارة والملوحة ودرجة الحموضة.

التكاثر والتغذية

في حالتها الخضرية ، فإنهم يقدمون فطرًا أو حواجز مفردة بسيطة ، ويتكون جدارها من الكيتين والجلوكان. هم اللاهوائية اختيارية وتتكاثر بلا جنسيا من قبل conidia.

هذا النوع له متطلبات غذائية منخفضة ، على الرغم من أن نموه يفضله المادة العضوية والرطوبة. يتراوح نطاق درجة الحرارة الأمثل لنموه وتطوره بين 25 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية.

موطن

T. harzianum ، يمكن أن يكون موجودا في مختلف المواد العضوية والتربة ، لديهم توزيع واسع نظرا لقدرتها على التكيف كبيرة. بعض الأنواع تفضل المواقع الجافة والمعتدلة ، وغيرها من الأماكن الرطبة والباردة.

على وجه الخصوص ، تتنافس هذه الفطريات ، ككائنات حية داخلية ، مع جذور المحيط للنبات ، وتمكنت من استعمار سطح الجذر. في الواقع ، فإنها تخترق المساحات بين الخلايا ، إلى الطبقة الأولى أو الثانية من الخلايا.

أهمية

هذه المجموعة الفطرية ذات أهمية كبيرة للنباتات ، لأنها تسهم في السيطرة على الفطريات المسببة للأمراض النباتية. في الواقع ، فهي معروفة على نطاق واسع لقدرتها على إنتاج السموم والمضادات الحيوية التي تتحكم في مسببات الأمراض المختلفة.

تعد عزلات جنس الترايكوديرما من أكثر عوامل المكافحة البيولوجية استخدامًا في الزراعة. سمحت أعمال البحث بالتحقق من سيطرتها الفعالة ، لأنها تعمل على عدد كبير من مسببات الأمراض في التربة.

وظائف

واحدة من أهم وظائف Trichoderma harzianum هي قدرتها على تطوير علاقات تكافلية مع النباتات. الفطريات تتكشف وتنمو في جذور الغلاف للمحصول ، مما يزيد من تطوره للحصول على مساحة أكبر للنمو.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يستخدم كعامل تحكم بيولوجي ، ولديه القدرة على إنتاج إنزيمات تهاجم وتمنع الفطريات المسببة للأمراض النباتية. في الواقع ، دمجها في الركيزة أو منطقة الزراعة قبل الزراعة مفيد للغاية.

في هذا الصدد ، يعتمد نشاطه باعتباره فرطًا تنافسيًا تنافسيًا على إنتاج الأيضات المضادة للفطريات والإنزيمات المائية. نشأة التغييرات الهيكلية على المستوى الخلوي ، مثل التفريغ ، التحبيب ، تفكك السيتوبلازم وتحلل الخلية ، على الكائنات الحية الخاضعة للرقابة.

وقد سمحت الدراسات على مستوى almacigo لتحديد زيادة النظام الجذري عند استخدام Trichoderma harzianum في جرعات مختلفة. في هذا الصدد ، فإنه يحفز إنبات البذور ويفضل نمو الشتلات الجديدة.

يُنصح بتضمين T. harzianum في برنامج مكافحة الأمراض من أجل الاستفادة من قدرته التعددية. لقد ثبت أن تطبيقات الترايكوديرما تمنع وتتحكم في مسببات الأمراض مثل Fusarium و Pythium و Phytophthora و Rhizoctonia و Sclerotium .

التصنيف

جنس Trichoderma spp . ، وقد وصف في البداية من قبل بيرسون (1794) ، لتصنيف أربعة أنواع غير ذات صلة في الوقت الحاضر. من بينها: الترايكوديرما فيريد ، زيلوهيثا نيغريس ، سبوروتريشوم أوروم ، و تريشوتيسيوم روزوم.

بعد ذلك ، تم إجراء العديد من التصنيفات ، بناءً على الخصائص المجهرية وحجم ووجود مبيدات الآفات. ثم أجرى رفاي (1969) مراجعة للجنس ووصف 9 أنواع من الترايكوديرما spp . ، بما في ذلك الترايكوديرما هارزيانوم.

