Skip to main content

Interactions of insect and soil microbial communities with insect pathogenic fungi

Article Category

Article available in the folowing languages:

Zwiększenie wiedzy na temat grzybów żerujących na insektach sposobem na biologiczne zwalczanie szkodników

Zrozumienie zależności ekologicznych łączących szkodniki i grzyby żyjące w glebie może pomóc w opracowaniu nowych, skuteczniejszych środków biologicznego zwalczania szkodników. Może się to okazać skuteczną alternatywą dla chemicznych pestycydów, po stosowaniu których w środowisku mogą zostawać toksyny.

Żywność i zasoby naturalne

Producenci już teraz wytwarzają środki biologicznego zwalczania szkodników oparte na określonych gatunkach grzybów, które zarażają niektóre żyjące w glebie organizmy. Jednak można jeszcze poprawić skuteczność i niezawodność tych środków, a przez to rozszerzyć możliwości ich stosowania. „To, co nas interesuje, ze względu na zapewnianie lepszej ochrony przed szkodnikami, to sposób, w jaki te grzyby zachowują się w przyrodzie i jak ogólnie kontrolują liczebność populacji owadów”, mówi koordynator projektu INMIfungi Jürg Enkerli, starszy badacz w Agroscope, centrum badań rolniczych szwajcarskiego rządu federalnego. „Grzyby wywołujące u owadów choroby rozwijają się dobrze w niektórych środowiskach, podczas gdy w innych są one ledwo obecne”, zauważa. Zespół pracujący nad projektem chciał się dowiedzieć, w jaki sposób różne rodzaje użytkowania gruntów oraz przeważające czynniki chemiczne i fizyczne obecne w glebie wpływają na liczebność i skład populacji Metarhizium, rodzaju grzyba patogennego dla owadów, występującego na wielu obszarach Europy.

Obfitość i różnorodność form grzyba Metarhizium

Metarhizium wyizolowano z próbek gleby pobranych z 30 stanowisk szwajcarskiej sieci monitorowania gleby (NABO), wśród których znalazły się grunty użytkowane na trzy różne sposoby – leśne, pochodzące z łąk oraz z gruntów rolnych. Naukowcy określili liczebność i różnorodność odmian grzyba, analizując liczbę jego genotypów w każdej próbce gleby. Okazało się, że sposób użytkowania gruntów wpływa na liczebność oraz skład populacji tego grzyba. Metarhizium był najbardziej obecny w glebie pochodzącej z łąk. „Znaleźliśmy również bardzo charakterystyczną populację Metarhizium w gruntach leśnych. Różniła się ona od populacji stwierdzonych w glebach pochodzących z łąk i gruntów rolnych”, mówi Enkerli. „Ma to sens, ponieważ lasy stanowią bardzo szczególne środowisko – z mniejszą ilością światła słonecznego, utrzymującymi się niskimi temperaturami i charakterystycznymi typami gleby oraz zbiorowiskami roślin”, wyjaśnia Enkerli. Badacze przyjrzeli się również różnym czynnikom obecnym w glebie, które mogły potencjalnie powodować tę różnicę, i odkryli, że jednym z istotnych czynników jest stosunek węgla do azotu (C:N). Stosunek C:N w lasach jest wyższy niż na łąkach i w gruntach rolnych. „Kontrola biologiczna ma na celu raczej regulację populacji szkodników niż jej eliminację. Jeśli więc na przykład znajdziemy odmianę grzyba, która dobrze sobie radzi w określonym typie gruntów, będziemy mogli lepiej zwalczać żyjące w niej szkodniki poprzez zastosowanie odpowiednio zmodyfikowanych pod kątem biokontroli szczepów”, dodaje badacz.

Nowa metoda identyfikacji populacji stawonogów

Stawonogi żyjące w glebie, głównie owady oraz roztocza, są naturalnymi żywicielami grzybów, takich jak Metarhizium. Naukowcy uważają, że duże i zróżnicowane populacje stawonogów w glebie mogą być ważnym czynnikiem rozwoju tej populacji grzybów. Jednak brak metod badania całych populacji stawonogów w glebie uniemożliwiał prowadzenie takich badań w przeszłości. Zespół INMIfungi, dzięki finansowaniu z działania „Maria Skłodowska-Curie”, opracował również metodologię badania populacji mikrostawonogów, ledwie widocznych gołym okiem. Naukowcy użyli aparatu MacFadyena, który powoli podnosi temperaturę próbek gleby. „Jak w naturze, stawonogi próbowały uciec i mogliśmy je zebrać w urządzeniu zbierającym, gdy opuszczały próbkę gleby”, wyjaśnia badacz. W ten sposób pozyskuje się setki różnych gatunków stawonogów, które następnie się mieli. Z tak przygotowanej próbki ekstrahuje się DNA, a następnie izoluje i sekwencjonuje w tysiącach sekwencji geny markerowe. Metoda ta umożliwia ocenę większych populacji stawonogów i ich wpływu na rozwój grzybów, takich jak Metarhizium, oraz dostarcza dodatkowych informacji ekologicznych na temat ich wykorzystania w biologicznym zwalczaniu szkodników.

Słowa kluczowe

INMIfungi, grzyby, stawonogi, użycie gleby, łąka, grunty rolne, las, Metarhizium

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania