Beauveriabassiana i Metarhizium anisopliae su dvije najvažnije i široko korištene entomopatogene gljive (EPF) za suzbijanje štetočina. Nedavne studije su pokazale da one također mogu potaknuti rast biljaka nakon umjetne inokulacije. Da bi se preciznije procijenili učinci kolonizacije i poticanja rastaBeauveria bassianai Metarhizium anisopliae na poljoprivrednim usjevima, u ovoj studiji, sadnice kukuruza tretirane su sa 13 sojeva Beauveria bassiana i 73 soja Metarhizium anisopliae, respektivno, kao rizosfernim gljivama u hidroponskom sistemu. Parametri rasta biljaka, uključujući visinu biljke, dužinu korijena i svježu težinu, praćeni su i zabilježeni tokom 35 uzastopnih dana kako bi se potvrdio učinak entomopatogene gljivične inokulacije na podsticanje rasta. Rezultati procjene stope oporavka gljivica (FRR) pokazali su da su i Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae sposobni za endofitsku kolonizaciju tkiva kukuruza. Sedmog dana, stopa detekcije Beauveria bassiana bila je 100% i u stabljikama i u listovima, ali do 28. dana, stopa detekcije u stabljikama smanjila se na 11,1%, a u listovima na 22,2%. Međutim, *Beauveria bassiana* nije detektovana u korijenu do 28. dana, sa stopom detekcije od 33,3%. Tokom perioda posmatranja, sojevi *Metarhizium anisopliae* su izolovani iz korijena, stabljika i listova biljke sa visokom stopom detekcije. PCR amplifikacija DNK traka specifičnih za gljivice dodatno je potvrdila sistematsku kolonizaciju *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* u različitim tkivima; ova metoda je pokazala veću osjetljivost detekcije i 100% pozitivnu reakciju. U poređenju sa početnim vrijednostima u hidroponskom rastvoru, do 21. dana, gustina gljivica se smanjila na manje od 1%. Dakle, dva odabrana soja entomopatogenih gljivica uspješno su uspostavila endofitsku kolonizaciju, a ne kolonizaciju, rizosfere kukuruza i značajno promovisala njegov rast u hidroponskom sistemu. Entomopatogene gljive imaju ogroman potencijal za upotrebu u organskoj poljoprivredi, uključujući kao biopesticide i biođubriva.
Entomopatogene gljive (EPF) su dokazale svoj značaj kao biološki agensi za suzbijanje raznih štetočina zbog širokog spektra domaćina, jednostavne proizvodnje, stabilnosti i visoke patogenosti.1, 2, 3U Kini se *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* komercijalno koriste za održivu kontrolu glavnih štetočina kukuruza (kao što su kukuruzni moljac i pamučni molj) kako bi se izbjegla prekomjerna upotreba hemijskih pesticida.4U suzbijanju štetočina pomoću gljiva, trouglasti odnos između biljaka, štetočina i gljiva je mnogo složeniji od odnosa između štetočina i gljivičnih patogena.
Mnoge biljke žive u simbiozi s endofitskim gljivama5, koji nastanjuju biljna tkiva bez nanošenja značajne štete njima6Endofitske gljive su organizmi koji se formiraju nakon uspostavljanja mutualističkog simbiotskog odnosa sa svojim domaćinom.7Oni mogu direktno ili indirektno podsticati rast biljaka i poboljšati njihovu prilagodljivost nepovoljnim uslovima, uključujući biotičke i abiotičke stresove.8, 9, 10Endofitske gljive posjeduju važne filogenetske karakteristike i karakteristike načina života, kao što su kolonizacija, širenje, specifičnost biljke domaćina i kolonizacija različitih biljnih tkiva.11Upotreba endofitskih gljiva kao endofitskih organizama privukla je široku istraživačku pažnju i pokazala je mnoge jedinstvene prednosti u odnosu na tradicionalne endofitske organizme.
Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae mogu zaraziti razne biljke, uključujući, ali ne ograničavajući se na pšenicu, soju, rižu, mahunarke, luk, paradajz, palme, grožđe, krompir i pamuk.12Lokalna ili sistemska infekcija se uglavnom javlja u korijenu, stabljikama, listovima i unutrašnjim tkivima biljaka.11Umjetna infekcija tretiranjem sjemena, folijarnom primjenom i navodnjavanjem tla može potaknuti rast biljaka putem endofitske infekcije gljivicama.13, 14, 15, 16Tretman sjemena usjeva s Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae uspješno je izazvao endofitsku infekciju u biljnim tkivima i potaknuo rast biljaka povećanjem visine stabljike, dužine korijena, svježe težine korijena i svježe težine stabljike.17, 18, 19Inokulacija tla ifolijarnoPrskanje s Beauveria bassiana su također najčešće korištene metode primjene, koje mogu značajno potaknuti rast sadnica kukuruza.20
Cilj ove studije bio je procijeniti efekte podsticanja rasta i karakteristike kolonizacije sadnica kukuruza od strane Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae i njihov uticaj na rast biljaka u hidroponskim sistemima.
