Wpływ krzemu na rozwój i zarodnikowanie grzybów entomopatogenicznych
The influence of silicon on the development and sporulation of entomopathogenic fungi
Oliwia Pietruszyńska, e-mail: o.pietruszynska@iorpib.poznan.pl
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, PolskaDanuta Sosnowska, e-mail: d.sosnowska@iorpib.poznan.pl
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, PolskaMałgorzata Holka, e-mail: m.holka@iorpib.poznan.pl
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, PolskaJolanta Kowalska, e-mail: j.kowalska@iorpib.poznan.pl
Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, PolskaAbstract |
Krzem wykorzystywany jest w uprawie roślin rolniczych jako pierwiastek wpływający korzystnie na rozwój roślin i zwiększający ich odporność na stres oraz wspomagający systemy obronne rośliny chroniąc m.in. przed wnikaniem chorobotwórczych patogenów. Szczególne zastosowanie znalazł w uprawach ekologicznych. Nie ma statusu pierwiastka niezbędnego dla rozwoju roślin, jednak jego obecność poprawia ich kondycję. Podczas suplementowania roślin krzemem należy uwzględnić, że jego podwyższona zawartość w środowisku może mieć negatywny wpływ na pozostałe organizmy glebowe. Celem przeprowadzonego doświadczenia było wykazanie wpływu stosowania preparatu krzemowego w różnych dawkach na rozwój i zarodnikowanie grzybów owadobójczych z rodzajów Beauveria, Cordycepsi Metarhizium na pożywkach sztucznych. Wykazano zróżnicowany wpływ preparatu krzemowego na rozwój grzybów. Stwierdzono, żew niskiej dawce preparat wpływa korzystnie na produkcję zarodników u grzybów z rodzajów Beauveria sp. i Cordyceps sp. W przypadku Metarhizium sp. wykazano pozytywny wpływ na wzrost grzybni, przy jednoczesnym silnie ograniczającym działaniu krzemu na zarodnikowanie.
Silicon is used in the cultivation of agricultural plants as an element that has a positive effect on the development of plants and increases their resistance to stress. It supports the plant’s defense systems, protecting against the penetration of pathogens. Increased silicon content in the environment may have a negative impact on other soil organisms. The aim of the experiment was to demonstrate the effect of using a silicon preparation in various doses on the development of entomopathogenic fungi of the genera Beauveria, Cordyceps and Metarhizium on artificial media. A varied effect of the silicon preparation on the development of fungi have been demonstrated. It was found that at a low dose, the preparation had a positive effect on the production of spores in fungi of the genera Beauveria sp. and Cordyceps sp. In the case of Metarhizium sp., a positive effect on the growth of mycelium was demonstrated, with a simultaneous strong limiting effect of silicon on spore formation. |
Key words |
grzyby owadobójcze; krzem; in vitro; entomopathogenic fungi; silicon |
References |
Abdul Qayyum M., Bilal H., Naeem Ullah U., Ali H., Raza H., Wajid M. 2021. Factors affecting the epizootics of entomopathogenic fungi – a review. Journal of Bioresource Management 8 (4): 78–85. DOI: 10.35691/JBM.1202.0204
Artyszak A. 2022. Zmiany w nawożeniu – dobre i złe. [Changes in fertilization – good and bad]. Progress in Plant Protection/ Postępy w Ochronie Roślin 62 (2): 134–140. DOI: 10.14199/ppp-2022-016
Bhatt D., Sharma G. 2018. Role of silicon in counteracting abiotic and biotic plant stresses. International Journal of Chemical Studies 6 (2): 1434–1442.
Coskun D., Deshmukh R., Sonah H., Menzies J.G., Reynolds O., Ma J.F., Kronzucher H.J., Bélanger R.R. 2019. The controversies of silicon’s role in plant biology. New Phytologist 221 (1): 67–85. DOI: 10.1111/nph.15343
El-Sayed A.A., Abou Seeda M.A., Yassen A.A., Zaghloul S.M., Khater A. 2019. Silicon in soils, plants and its important role in crop protection: a review. Middle East Journal of Agriculture Research 8 (4): 983–1004. DOI: 10.36632/mejar/2019.8.4.3
Ferreira H.A., Nascimento C.W.A., Datnoff L.E., Nunes G.H.S., Preston W., Souza E.B., Mariano R.L.R. 2015. Effects of silicon on resistance to bacterial fruit blotch and growth of melon. Crop Protection 78: 277–283. DOI: 10.1016/j.cropro.2015.09.025
Gatarayiha M.C., Laing M.D., Miller R.M. 2010. Combining applications of potassium silicate and Beauveria bassiana to four crops to control two spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch. International Journal of Pest Management 56 (4): 291–297. DOI: 10.1080/09670874.2010.495794
Gong H., Zhu X., Chen K., Wang S., Zhang C. 2005. Silicon alleviates oxidative damage of wheat plants in pots under drought. Plant Science 169 (2): 313–321. DOI: 10.1016/j.plantsci.2005.02.023
Goussain M.M., Prado E., Moraes J.C. 2005. Effect of silicon applied to wheat plants on the biology and probing behaviour of the greenbug Schizaphis graminum (Rond.) (Hemiptera: Aphididae). Neotropical Entomology 34 (5): 807–813. DOI: 10.1590/ S1519-566X2005000500013
Guntzer F., Keller C., Meunier J.D. 2012. Benefits of plant silicon for crops: a review. Agronomy for Sustainable Development 32 (1): 201–213. DOI: 10.1007/s13593-011-0039-8
Habibi G. 2014. Silicon supplementation improves drought tolerance in canola plants. Russian Journal of Plant Physiology 61 (6): 784–791. DOI: 10.1134/S1021443714060077
Kaya C., Tuna L., Higgs D. 2006. Effect of silicon on plant growth and mineral nutrition of maize grown under water-stress conditions. Journal of Plant Nutrition 29 (8): 1469–1480. DOI: 10.1080/01904160600837238
Kowalska J., Krzymińska J., Łukaszyk J. 2023. Rola krzemu we wzroście roślin w świetle badań. [The role of silicon in plant growth in research]. Zagadnienia Doradztwa Rolniczego 113 (3): 104–115.
