Impact of strains of entomopathogenic fungi on some main groups of soil microorganisms

• Autorzy: Draganova S , Donkova R. , Georgieva D.

Warianty tytułu

PL

Wplyw entomopatogenicznych szczepow grzybow na niektore glowne grupy drobnoustrojow glebowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of entomopathogenic fungal strains - one Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. and seven Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. on some main groups of soil microorganisms was studied after introduction of their conidia into the soil. The soil samples were analyzed for densities of bacteria, actinomycetes and fungi by decimal dilutions of soil suspensions grown on selective media. The presence of conidia of fungal strains in the soil after a month from introduction was proved by bait method. Three of the strains of B. bassiana were established to be of the highest persistence, this being expressed by mortality of Galleria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae) larvae from 70% to 90%, followed by strains 224Re of B. bassiana and 31 of M. anisopliae. The obtained results showed that examined strains of the entomopathogenic fungi manifested different in manner and varying in degrees of impact on density of the main groups of soil microorganisms. Relatively insignificant changes were established under the influence of the strains 224Re B. bassiana and 31 M. anisopliae. The other strains of B. bassiana caused alterations in microbial balance expressed in different manner - stimulation or suppression on density of free-living nitrogen-fixing microorganisms, mineral nitrogen utilizing bacteria, spore-forming bacteria, cellulose degrading microorganisms, actinomycetes, soil fungi. So each strain could be characterized by specific impact on examined groups of soil microorganisms. The strain 412 of B. bassiana showed the most strongly manifested stimulation effect on the heterotrophic microorganisms, on the mineral nitrogen utilizing bacteria, on the free-living nitrogen-fixing microorganisms and the soil fungi - 14, 15, 7 and 30 times higher density of the microorganisms compared to the control treatments. The same strain caused high degree of suppression on densities of cellulose degrading microorganisms - 0.0064 x 106 compared to 0.0305 x 106 CFU/g in the control treatment. Densities of the soil spore-forming bacteria were not affected by the examined strains of B. bassiana and M. anisopliae. In the conducted experiments it has been established that the manifested impact on actinomycetes density by strains of the entomopathogenic fungi B. bassiana and M. anisopliae was different in manner and varying in degrees, on the contrary to the stimulation influence on density of the soil fungi.

PL

Badano wpływ grzybów entomopatogenicznych - jednego szczepu Metarhizum anisopliae (Metsch.) Sorok. oraz sześciu szczepów Bauveria bassiana (Bals.-Criv.) na niektóre główne grupy drobnoustrojów glebowych, po wprowadzeniu konidiów tych grzybów do ziemi. Analiza prób tej ziemi obejmowała gęstość występowania zasiedlających próby bakterii, promieniowców i grzybów wyhodowanych na selektywnych podłożach, przy wykorzystaniu metody dziesięciokrotnych rozcieńczeń. Obecność konidiów szczepów grzybów entomopatogenicznych stwierdzano stosując metodę przynęty, miesiąc po ich wprowadzeniu do ziemi. Ustalono na podstawie śmiertelności larw Galeria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae), wynoszącej od 70% do 90%, że trzy szczepy B. bassiana, w tym szczep 224 Re, a następnie szczep 31 M. anisopliae, wykazywały najwyższą zdolność przeżywania w ziemi. Uzyskane wyniki wskazywały, że badane szczepy grzybów entomopatogenicznych miały różny sposób i nasilenie działania w odniesieniu do gęstości występowania głównych grup drobnoustrojów glebowych. Względnie nieistotne zmiany stwierdzono pod wpływem szczepów 224 Re B. bassiana oraz szczepu 31 M. anisopliae. Inne szczepy B. bassiana powodowały zmiany w równowadze biologicznej, co znajdowało odbicie w różnym sposobie działania — stymulacji lub ograniczeniu gęstości występowania wolno żyjących, wiążących azot drobnoustrojów, bakterii pobierających azot mineralny, zarodnikujących bakterii, bakterii rozkładających błonnik, promieniowców, grzybów glebowych. Tak więc każdy szczep mógł być scharakteryzowany na podstawie specyficznego wpływu na określone grupy drobnoustrojów glebowych. Szczep 412 B. bassiana wykazywał najsilniejsze działanie stymulacyjne w stosunku do drobnoustrojów heterotroficznych, bakterii zużywających azot mineralny, wolno żyjących bakterii wiążących azot i grzybów glebowych, co wyrażało się 14, 15, 7 i 30 razy większą gęstością występowania w porównaniu do kombinacji kontrolnej. Ten sam szczep powodował wysoki stopień redukcji gęstości występowania drobnoustrojów rozkładających błonnik -0,0064 x 106 w porównaniu do 0,0305 x 106 w kombinacji kontrolnej. Badane szczepy B. bassiana i M. anisopliae nie wpływały na gęstość występowania bakterii zarodnikujących. W przeprowadzonych doświadczeniach wykazano, że stwierdzony wpływ grzybów entomopatogenicznych B. bassiana i M. anisopliae na gęstość występowania promieniowców był zróżnicowany pod względem charakteru oraz nasilenia, w przeciwieństwie do stymulacyjnego wpływu na gęstość występowania grzybów.

