Beauveriabassiana e Metarhizium anisopliae son dous dos fungos entomopatóxenos (FEP) máis importantes e amplamente utilizados para o control de pragas. Estudos recentes demostraron que tamén poden promover o crecemento das plantas despois da inoculación artificial. Para avaliar con maior precisión os efectos de colonización e promoción do crecemento deBeauveria bassianae Metarhizium anisopliae en cultivos agrícolas, neste estudo, as mudas de millo foron tratadas con 13 cepas de Beauveria bassiana e 73 cepas de Metarhizium anisopliae, respectivamente, como fungos da rizosfera nun sistema hidropónico. Os parámetros de crecemento das plantas, incluíndo a altura da planta, a lonxitude da raíz e o peso fresco, foron monitorizados e rexistrados durante 35 días consecutivos para confirmar o efecto promotor do crecemento da inoculación de fungos entomopatóxenos. Os resultados da avaliación da taxa de recuperación de fungos (FRR) mostraron que tanto Beauveria bassiana como Metarhizium anisopliae son capaces de colonizar endofíticamente os tecidos do millo. No día 7, a taxa de detección de Beauveria bassiana foi do 100 % tanto nos talos como nas follas, pero no día 28, a taxa de detección nos talos diminuíu ao 11,1 % e nas follas ao 22,2 %. Non obstante, *Beauveria bassiana* non se detectou nas raíces ata o día 28, cunha taxa de detección do 33,3 %. Ao longo do período de observación, illáronse cepas de *Metarhizium anisopliae* das raíces, talos e follas da planta cunha alta taxa de detección. A amplificación por PCR das bandas de ADN específicas de fungos confirmou aínda máis a colonización sistemática de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* en varios tecidos; este método demostrou unha maior sensibilidade de detección e unha reacción positiva do 100 %. En comparación cos valores iniciais na solución hidropónica, no día 21, a densidade fúnxica diminuíu a menos do 1 %. Así, as dúas cepas seleccionadas de fungos entomopatóxenos estableceron con éxito a colonización endofítica, en lugar da colonización, da rizosfera do millo e promoveron significativamente o seu crecemento nun sistema hidropónico. Os fungos entomopatóxenos teñen un enorme potencial para o seu uso na agricultura ecolóxica, incluíndo como biopesticidas e biofertilizantes.
Os fungos entomopatóxenos (EPF) demostraron a súa importancia como axentes de control biolóxico (BCA) para o tratamento de diversas pragas debido á súa ampla gama de hóspedes, facilidade de produción, estabilidade e alta patoxenicidade.1, 2, 3Na China, *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* utilízanse comercialmente para o control sostible das principais pragas do millo (como o barrenador do millo e a verme do algodón) para evitar o uso excesivo de pesticidas químicos.4Na xestión de pragas con fungos, a relación triangular entre plantas, pragas e fungos é moito máis complexa que a relación entre pragas e patóxenos fúnxicos.
Moitas plantas viven en simbiose con fungos endófitos5, que habitan nos tecidos vexetais sen causarlles danos significativos6Os fungos endófitos son organismos que se forman despois de establecer unha relación simbiótica mutualista co seu hóspede.7Poden promover directa ou indirectamente o crecemento das plantas e mellorar a súa adaptabilidade a condicións adversas, incluídos os estreses bióticos e abióticos.8, 9, 10Os fungos endófitos posúen importantes características filoxenéticas e de estilo de vida, como a colonización, a dispersión, a especificidade da planta hospedadora e a colonización de varios tecidos vexetais.11O uso de fungos endófitos como organismos endófitos atraeu unha ampla atención investigadora e demostrou moitas vantaxes únicas sobre os organismos endófitos tradicionais.
Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae poden infectar unha variedade de plantas, incluíndo, entre outras, o trigo, a soia, o arroz, as leguminosas, a cebola, o tomate, a palma, a uva, a pataca e o algodón.12A infección local ou sistémica prodúcese principalmente nas raíces, talos, follas e tecidos internos das plantas.11A infección artificial mediante o tratamento de sementes, a aplicación foliar e o rego no solo pode promover o crecemento das plantas mediante a infección endofítica por fungos.13, 14, 15, 16O tratamento de sementes de cultivos con Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae induciu con éxito a infección endofítica nos tecidos vexetais e promoveu o crecemento da planta ao aumentar a altura do talo, a lonxitude da raíz, o peso fresco da raíz e o peso fresco do talo.17, 18, 19Inoculación do solo efoliarA pulverización de Beauveria bassiana tamén son os métodos de aplicación máis empregados, que poden promover significativamente o crecemento das mudas de millo.20
O obxectivo deste estudo foi avaliar os efectos promotores do crecemento e as características de colonización das plántulas de millo por Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae e o seu impacto no crecemento das plantas en sistemas hidropónicos.