الأنواع T. harzianum (Rafai ، 1969) ، ينتمي إلى جنس Trichoderma ، عائلة hypocreaceae ، ترتيب Hypocreales ، فئة Sordariomycetes ، التقسيم الفرعي Pezizomycotina ، تقسيم Ascomycota ، المملكة الفطريات.

استندت الدراسات التصنيفية لـ Trichoderma harzianum ، على الاختلافات في تعدد أشكال الحمض النووي باستخدام تقنيات PCR. داخل جنس T. harzianum (الرفاعي) ، تم التمييز بين أربعة أشكال بيولوجية: Th1 و Th2 و Th3 و Th4.

مورفولوجيا

جنس Trichoderma يضم سلسلة من الأنواع دون المرحلة الجنسية واضحة. إنه يتميز بوجود فُسْر مُفصَّل ، وكونيديا بيضاوية بشكل عام ، و conyalophore غير الهيولي ، و phialides المفرد أو المُجمَّع ، و conidia أحادي الخلية.

يمكن التعرف بسهولة على المستعمرات ذات المستوى المجهري عن طريق تلوينها باللون الأبيض والأخضر أو ​​الأصفر والأخضر. بالإضافة إلى ذلك ، تُلاحظ حلقات متحدة المركز في المناطق التي تحتوي على كونيديا ؛ وخلافا للمستعمرات ، التلوين هو الأصفر أو الأصفر أو الأصفر والأخضر.

على المستوى المجهري ، تكون البُسُر المنتصبة ، الهيالين ، المتفرعة وغير المطابقة ، موجودة في مجموعات أو انفرادية. المبيدات الحشرية على شكل كمثرى ، مفردة أو في مجموعات ، منتفخة في المنطقة الوسطى ورقيقة عند القمة.

زاوية الإدراج بين phialides و conidiophores مستقيمة. و conidia أحادي الخلية مستطيل أو شبه غلوبيوز ، على نحو سلس أو متشابك. من اللون الأخضر أو ​​الهيالين ، وتظهر في كتل في ذروة phialides.

استنساخ

جنس Trichoderma لا يقدم فترة جنسية متقدمة ، وبطبيعة الحال أنها تتكاثر عن طريق جراثيم اللاجنسي. تبدأ دورة حياة T. harzianum عندما ينمو الكائن الحي وينتشر في شكل خيوط فطرية يبلغ قطرها 5-10 ميكرونات.

يبدأ البقع اللاجنسي عندما يتم إطلاق جراثيم 3-5 ميكرونات في القطر بكميات كبيرة. وبالمثل ، تتخلل الكلاميدوسبورات بشكل فردي ، على الرغم من أنه يتم في بعض الأحيان ملاحظة اثنين أو أكثر من الكلاميدوسفورات تنصهر.

آليات العمل

يتم التحقق من تأثير السيطرة على الفطريات الترايكوديرما من خلال آليات العمل المختلفة على تطوير الفطريات المسببة للأمراض النباتية. من بين الآليات الرئيسية التي تمارس نشاطًا مباشرًا ، التنافس على الفضاء والمواد الغذائية ، والتطفل الفطري ومضادات الجراثيم.

يزداد نشاط المكافحة الحيوية لـ Trichoderma harzianum من خلال قدرته على استعمار جذور النباتات. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل آليات مثل إفراز الإنزيمات وإنتاج المركبات المثبطة ، كآثار للتحكم البيولوجي.

من ناحية أخرى ، يتم عرض الآليات التي تسهم وظيفتها غير المباشرة كآثار منظم بيولوجي. من بينها القدرة على تنشيط المركبات المتعلقة بالمقاومة في النبات ، وإزالة السموم من السموم وإلغاء تنشيط الإنزيمات.

إن قدرة الفطريات على تسهيل إذابة المواد الغذائية ، غير المتاحة للنباتات في شكلها الطبيعي ، هي عملية تعمل على تحسين الظروف الغذائية للبيئة لتزويد المحاصيل بالمواد المغذية.

