Beauveriabassiana na Metarhizium anisopliae ni mbili kati ya fangasi muhimu na zinazotumika sana katika kudhibiti wadudu (EPF) kwa ajili ya kudhibiti wadudu. Uchunguzi wa hivi karibuni umeonyesha kuwa zinaweza pia kukuza ukuaji wa mimea baada ya chanjo bandia. Ili kutathmini kwa usahihi zaidi athari za ukoloni na ukuaji waBeauveria bassianana Metarhizium anisopliae kwenye mazao ya kilimo, katika utafiti huu, miche ya mahindi ilitibiwa na aina 13 za Beauveria bassiana na aina 73 za Metarhizium anisopliae, mtawalia, kama fangasi wa rhizosphere katika mfumo wa hydroponic. Vigezo vya ukuaji wa mimea, ikiwa ni pamoja na urefu wa mmea, urefu wa mizizi, na uzito mpya, vilifuatiliwa na kurekodiwa kwa siku 35 mfululizo ili kuthibitisha athari ya kukuza ukuaji wa chanjo ya fangasi inayosababishwa na entomopathogenic. Matokeo ya tathmini ya kiwango cha kupona kwa fangasi (FRR) yalionyesha kuwa Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae zote zina uwezo wa kutawanya tishu za mahindi kwa endophytic. Siku ya 7, kiwango cha kugundua Beauveria bassiana kilikuwa 100% katika mashina na majani, lakini kufikia siku ya 28, kiwango cha kugundua katika mashina kilipungua hadi 11.1% na katika majani hadi 22.2%. Hata hivyo, *Beauveria bassiana* haikugunduliwa kwenye mizizi hadi siku ya 28, ikiwa na kiwango cha kugundua cha 33.3%. Katika kipindi chote cha uchunguzi, aina za *Metarhizium anisopliae* zilitengwa kutoka kwenye mizizi, mashina, na majani ya mmea kwa kiwango cha juu cha kugundua. Upanuzi wa PCR wa bendi maalum za DNA za kuvu ulithibitisha zaidi ukoloni wa kimfumo wa *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* katika tishu mbalimbali; njia hii ilionyesha unyeti wa juu wa kugundua na mmenyuko chanya wa 100%. Ikilinganishwa na thamani za awali katika myeyusho wa hydroponic, kufikia siku ya 21, msongamano wa kuvu ulipungua hadi chini ya 1%. Hivyo, aina mbili zilizochaguliwa za kuvu wa entomopathogenic zilifanikiwa kuanzisha ukoloni wa endophytic, badala ya ukoloni, wa rhizosphere ya mahindi na kukuza kwa kiasi kikubwa ukuaji wake katika mfumo wa hydroponic. Kuvu wa entomopathogenic wana uwezo mkubwa wa kutumika katika kilimo hai, ikiwa ni pamoja na kama dawa za wadudu wa kibiolojia na mbolea za kibiolojia.
Kuvu wanaosababisha magonjwa (EPF) wamethibitisha umuhimu wao kama mawakala wa kudhibiti kibiolojia (BCAs) kwa ajili ya usimamizi wa wadudu mbalimbali kutokana na aina zao pana za mwenyeji, urahisi wa uzalishaji, uthabiti, na kiwango kikubwa cha vimelea.1,2,3Nchini China, *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* hutumika kibiashara kwa ajili ya udhibiti endelevu wa wadudu waharibifu wakubwa wa mahindi (kama vile wadudu wanaopekecha mahindi na minyoo ya pamba) ili kuepuka matumizi kupita kiasi ya dawa za kuua wadudu za kemikali.4Katika usimamizi wa wadudu na fangasi, uhusiano wa pembetatu kati ya mimea, wadudu, na fangasi ni mgumu zaidi kuliko uhusiano kati ya wadudu na vimelea vya fangasi.
Mimea mingi huishi kwa ushirikiano na fangasi wa endophytic5, ambazo hukaa kwenye tishu za mimea bila kusababisha madhara makubwa kwao6Kuvu wa endofitiki ni viumbe vinavyoundwa baada ya kuanzisha uhusiano wa kutegemeana na mwenyeji wao.7. Zinaweza kukuza ukuaji wa mimea moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja na kuongeza uwezo wao wa kubadilika kulingana na hali mbaya, ikiwa ni pamoja na mikazo ya kibiolojia na isiyo ya kibiolojia8, 9, 10. Kuvu wa endofitiki wana sifa muhimu za fiziojenetiki na sifa za mtindo wa maisha, kama vile ukoloni, utawanyiko, umaalum wa mmea mwenyeji, na ukoloni wa tishu mbalimbali za mimea.11Matumizi ya fangasi wa endofitiki kama viumbe vya endofitiki yamevutia umakini mkubwa wa utafiti na yameonyesha faida nyingi za kipekee kuliko viumbe vya jadi vya endofitiki.
Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae zinaweza kuambukiza mimea mbalimbali, ikiwa ni pamoja na ngano, soya, mchele, kunde, kitunguu, nyanya, mnazi, zabibu, viazi, na pamba.12Maambukizi ya ndani au ya kimfumo hutokea hasa kwenye mizizi, mashina, majani, na tishu za ndani za mimea.11Maambukizi bandia kupitia matibabu ya mbegu, matumizi ya majani, na umwagiliaji wa udongo yanaweza kukuza ukuaji wa mimea kupitia maambukizi ya endofitiki na kuvu.13,14,15,16Matibabu ya mbegu za mazao kwa kutumia Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae yalisababisha maambukizi ya endophytic kwenye tishu za mimea na kukuza ukuaji wa mimea kwa kuongeza urefu wa shina, urefu wa mizizi, uzito wa mizizi mipya, na uzito wa shina mipya.17,18,19Chanjo ya udongo namajaniKunyunyizia Beauveria bassiana pia ni njia zinazotumika sana za matumizi, ambazo zinaweza kukuza ukuaji wa miche ya mahindi kwa kiasi kikubwa.20
Lengo la utafiti huu lilikuwa kutathmini athari za ukuaji na sifa za ukoloni wa miche ya mahindi na Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae na athari zake kwenye ukuaji wa mimea katika mifumo ya hydroponic.
Katika jaribio la siku 35, matibabu ya kuvu Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae yalikuza kwa kiasi kikubwa ukuaji wa mahindi. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, athari ya kuchochea ya kuvu kwenye viungo mbalimbali vya mahindi ilitegemea hatua yao ya ukuaji.
Ukuaji wa miche ya mahindi chini ya matibabu tofauti baada ya muda. Kuanzia kushoto kwenda kulia, mistari yenye rangi tofauti inawakilisha miche ya mahindi katika kundi la udhibiti, kundi lililotibiwa na Beauveria bassiana, na kundi lililotibiwa na Metarhizium anisopliae, mtawalia.
Ukoloni wa tishu za mahindi na *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* ulichunguzwa zaidi kwa kutumia ukuzaji wa PCR. Jedwali la 5 linaonyesha kwamba *Beauveria bassiana* ilikoloni 100% ya tishu zote za viungo vya mahindi katika kila hatua ya sampuli (siku 7–35). Matokeo sawa yalizingatiwa kwa *Metarhizium anisopliae* katika tishu za majani, lakini ukoloni wa kuvu huu haukubaki kila wakati kwa 100% katika mashina na majani ya mahindi.
Mbinu za chanjo ni muhimu kwa mifumo ya ukoloni wa kuvu.28Parsa na wenzake.29waligundua kuwa *Beauveria bassiana* inaweza kuota mimea kwa njia ya endofitiki inaponyunyiziwa au kumwagiliwa maji, ilhali kuota mizizi kunawezekana tu kwa kumwagilia maji. Katika mtama, Tefera na Vidal waliripoti kwamba kuchanja majani kuliongeza kiwango cha kuota kwa *Beauveria bassiana* kwenye shina, ilhali kuchanja mbegu kuliongeza kiwango cha kuota mizizi na mashina. Katika utafiti huu, tulichanja mizizi kwa kutumia fangasi wawili kwa kuongeza msisitizo wa conidial moja kwa moja kwenye mfumo wa hydroponic. Njia hii inaweza kuboresha ufanisi wa utawanyiko wa fangasi, kwani maji yanayotiririka yanaweza kuwezesha harakati za conidia ya fangasi hadi kwenye mizizi ya mahindi. Mbali na mbinu za kuchanja, mambo mengine kama vile vijidudu vya udongo, halijoto, unyevunyevu wa jamaa, kati ya virutubisho, umri wa mimea na spishi, msongamano wa chanja, na spishi za fangasi zinaweza kushawishi kuota kwa mafanikio kwa tishu mbalimbali za mimea na fangasi.28
Zaidi ya hayo, ukuzaji wa PCR wa bendi maalum za DNA za kuvu unawakilisha njia mpya na nyeti ya kugundua endofiti za kuvu. Kwa mfano, baada ya kukuza tishu za mimea kwenye vyombo vya habari teule vya kuvu, idadi ndogo ya kipokezi huru cha kugundua (FRR) iligunduliwa kwa *Beauveria bassiana*, lakini uchambuzi wa PCR ulitoa ugunduzi wa 100%. Msongamano mdogo wa idadi ya kuvu wa endofiti katika tishu za mimea au kizuizi cha kibiolojia cha tishu za mimea kinaweza kuwa sababu ya ukuaji usiofanikiwa wa kuvu kwenye vyombo vya habari teule. Ukuzaji wa PCR unaweza kutumika kwa uaminifu katika utafiti wa kuvu wa endofiti.