Słowa kluczowe

PL

plant protection

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Plant Protection Research
• Rocznik: 2008
• Tom: 48
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.169-179,fig.,ref.

Twórcy

autor

Draganova S

• Plant Protection Institute, 35 Panajot Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria

autor

Donkova R.

autor

Georgieva D.

Bibliografia

• Augustyniuk-Kram A., Mandrik M., Romanovskaya T., Kolomiets E., Kuptsov V. 2007. Survival rate, insecticidal and fungistatic activity of antagonistic actinomycete Streptomyces griseoviridis and entomopathogenic fungus Beauveria bassiana in separate and combined introduction to the soil. J. Plant Prot. Res. 47 (2): 179-186.
• Bidochka M. J., Kamp A. M., Lavender T. M., DeKoning J., De Croos J. N. A. 2001. Habitat association in two genetic groups of the insect-pathogenic fungus Metarhizium anisopliae: Uncovering cryptic species? Appl. Environ. Microbiol. 67: 1335-1342.
• Bidochka M. J., Menzies F. V., Kamp A. M. 2002. Genetic groups of the insect pathogenic fungus Beauveria bassiana are associated with habitat and thermal growth preferences. Archiv. Microbiol. 178: 531-537.
• Gushterov G., Todorov T., Kominkov L. 1970. Laboratory Manual on Microbiology. Publ. House "Science & Art", 156 pp.
• Humber R. 1997. Fungi: Identification. p. 153-185. In: "Manual of Techniques in Insect Pathology". Academic Press, London.
• Jung K., Fuller-Schaefer C., Larson B., Jaronski S. T. 2005. Observations on the interaction between biocontrol fungi, Metarhizium and Beauveria, and bacteria isolated from the rhizosphere of sugar beets. In: "38th Annual Meeting of the Society for Invertebrate Pathology". 7-11 August 2005, Anchorage, Alaska, USA.
• Keller S., Kessler P., Schweizer C. 2003. Distribution of insect pathogenic soil fungi in Switzerland with special reference to Beauveria brongniartii and Metarhizium anisopliae. Biocontrol 48: 307-319.
• McCoy C., Quintela E. D., De Faria M. 2000. Environmental Persistence of Entomopathogenic Fungi. In: "Factors Affecting the Survival of Entomopathogens (M. E. Baur J. R. Fuxa, eds.). Lousiana State University Agricultural Center, Southern Cooperative Series Bulletin 400. http://www.agrctr.Isu.edu/s265/default.htm http://www.agrctr.Isu.edu/s265/default.htm
• Meyling N. 2007. Methods for Isolation of Entomopathogenic Fungi from the Soil Environment. Laboratory Manual, University of Copenhagen, Denmark, 18 pp.
• Meyling N., Eilenberg J. 2006. Occurrence and distribution of soil borne entomopathogenic fungi within a single organic agroecosystem. Agriculture, Ecosystems and Environment 113: 336-341.
• Miętkiewski R., Tkaczuk C. 1998. The spectrum and frequency of entomopathogenic fungi in litter, forest soil and arable soil: 41-44. In: "Insect Pathogens and Insect Parasitic Nematodes" (P. H. Smits, ed.). IOBC wprs Bull. 21 (4).
• Popowska-Nowak E., Bajan C., Augustyniuk-Kram A., Kolomiets E. I., Chikileva A., Lobanok A. G. 2003. Interactions between soil microorganisms: bacteria, actinomycetes and entomopathogenic fungi of the genera Beauveria and Paecilomyces. Pol. J. Ecol. 51 (1): 85-90.
• Shields M. S., Lingg A. J., Heimsch R. C. 1981. Identification of a Penicillium urticae metabolite which inhibit Beauveria bassiana. J. Invertebr. Pathol. 38: 374-377.
• Shimazu M., Maehara N., Sato H. 2002. Density dynamics of the entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana Vuillemin (Deuteromycotina: Hyphomycetes) introduced into forest soil, and its influence on other soil microorganisms. Appl. Entomol. Zool. 37 (2): 263-269.
• Sosnowska D., Balazy S., Prishchepa L., Mikulskaya N. 2004. Biodiversity of arthropod pathogens in the Białowieza forest. J. Plant Prot. Res. 44 (4): 313-321.
• Vänninen I. 1996. Distribution and occurrence of four entomopathogenic fungi in Finland: effect of geographical location, habitat type and soil type. Mycol. Res. 100 (1): 93-101.
• Vänninen I., Tyni-Juslin J., Hokkanen H. 2000. Persitence of augmented Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana in Finnish agricultural soils. BioControl 45 (2): 201-222 (DOI 10.1023/A:1009998919531).
• Zimmermann G. 1986. The "Galleria bait method" for detection of entomopathogenic fungi in soil. J. Appl. Entomol. 102 (2): 213-215.