وبالمثل ، عندما تتطور في ظل ظروف مواتية ، تكون قادرة على استعمار منطقة جذور النباتات بشكل كبير ، مما يسمح لها بتهيئة بيئة مواتية للتطور الجذري ، مما يحسن تحمل النبات للتوتر.

منافسة

يتم تعريف المنافسة على أنها سلوك غير متساوٍ بين شخصين للوفاء بالشرط نفسه ، سواء الركيزة أو المواد الغذائية. يستمد نجاح المنافسة من قدرة أحد الكائنات الحية على التغلب على قدرة الآخر.

Trichoderma harzianum لديها قدرة عدائية كبيرة لأنه يحتوي على معدل نمو سريع. ويفضل تأثير المكافحة الحيوية من خلال البيئة التكيف واسعة النطاق والقدرة على التكيف مع الظروف المعاكسة.

بالإضافة إلى ذلك ، لديها قدرة كبيرة على تعبئة واستغلال مغذيات التربة ، وخاصة النيتروجين والكربوهيدرات والسكريات. وبهذه الطريقة ، فإنه قادر على استعمار البيئة بسرعة ، ومنع انتشار الكائنات الحية الدقيقة الأخرى في نفس الموائل.

micoparasitism

يتم تعريف الطفيليات الفطرية على أنها تفاعل تكافلي معادٍ بين الفطريات والعوامل الممرضة. في هذه الآلية ، تتدخل إنزيمات خارج الخلية للجدار الخلوي للفطريات المتطايرة: الكيتينايز والسيلوليز.

يحدث هذا الإجراء على أربع مراحل: النمو الكيميائي ، والاعتراف ، والتصاق واللف ، والنشاط الغنائي. خلال المرحلة الأخيرة ، تولد الفطريات أنزيمات خلوية خارج الخلية ، وتتحلل جدار الخلية الممرض وتسهل تغلغل الواصلة.

Trichoderma harzianum خلال الميكاراسيتيسية تنمو كيميائيا نحو العامل الممرض ، فهي تلتف وتخترق بنات المضيف. من خلال توليد الإنزيمات الخاصة وتدهور جدار الخلية من الممرض ، فإنه يؤدي إلى إضعاف المسبب للمرض النباتي.

الطفيليات الفطرية كآلية للعمل المضاد في T. harzianum تعتمد على عدة عوامل. ويرجع تطور كل مرحلة إلى العوامل الممرضة المعنية ، والتأثيرات الحيوية أو النخرية للمضاد ، والظروف البيئية.

• النمو الكيميائي الكيميائي : يشير إلى النمو المباشر الإيجابي للكائن الحي تجاه التحفيز الكيميائي. يكتشف الترايكوديرما وجود الممرض وينمو خيوطه ويصل إلى الجسم استجابة للحافز الكيميائي.
• الاعتراف: توصلت الدراسات البحثية إلى أن الترايكوديرما هو خصم لمرضي فيتوبينات محددة. تجعل جزيئات مثل الكربوهيدرات من اللوكسينات الموجودة في المضيف ، عرضة للتطفل بواسطة الفطريات Trichoderma .
• الالتصاق واللف: يكون لدى الترايديروما خيوط القدرة على الالتصاق بهياكل تكوين المضيف المشابهة للخطافات والأبريسوريا. تتضمن هذه العملية العمليات الأنزيمية والترابط المعادي للسكر من جدار الفطر مع الليسيثين في جدار المورثات النباتية.
• النشاط الحجمي: يحدث تدهور جدار الخلية المرضية النباتية ، مما يسهل اختراق اختراق الترايذروما. إن الإنزيمات الخلوية المشاركة في العملية هي في الأساس الكيتيناز والغلوكاناز والبروتياز.