Ma J.F. 2004. Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Science and Plant Nutrition 50 (1): 11–18. DOI: 10.1080/00380768.2004.10408447
Mantzoukas S., Chondrogiannis C., Grammatikopoulos G. 2014. Effects of three endophytic entomopathogens on sweet sorghum and on the larvae of the stalk borer Sesamia nonagrioides. Entomologia Experimentalis et Applicata 154 (1): 78–87. DOI: 10.1111/eea.12262
Ming D.F., Pei Z.F., Naeem M.S., Gong H.J., Zhou W.J. 2011. Silicon alleviates PEG-induced water-deficit stress in upland rice seedlings by enhancing osmotic adjustment. Journal of Agronomy and Crop Science 198 (1): 14–26. DOI: 10.1111/j.1439- 037X.2011.00486.x
Mudgal S., Toni A., Tostivint C., Hokkanen H., Chandler D. 2013. Scientific support, literature review and data collection and analysis for risk assessment on microbial organisms used as active substance in plant protection products – Lot 1 Environmental Risk characterisation. EFSA Supporting Publication 2013:EN-518, 149 ss. DOI: 10.2903/sp.efsa.2013.EN-518
Pruszyński S., Bartkowski J., Pruszyński G. 2012. Integrowana ochrona roślin w zarysie. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Poznaniu, 57 ss. ISBN 978-83-60232-39-2.
Sabbour M., Abd-El-Aziz S., Marwa S. 2012. Efficacy of three entomopathogenic fungi alone or in combination with diatomaceous earth modifications for the control of three pyralid moths in stored grains. Journal of Plant Protection Research 52 (3): 359–363. DOI: 10.2478/v10045-012-0059-7
Sakr N. 2016a. Silicon control of bacterial and viral diseases in plants. Journal of Plant Protection Research 56 (4): 331–336. DOI: 10.1515/jppr-2016-0052
Sakr N. 2016b. The role of silicon (Si) in increasing plant resistance against fungal diseases. Hellenic Plant Protection Journal 9 (1): 1–15. DOI: 10.1515/hppj-2016-0001
Shakir H.U., Saeed M., Anjum N.A., Farid A., Khan I.A., Liaquat M., Badshah T. 2015. Combined effect of entomopathogenic fungus Beauveria bassiana, imidacloprid and potassium silicate against Cnaphalocrocis medinalis Guenée (Lepidoptera: Pyralidae) in rice crop. Journal of Entomology and Zoology Studies 3 (4): 173–177.
Shatalova E.I., Grizanova E.V., Duborskiy I.M. 2022. The effect of silicon dioxide nanoparticles combined with entomopathogenic bacteria or fungus on the survival of Colorado potato beetle and cabbage beetles. Nanomaterials 12 (9): 1558. DOI: 10.3390/ nano12091558
Shen X., Zhou Y., Duan L., Li Z., Eneji A.E., Li J. 2010. Silicon effects on photosynthesis and antioxidant parameters of soybean seedlings under drought and ultraviolet-B radiation. Journal of Plant Physiology 167 (15): 1248–1252. DOI: 10.1016/j. jplph.2010.04.011
Sierpińska A., Tkaczuk C., Skrzecz I. 2012. Rola badań nad entomopatogenami w rozwoju biologicznych metod ochrony roślin. s. 13–30. W: Kierunki rozwoju patologii owadów w Polsce (I. Skrzecz, A. Sierpińska, red.). Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, 381 ss. ISBN 978-83-62830-11-4.
Swathi P., Ganga Visalakshy P.N., Das S.B. 2018. In vitro evaluation for compatibility of additives with Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin. Egyptian Journal of Biological Pest Control 28 (1): 13. DOI: 10.1186/s41938-017-0017-9
Tkaczuk C., Krzyczkowski T., Głuszczak B., Król A. 2012. Wpływ wybranych środków ochrony roślin na wzrost kolonii i kiełkowanie zarodników owadobójczego grzyba Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. [The influence of selected pesticides on the colony growth and conidial germination of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Bals.) Vuill.]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 52 (4): 969–974. DOI: 10.14199/ppp-2012-167
Verma K.K., Singh P., Song X.P., Malviya M.K., Singh R.K., Chen G.L., Solomon S., Li Y.R. 2020. Mitigating climate change for sugarcane improvement. Role of silicon in alleviating abiotic stresses. Sugar Tech 22 (1): 741–749. DOI: 10.1007/s12355-020- 00831-0
Wang M., Wang R., Mur L.A.J., Ruan J., Shen Q., Guo S. 2021. Functions of silicon in plant drought stress responses. Horticulture Research 8: 254. DOI: 10.1038/s41438-021-00681-1 |
Progress in Plant Protection (2024) 64: 70-74 |
First published on-line: 2024-05-09 14:36:04 |
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2024-007 |
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list |