Uchunguzi uliopita umeonyesha kwamba baadhi ya vimelea vya wadudu wa endofitiki vinaweza kufanya kazi kama mbolea za kibiolojia kwa kukuza ukuaji wa mimea. Jaber et al. [16]waliripoti kwamba mbegu za ngano zilizochanjwa na Beauveria bassiana kwa siku 14 zilikuwa na urefu mkubwa wa shina, urefu wa mizizi, uzito wa mizizi mipya, na uzito wa shina kuliko mimea isiyochanjwa. Russo et al.[30]iliripoti kwamba kunyunyizia mahindi kwa kutumia majani ya Beauveria bassiana kuliongeza urefu wa mmea, idadi ya jani, na idadi ya nodi za sikio la kwanza.
Katika utafiti wetu, fangasi wawili waliochaguliwa wa entomopathogenic, Beauveria bassiana na Metarhizium anisopliae, pia walikuza kwa kiasi kikubwa ukuaji wa mahindi katika mfumo wa kupanda mimea kwa kutumia hydroponic na kuanzisha ukoloni wa kimfumo wa tishu mbalimbali za miche ya mahindi, ambao unatarajiwa kukuza ukuaji kwa muda mrefu.
Kwa upande mwingine, Moloignane na wenzake waligundua kwamba hata wiki 4 baada ya umwagiliaji wa udongo, hakukuwa na tofauti kubwa katika urefu wa mimea, idadi ya mizizi, idadi ya majani, uzito mpya, na uzito mkavu kati ya mizabibu iliyotibiwa na isiyotibiwa na *Beauveria bassiana*. Hii haishangazi, kwani uwezo wa endofitiki wa aina maalum za kuvu unaweza kuhusishwa kwa karibu na spishi za mimea mwenyeji, aina ya mimea, hali ya lishe, na athari za mazingira. Tull na Meing walichunguza athari za matibabu ya mbegu ya *Beauveria bassiana* (GHA) kwenye ukuaji wa mahindi. Waligundua kuwa *Beauveria bassiana* ilifanya kazi kama kichocheo cha ukuaji katika mahindi tu chini ya hali ya kutosha virutubisho, na hakuna athari ya kuchochea iliyoonekana chini ya hali ya upungufu wa virutubisho. Kwa hivyo, utaratibu wa mwitikio wa mimea kwa athari za endofitiki za kuvu hauko wazi kabisa na unahitaji uchunguzi zaidi.
Tulichunguza athari za kuvu wa entomopathogenic *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* kama vichocheo vya ukuaji katika mahindi. Hata hivyo, kama utaratibu mkuu ni rhizosphere au endophytic bado haijulikani wazi. Tulifuatilia mienendo ya idadi ya *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* katika myeyusho wa hydroponic na tishu za mimea ili kufafanua utaratibu wao wa utendaji. Kwa kutumia vitengo vya kutengeneza koloni (CFU) kama kiashiria, tuligundua kuwa wingi wa *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae* katika myeyusho wa hydroponic ulipungua haraka. Baada ya wiki moja, mkusanyiko uliobaki wa *Metarhizium anisopliae* ulikuwa chini ya 10%, na *Beauveria bassiana* ulikuwa chini ya 1%. Katika myeyusho wa mahindi wa hydroponic, fungi zote mbili zilitoweka karibu kufikia siku ya 28. Majaribio ya udhibiti yalionyesha kuwa conidia ya kuvu zote mbili ilihifadhi uhai wa juu katika mfumo wa hydroponic baada ya wiki moja. Kwa hivyo, fangasi wa endofitiki, wanaoathiriwa na mshikamano wa ndani, utambuzi wa mwenyeji, na njia za ndani, ndio sababu kuu ya kupungua kwa kasi kwa wingi wa fangasi katika mfumo wa hydroponic. Zaidi ya hayo, kazi ya kukuza ukuaji wa fangasi kimsingi ni kutokana na kazi yao ya endofitiki, si kazi ya rhizosphere.