تضاد

هو العمل المباشر للمركبات العضوية المتطايرة أو غير المتطايرة ، التي تنتجها الترايكوديرما على مضيف عرضة للإصابة. سلالات مختلفة من T. harzianum تنتج المضادات الحيوية أو الأيضات السامة التي تمنع تطور الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

تطبيقات

Trichoderma harzianum يستخدم على نطاق واسع كوحدة تحكم بيولوجية بسبب نموها السريع وتطورها. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعزز مجموعة متنوعة من الإنزيمات القادرة على تحطيم الفطريات الأخرى المسببة للأمراض النباتية.

هذه الفطريات هي عامل طبيعي ، وليس عدواني للنباتات أو التربة. يستخدم كعنصر تحكم بيولوجي ، فإنه لا يبلغ عن سمية المحاصيل ، كما أنه يقلل من التأثير البيئي بسبب عدم وجود المواد الكيميائية في التربة.

يتم تنفيذ تأثير المكافحة الحيوية لـ T. harzianum اعتمادًا على البيئات التي تحدث فيها حالات الإصابة بأمراض النبات. يتم تنفيذ طريقة التحكم ووضع التطبيق في الهيكل والمساحة والمساحة التي تريد حمايتها.

بشكل عام ، يتم التحكم عن طريق التطبيقات الخاضعة للرقابة على البذور ، أو الركيزة في قيعان البذور أو مباشرة إلى الأرض. استخدام الرش على الأوراق والزهور والفواكه أمر شائع ؛ ومؤخرا تم إجراء دراسات لمنع هجمات مسببات الأمراض بعد الحصاد.

المكافحة البيولوجية في البذور

يتم توجيه معالجة البذور باستخدام T. harzianum لحماية البذور من مسببات الأمراض الداخلية أو التربة. بالإضافة إلى ذلك ، وفر الحماية في الوقت المناسب للأجزاء الجوفية للنبات الجديد بمجرد إنباته.

في الواقع ، بمجرد تلقيح البذرة بالفطريات ، فإنها تكون قادرة على استعمار جذور الأرض للنبات الذي يمارس نشاطه البيولوجي. بالإضافة إلى ذلك ، تكون كمية الفطريات المطبقة في البذور أقل ، إذا ما قورنت بالكمية التي تنطبق على قطعة الأرض المزروعة.

لتطبيق Trichoderma على البذور تستخدم طرق مختلفة: استخدام مسحوق جاف ، وتطبيق التحضير الحيوي في شكل عجينة ، الذوبان في الطين الجاف أو التغطية بواسطة التكوير.

المكافحة البيولوجية في التربة

التربة هي وسيلة مناسبة للسيطرة على مسببات الأمراض عن طريق Trichoderma harzianum . في الواقع ، فإن جذور النباتات هي البيئة الأكثر ملائمة لممارسة نشاطها العدائي.

يتم تطبيق الفطريات على البذور من أجل تأسيس المكافحة الحيوية محليا في جذور الأرض. وبالتالي ، يرتبط التحكم البيولوجي في التربة ارتباطًا مباشرًا بتطبيق الفطريات على البذور.

وتشمل الطرق الأخرى التطبيق المباشر على الثلم أو البث ، في وقت البذر أو أثناء التنظيف والتلال للمصنع. في هذه الحالة ، يتم تطبيقها في مسحوق ، حبيبات أو دمجها جنبا إلى جنب مع التعديلات العضوية.

السيطرة على سطح الورقية

تخضع المكافحة البيولوجية عن طريق الترايكوديرما في المناطق الورقية ، مثل الزهور والفواكه وأوراق الشجر ، لظروف بيئية. انخفاض توافر المواد الغذائية ، وتغيرات درجات الحرارة ، والإشعاع الشمسي والرياح هي الظروف التي تعوق إنشاء الفطريات.

في هذا الصدد ، يجب أن تحتوي التركيبات المصممة لتطبيق المضاد على مواد لاصقة ومغذيات تسهل استعمار الترايكوديرما . الفعالية المعتدلة لهذه الطريقة وتكلفتها العالية ، شجعت على دراسة استراتيجيات السيطرة الورقية الجديدة.