Trichoderma harzianum: características, morfologia, reprodução - Ciência - 2023

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Trichoderma harzianum é um fungo filamentoso antagonista de fitopatógenos, utilizado no controle biológico de doenças produzidas por fungos fitopatogênicos. É amplamente utilizado na agricultura devido às suas propriedades como biofungicida, biofertilizante e bioestimulante.

De fato, o interesse científico gerado por esta espécie está relacionado aos mecanismos de controle contra fungos fitopatogênicos. Ações como competição por nutrientes e espaço, micoparasitismo e antibiose, são mecanismos de controle biológico.

o Trichoderma harzianum É um fungo cosmopolita, pois se distribui mundialmente em diversos ecossistemas e ambientes naturais, e seu desenvolvimento é comum em locais onde se acumulam materiais vegetais orgânicos, como restos de colheitas ou solos húmicos.

Plantas com alta densidade de raízes adventícias e rizosfera adequada favorecem sua colonização. Na verdade, sua grande capacidade de adaptação às diversas condições agrológicas, torna o Trichoderma um fungo com amplo espectro de uso.

No nível nutricional, Trichoderma é capaz de degradar substratos complexos como amidos, pectinas e celuloses. Posteriormente, utiliza esses elementos para o seu crescimento em virtude do abundante complexo enzimático que possui (amilases, pectinases, celulases e quitinases).

Caracteristicas

Ecossistemas aquáticos e terrestres

Esses fungos são caracterizados por proliferar em ecossistemas terrestres (solos agrícolas, pastagens, florestas e desertos) e ecossistemas aquáticos. Algumas espécies têm vida livre no solo, são oportunistas, simbiontes de plantas e outras são micoparasitas.

Eles também têm a capacidade de colonizar vários ambientes, devido a sua grande capacidade reprodutiva. Eles podem se adaptar e sobreviver em condições extremas de temperatura, salinidade e pH.

Reprodução e nutrição

No estado vegetativo, apresentam micélio ou septos haplóides simples e sua parede é composta por quitina e glucanos. Eles são anaeróbios facultativos e se reproduzem assexuadamente por conídios.

Esta espécie apresenta baixas exigências nutricionais, embora seu crescimento seja favorecido por matéria orgânica e umidade. A faixa de temperatura ótima para seu crescimento e desenvolvimento é entre 25º a 30º C.

Habitat

PARA T. harzianum, pode estar localizado em diversos materiais orgânicos e solos, apresentam uma ampla distribuição devido à sua grande adaptabilidade. Algumas espécies preferem locais secos e temperados e outros locais úmidos e frios.

Em particular, esses fungos, como organismos endofíticos, competem com a rizosfera da planta, conseguindo colonizar a superfície radicular. Na verdade, eles penetram através dos espaços intercelulares, para a primeira ou segunda camada de células.

Importância

Este grupo fúngico é de grande importância para as plantas, visto que contribui para o controle de fungos fitopatogênicos. Na verdade, eles são amplamente conhecidos por sua capacidade de produzir toxinas e antibióticos que controlam vários patógenos.

Os isolados do gênero Trichoderma Eles estão entre os agentes de controle biológico mais amplamente utilizados na agricultura. Trabalhos de pesquisa têm permitido verificar seu controle efetivo, visto que atuam sobre um grande número de patógenos de solo.

Características

Uma das principais funções do Trichoderma harzianum é sua capacidade de desenvolver relações simbióticas com as plantas.O fungo se desdobra e cresce na rizosfera da cultura, aumentando seu desenvolvimento para obter mais espaço para crescer.

Além disso, utilizado como agente de controle biológico, tem a capacidade de produzir enzimas que atacam e inibem fungos fitopatogênicos. Na verdade, incorporado no substrato ou no campo de cultivo antes da semeadura é muito benéfico.

Nesse sentido, sua ação como hiperparasita competitivo é baseada na produção de metabólitos antifúngicos e enzimas hidrolíticas. Mudanças estruturais originadas no nível celular, como vacuolização, granulação, desintegração do citoplasma e lise celular, nos organismos controlados.

Estudos em nível de armazém tornaram possível determinar o aumento do sistema raiz ao usar o Trichoderma harzianum em diferentes doses. Nesse sentido, estimula a germinação de sementes e favorece o crescimento de novas mudas.