U 35-dnevnom eksperimentu, tretman gljivama Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae značajno je podstakao rast kukuruza. Kao što je prikazano na Slici 1, stimulirajući učinak gljiva na različite organe kukuruza zavisio je od njihove faze rasta.
Rast sadnica kukuruza pod različitim tretmanima tokom vremena. S lijeva na desno, linije različitih boja predstavljaju sadnice kukuruza u kontrolnoj grupi, grupi tretiranoj sa Beauveria bassiana i grupi tretiranoj sa Metarhizium anisopliae, respektivno.
Kolonizacija tkiva kukuruza od strane *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* dalje je istražena korištenjem PCR amplifikacije. Tabela 5 pokazuje da je *Beauveria bassiana* kolonizirala 100% svih tkiva organa kukuruza na svakoj tački uzorkovanja (7–35 dana). Slični rezultati su uočeni za *Metarhizium anisopliae* u tkivima listova, ali kolonizacija ovom gljivicom nije uvijek ostala na 100% u stabljikama i listovima kukuruza.
Metode inokulacije su ključne za obrasce kolonizacije gljivicama.28Parsa i dr.29utvrđeno je da *Beauveria bassiana* može kolonizirati biljke endofitski kada se prska ili zalijeva, dok je kolonizacija korijena moguća samo zalijevanjem. Kod sirka, Tefera i Vidal su izvijestili da je inokulacija lista povećala stopu kolonizacije *Beauveria bassiana* u stabljici, dok je inokulacija sjemena povećala stopu kolonizacije i korijena i stabljika. U ovoj studiji, inokulirali smo korijenje s dvije gljive dodavanjem suspenzije konidija direktno u hidroponski sistem. Ova metoda može poboljšati efikasnost širenja gljivica, jer tekuća voda može olakšati kretanje gljivičnih konidija do korijena kukuruza. Pored metoda inokulacije, drugi faktori kao što su mikroorganizmi u tlu, temperatura, relativna vlažnost, hranjiva podloga, starost i vrsta biljke, gustoća inokulacije i vrste gljivica mogu utjecati na uspješnu kolonizaciju različitih biljnih tkiva gljivicama.28
Nadalje, PCR amplifikacija specifičnih DNK traka za gljive predstavlja novu i osjetljivu metodu za detekciju gljivičnih endofita. Na primjer, nakon kultiviranja biljnih tkiva na selektivnim gljivičnim medijima, detektovan je mali broj slobodnih detektorskih receptora (FRR) za *Beauveria bassiana*, ali je PCR analiza dala 100% detekciju. Niska gustoća populacije endofitskih gljiva u biljnim tkivima ili biotička inhibicija biljnih tkiva mogu biti uzrok neuspješnog rasta gljiva na selektivnim medijima. PCR amplifikacija se može pouzdano primijeniti na proučavanje endofitskih gljiva.
Prethodne studije su pokazale da neki endofitski insekti patogeni mogu djelovati kao bio-đubriva podstičući rast biljaka. Jaber i saradnici [16]izvijestili su da sjeme pšenice inokulirano sa Beauveria bassiana tokom 14 dana ima veću visinu stabljike, dužinu korijena, težinu svježeg korijena i težinu stabljike u odnosu na neinokulirane biljke. Russo i sar.[30]izvijestili su da je folijarno prskanje kukuruza s Beauveria bassiana povećalo visinu biljke, broj listova i broj čvorova na prvom klipu.
U našoj studiji, dvije odabrane entomopatogene gljive, Beauveria bassiana i Metarhizium anisopliae, također su značajno podstakle rast kukuruza u hidroponskom sistemu uzgoja biljaka i uspostavile sistematsku kolonizaciju različitih tkiva sadnica kukuruza, što se očekuje da će dugoročno podstaći rast.
Nasuprot tome, Moloignane i saradnici su otkrili da čak ni 4 sedmice nakon navodnjavanja tla nije bilo značajnih razlika u visini biljaka, broju korijena, broju listova, svježoj težini i suhoj težini između vinove loze tretirane i netretirane sa *Beauveria bassiana*. To nije iznenađujuće, jer endofitski kapacitet specifičnih sojeva gljiva može biti usko povezan s vrstom biljke domaćina, kultivarom biljke, uvjetima ishrane i utjecajima okoline. Tull i Meying istraživali su učinak tretmana sjemena sa *Beauveria bassiana* (GHA) na rast kukuruza. Otkrili su da *Beauveria bassiana* djeluje kao promotor rasta kukuruza samo u uvjetima dovoljnim hranjivim tvarima, a nije uočen stimulativni učinak u uvjetima nedostatka hranjivih tvari. Dakle, mehanizam odgovora biljaka na endofitske učinke gljiva daleko je od jasnog i zahtijeva daljnja istraživanja.
Istražili smo efekte entomopatogenih gljiva *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* kao promotora rasta kukuruza. Međutim, ostaje nejasno da li je primarni mehanizam rizosferski ili endofitski. Pratili smo dinamiku populacije *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* u hidroponskim rastvorima i biljnim tkivima kako bismo razjasnili njihove mehanizme djelovanja. Koristeći jedinice koje formiraju kolonije (CFU) kao indikator, otkrili smo da se brojnost *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae* u hidroponskom rastvoru brzo smanjila. Nakon jedne sedmice, rezidualna koncentracija *Metarhizium anisopliae* bila je manja od 10%, a *Beauveria bassiana* manja od 1%. U hidroponskom rastvoru kukuruza, obje gljive su praktično nestale do 28. dana. Kontrolni eksperimenti su pokazali da su konidije obje gljive zadržale visoku održivost u hidroponskom sistemu nakon jedne sedmice. Dakle, endofitske gljive, pod utjecajem konidijalne adhezije, prepoznavanja domaćina i endogenih puteva, primarni su uzrok naglog pada brojnosti gljiva u hidroponskom sistemu. Nadalje, funkcija gljiva koje potiču rast prvenstveno je posljedica njihove endofitske funkcije, a ne funkcije rizosfere.
Biološke funkcije su uglavnom povezane s gustoćom populacije. Samo kvantificiranjem broja endofitskih gljiva u biljnim tkivima možemo utvrditi vezu između stimulacije rasta biljaka i gustoće populacije endofitskih gljiva. Mehanizmi kojima se stimulira rast biljaka u entomopatogenim interakcijama gljiva i biljaka zahtijevaju daljnja istraživanja. Entomopatogene gljive ne samo da posjeduju značajan potencijal za biološku kontrolu štetočina, već igraju i važnu ulogu u stimuliranju rasta biljaka, otvarajući nove perspektive o ekološkim interakcijama između biljaka, štetočina i entomopatogenih gljiva.
Iz svake eksperimentalne grupe nasumično je odabrano devedeset ujednačeno rastućih i zdravih sadnica kukuruza. Supstrat za uzgoj oko korijena svake sadnice pažljivo je ispran destiliranom vodom kako bi se izbjeglo oštećenje korijenovog sistema. Tretirane sadnice kukuruza, koje su imale ujednačen rast i u nadzemnom i u podzemnom dijelu, zatim su presađene u hidroponski sistem uzgoja kukuruza.
Svi eksperimentalni podaci analizirani su korištenjem jednosmjerne analize varijanse (ANOVA) u IBM SPSS Statistics programu (verzija 20.0), a značajnost razlika između tretmana određena je Tukeyjevim HSD testom (P ≤ 0,05).
Budući da je biljni materijal kupljen od lokalnog certificiranog distributera, nije bila potrebna nikakva dozvola. Upotreba biljaka ili biljnog materijala u ovoj studiji u skladu je s relevantnim međunarodnim, nacionalnim i/ili institucionalnim smjernicama.
Zaključno, dvije entomopatogene gljive, *Beauveria bassiana* i *Metarhizium anisopliae*, odigrale su pozitivnu ulogu u podsticanju rasta sadnica kukuruza nakon inokulacije rizosfere hidroponskim sistemom. Ove dvije gljive su bile u stanju da uspostave sistematsku kolonizaciju svih organa i tkiva kukuruza kroz korijenov sistem u roku od jedne sedmice. Dinamika populacije gljiva u hidroponskom rastvoru i kolonizacija tkiva kukuruza gljivicama otkrile su da je, pored funkcije rizosfere, endofitska funkcija gljiva značajno doprinijela uočenoj promociji rasta biljaka. Endofitsko ponašanje gljiva pokazalo je neke karakteristike specifične za vrstu. Amplifikacija DNK traka specifičnih za gljive pomoću PCR-a pokazala se osjetljivijom od metoda detekcije kolonija korištenjem medija selektivnih za gljive. Ova metoda se može koristiti za preciznije praćenje kolonizacije gljiva i njihove prostorne distribucije u biljnim tkivima. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se razjasnili mehanizmi kojima biljke i biljne štetočine reaguju na endofitske efekte gljiva (dodatne informacije).
Skupovi podataka generirani tokom ove studije dostupni su od odgovarajućeg autora na razuman zahtjev.
Vrijeme objave: 20. januar 2026.