Kazi za kibiolojia kwa ujumla huhusishwa na msongamano wa idadi ya watu. Ni kwa kupima idadi ya fangasi wa endofitiki katika tishu za mimea pekee ndipo tunaweza kuanzisha uhusiano kati ya kichocheo cha ukuaji wa mimea na msongamano wa fangasi wa endofitiki. Mifumo ambayo ukuaji wa mimea huchochewa katika mwingiliano wa fangasi wa entomopathogenic na mimea inahitaji uchunguzi zaidi. Fangasi wa entomopathogenic sio tu kwamba wana uwezo mkubwa wa kudhibiti wadudu wa kibiolojia lakini pia wana jukumu muhimu katika kuchochea ukuaji wa mimea, na kufungua mitazamo mipya kuhusu mwingiliano wa kiikolojia kati ya mimea, wadudu, na fangasi wa entomopathogenic.
Miche tisini ya mahindi inayokua kwa usawa na yenye afya ilichaguliwa kwa nasibu kutoka kwa kila kundi la majaribio. Kifaa cha kuoteshea mimea kuzunguka mizizi ya kila mche kilioshwa kwa uangalifu na maji yaliyochemshwa ili kuepuka kuharibu mfumo wa mizizi. Miche ya mahindi iliyotibiwa, ambayo ilikuwa na ukuaji sawa katika sehemu zote mbili za juu na chini ya ardhi, kisha ilipandikizwa kwenye mfumo wa kukuza mahindi kwa kutumia hydroponic.
Data zote za majaribio zilichambuliwa kwa kutumia uchambuzi wa njia moja wa tofauti (ANOVA) katika Takwimu za IBM SPSS (toleo la 20.0), na umuhimu wa tofauti kati ya matibabu ulibainishwa kwa kutumia jaribio la Tukey la HSD (P ≤ 0.05).
Kwa kuwa nyenzo za mimea zilinunuliwa kutoka kwa msambazaji aliyeidhinishwa wa eneo hilo, leseni haikuhitajika. Matumizi ya mimea au nyenzo za mimea katika utafiti huu yanafuata miongozo husika ya kimataifa, kitaifa, na/au kitaasisi.
Kwa kumalizia, fangasi wawili wanaosababisha magonjwa ya kuambukiza, *Beauveria bassiana* na *Metarhizium anisopliae*, walichukua jukumu chanya katika kukuza ukuaji wa miche ya mahindi baada ya kuchanjwa kwa rhizosphere kwa kutumia mfumo wa hydroponic. Fangasi hawa wawili waliweza kuanzisha ukoloni wa kimfumo wa viungo na tishu zote za mahindi kupitia mfumo wa mizizi ndani ya wiki moja. Mienendo ya idadi ya fangasi katika suluhisho la hydroponic na ukoloni wa fangasi wa tishu za mahindi ilionyesha kuwa, pamoja na utendaji wa rhizosphere, utendaji wa endofitiki wa fangasi ulitoa mchango mkubwa zaidi katika kukuza ukuaji wa mimea ulioonekana. Tabia ya endofitiki ya fangasi ilionyesha sifa fulani maalum za spishi. Ukuzaji wa bendi maalum za DNA za fangasi kwa kutumia PCR ulithibitika kuwa nyeti zaidi kuliko mbinu za kugundua koloni kwa kutumia vyombo vya habari vya kuchagua fangasi. Njia hii inaweza kutumika kufuatilia kwa usahihi zaidi ukoloni wa fangasi na usambazaji wao wa anga katika tishu za mimea. Utafiti zaidi unahitajika ili kufafanua mifumo ambayo mimea na wadudu wa mimea huitikia athari za endofitiki za fangasi (taarifa za ziada).
Seti za data zilizozalishwa wakati wa utafiti huu zinapatikana kutoka kwa mwandishi husika kwa ombi linalofaa.
Muda wa chapisho: Januari-20-2026