Nun experimento de 35 días, o tratamento cos fungos Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae promoveu significativamente o crecemento do millo. Como se mostra na Figura 1, o efecto estimulante dos fungos en varios órganos do millo dependía da súa fase de crecemento.
Crecemento das plántulas de millo baixo diferentes tratamentos ao longo do tempo. De esquerda a dereita, as liñas de diferentes cores representan as plántulas de millo no grupo de control, no grupo tratado con Beauveria bassiana e no grupo tratado con Metarhizium anisopliae, respectivamente.
A colonización dos tecidos do millo por *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* Investigouse máis a fondo mediante amplificación por PCR. A táboa 5 mostra que *Beauveria bassiana* colonizou o 100 % de todos os tecidos orgánicos do millo en cada punto de mostraxe (7–35 días). Observáronse resultados similares para *Metarhizium anisopliae* nos tecidos foliares, pero a colonización por este fungo non sempre se mantivo no 100 % nos talos e nas follas do millo.
Os métodos de inoculación son cruciais para os patróns de colonización por fungos.28Parsa et al.29descubriron que *Beauveria bassiana* pode colonizar as plantas endofiticamente cando se pulveriza ou rega, mentres que a colonización das raíces só é posible con rego. No sorgo, Tefera e Vidal informaron de que a inoculación de follas aumentou a taxa de colonización de *Beauveria bassiana* no talo, mentres que a inoculación de sementes aumentou a taxa de colonización tanto nas raíces como nos talos. Neste estudo, inoculamos as raíces con dous fungos engadindo unha suspensión de conidias directamente ao sistema hidropónico. Este método pode mellorar a eficiencia da dispersión de fungos, xa que a auga corrente pode facilitar o movemento das conidias fúnxicas ás raíces do millo. Ademais dos métodos de inoculación, outros factores como os microorganismos do solo, a temperatura, a humidade relativa, o medio nutriente, a idade e as especies da planta, a densidade de inoculación e as especies fúnxicas poden influír na colonización exitosa de varios tecidos vexetais por fungos.28
Ademais, a amplificación por PCR de bandas de ADN específicas de fungos representa un método novo e sensible para detectar endófitos fúnxicos. Por exemplo, despois de cultivar tecidos vexetais en medios selectivos para fungos, detectouse un baixo número de receptores detectores libres (FRR) para *Beauveria bassiana*, pero a análise por PCR produciu unha detección do 100 %. A baixa densidade de poboación de fungos endófitos nos tecidos vexetais ou a inhibición biótica dos tecidos vexetais pode ser a causa dun crecemento fúnxico infrutuoso en medios selectivos. A amplificación por PCR pódese aplicar de forma fiable ao estudo de fungos endófitos.
Estudos previos demostraron que algúns patóxenos de insectos endófitos poden actuar como biofertilizantes ao promover o crecemento das plantas. Jaber et al. [16]informou que as sementes de trigo inoculadas con Beauveria bassiana durante 14 días tiñan unha maior altura do talo, lonxitude da raíz, peso da raíz fresca e peso do talo que as plantas non inoculadas. Russo et al.[30]informou que a pulverización foliar de millo con Beauveria bassiana aumentou a altura da planta, o número de follas e o número de nodos da primeira espiga.
No noso estudo, dous fungos entomopatóxenos seleccionados, Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, tamén promoveron significativamente o crecemento do millo nun sistema de cultivo hidropónico e estableceron unha colonización sistemática de varios tecidos das plántulas de millo, o que se espera que promova o crecemento a longo prazo.
En contraste, Moloignane et al. descubriron que mesmo 4 semanas despois do rego do solo, non había diferenzas significativas na altura da planta, o reconto de raíces, o reconto de follas, o peso fresco e o peso seco entre as vides tratadas e as non tratadas con *Beauveria bassiana*. Isto non é sorprendente, xa que a capacidade endofítica de cepas fúnxicas específicas pode estar estreitamente relacionada coa especie da planta hospedadora, o cultivar da planta, as condicións nutricionais e as influencias ambientais. Tull e Meying investigaron o efecto do tratamento con sementes (GHA) de *Beauveria bassiana* no crecemento do millo. Descubriron que *Beauveria bassiana* actuaba como promotor do crecemento no millo só en condicións de nutrientes suficientes, e non se observou ningún efecto estimulante en condicións deficientes en nutrientes. Polo tanto, o mecanismo de resposta das plantas aos efectos endofíticos dos fungos está lonxe de ser claro e require máis investigación.
Investigamos os efectos dos fungos entomopatóxenos *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* como promotores do crecemento no millo. Non obstante, non está claro se o mecanismo principal é rizosférico ou endofítico. Monitorizamos a dinámica de poboación de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* en solucións hidropónicas e tecidos vexetais para dilucidar os seus mecanismos de acción. Usando unidades formadoras de colonias (UFC) como indicador, descubrimos que a abundancia de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* na solución hidropónica diminuíu rapidamente. Despois dunha semana, a concentración residual de *Metarhizium anisopliae* era inferior ao 10 % e *Beauveria bassiana* era inferior ao 1 %. Na solución de millo hidropónico, ambos os fungos practicamente desapareceron no día 28. Os experimentos de control mostraron que as conidios de ambos os fungos mantiveron unha alta viabilidade no sistema hidropónico despois dunha semana. Así, os fungos endófitos, influenciados pola adhesión conidial, o recoñecemento do hóspede e as vías endóxenas, son a causa principal do forte declive na abundancia de fungos no sistema hidropónico. Ademais, a función promotora do crecemento dos fungos débese principalmente á súa función endófita, non á función da rizosfera.
As funcións biolóxicas xeralmente están asociadas coa densidade de poboación. Só cuantificando o número de fungos endófitos nos tecidos vexetais podemos establecer unha relación entre a estimulación do crecemento das plantas e a densidade de poboación de fungos endófitos. Os mecanismos polos que se estimula o crecemento das plantas nas interaccións entomopatóxenas entre fungos e plantas requiren máis investigación. Os fungos entomopatóxenos non só posúen un potencial significativo para o control biolóxico de pragas, senón que tamén desempeñan un papel importante na estimulación do crecemento das plantas, abrindo novas perspectivas sobre as interaccións ecolóxicas entre plantas, pragas e fungos entomopatóxenos.
Seleccionáronse ao chou noventa mudas de millo de crecemento uniforme e sans de cada grupo experimental. O medio de cultivo arredor das raíces de cada muda enxágüeuse coidadosamente con auga destilada para evitar danar o sistema radicular. As mudas de millo tratadas, que tiveron un crecemento uniforme tanto nas partes aéreas como subterráneas, transplantáronse a continuación a un sistema de cultivo de millo hidropónico.
Todos os datos experimentais analizáronse mediante unha análise de varianza unidireccional (ANOVA) en IBM SPSS Statistics (versión 20.0) e a significancia das diferenzas entre os tratamentos determinouse mediante a proba HSD de Tukey (P ≤ 0,05).
Dado que o material vexetal se adquiriu a un distribuidor local certificado, non se requiriu ningunha licenza. O uso de plantas ou material vexetal neste estudo cumpre coas directrices internacionais, nacionais e/ou institucionais pertinentes.
En conclusión, dous fungos entomopatóxenos, *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae*, xogaron un papel positivo na promoción do crecemento das plántulas de millo despois da inoculación na rizosfera cun sistema hidropónico. Estes dous fungos foron capaces de establecer unha colonización sistemática de todos os órganos e tecidos do millo a través do sistema radicular nunha semana. A dinámica da poboación fúnxica na solución hidropónica e a colonización fúnxica dos tecidos do millo revelaron que, ademais da función da rizosfera, a función endofítica dos fungos fixo unha contribución máis significativa á promoción do crecemento das plantas observada. O comportamento endofítico dos fungos demostrou algunhas características específicas da especie. A amplificación de bandas de ADN específicas de fungos mediante PCR demostrou ser máis sensible que os métodos de detección de colonias que empregan medios selectivos para fungos. Este método pódese empregar para rastrexar con maior precisión a colonización fúnxica e a súa distribución espacial nos tecidos vexetais. É necesaria máis investigación para dilucidar os mecanismos polos que as plantas e as pragas das plantas responden aos efectos endofíticos dos fungos (información adicional).
Os conxuntos de datos xerados durante este estudo están dispoñibles a través do autor correspondente se o solicita razoablemente.
Data de publicación: 20 de xaneiro de 2026