Recomenda-se incluir o T. harzianum em um programa de controle de doenças, a fim de aproveitar sua capacidade antagônica. Está provado que as aplicações de Trichoderma previne e controla patógenos como Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia Y Esclerotium.

Taxonomia

O genero Trichoderma spp., foi inicialmente descrito por Persoon (1794), para classificar quatro espécies atualmente não relacionadas. Entre elas: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum e Trichotecium roseum.

Posteriormente, várias classificações foram feitas, com base nas características microscópicas, tamanho e presença de fiálides. Em seguida, Rafai (1969) fez uma revisão do gênero e descreveu 9 espécies de Trichoderma spp., onde incluo o Trichoderma harzianum.

As espécies T. harzianum (Rafai, 1969), pertence ao gênero Trichoderma, Família Hypocreaceae, ordem Hypocreales, classe Sordariomycetes, subdivisão Pezizomycotina, divisão Ascomycota, reino Fungi.

Estudos taxonômicos de Trichoderma harzianum, foram apoiados por variações no polimorfismo de DNA usando técnicas de PCR. Dentro do gênero T. harzianum (Rifai), quatro formas biológicas foram diferenciadas: Th1, Th2, Th3 e Th4.

Morfologia

O genero Trichoderma compreende uma série de espécies sem fase sexual óbvia. É caracterizada por um micélio septado, geralmente conídios ovais, conidióforo hialino não whorled, fiálides singulares ou agrupados e conídios unicelulares.

No nível macroscópico, as colônias são facilmente reconhecíveis por sua coloração verde-branca ou verde-amarela. Além disso, em áreas com conídios, anéis concêntricos são observados; e no reverso das colônias a coloração é amarela, âmbar ou amarelo-esverdeada.

Ao nível microscópico, são observados conidióforos eretos, hialinos, ramificados e não whorled, que aparecem em grupos ou solitários. As fiálides têm forma de pêra, isoladas ou em grupos, inchadas na região central e delgadas no ápice.

O ângulo de inserção entre as fiálides e os conidióforos está correto. Os conídios unicelulares são oblongos ou subglobulares, lisos ou equinulados. De cor verde ou hialina, apresenta-se em massas nos ápices das fiálides.

Reprodução

O genero Trichoderma eles não têm um período sexual avançado, eles se reproduzem naturalmente por esporos assexuados. O ciclo de vida de T. harzianum, começa quando o organismo cresce e se ramifica como uma hifa fúngica de 5 a 10 mícrons de diâmetro.

A esporulação assexuada começa quando esporos de 3-5 mícrons de diâmetro são liberados em grandes números. Da mesma forma, clamidósporos intercalados são formados individualmente, embora às vezes dois ou mais clamidosporos fundidos sejam observados.

Mecanismos de ação

O efeito de controle dos fungos Trichoderma É verificado por vários mecanismos de ação sobre o desenvolvimento de fungos fitopatogênicos. Entre os principais mecanismos que exercem ação direta estão a competição por espaço e nutrientes, o micoparasitismo e a antibiose.

A ação do biocontrolador de Trichoderma harzianum é aumentado por sua capacidade de colonizar a rizosfera das plantas. Além disso, mecanismos como a secreção de enzimas e a produção de compostos inibidores funcionam como um efeito biocontrolador.

Por outro lado, existem mecanismos cuja função indireta contribui como efeito biorregulador. Entre eles a capacidade de ativar compostos relacionados à resistência, à desintoxicação de toxinas e à desativação de enzimas na planta.

A capacidade do fungo de facilitar a solubilização de elementos nutritivos, não disponíveis às plantas em sua forma natural, constitui um processo que melhora as condições nutricionais do meio para fornecer nutrientes a uma cultura.

Da mesma forma, quando se desenvolve em condições favoráveis, é capaz de colonizar abundantemente a rizosfera das plantas, o que lhe permite criar um ambiente favorável ao desenvolvimento radical, melhorando a tolerância da planta ao estresse.

Concorrência

Competição é definida como um comportamento desigual entre dois indivíduos para suprir a mesma necessidade, seja substrato ou nutrientes. O sucesso da competição resulta na habilidade de um dos organismos de superar a habilidade do outro.

o Trichoderma harzianum Possuem grande capacidade antagônica pelo fato de apresentarem rápido desenvolvimento. Seu efeito de biocontrole é favorecido por sua ampla adaptação ecológica e adaptabilidade às condições adversas.

Além disso, possui grande capacidade de mobilizar e aproveitar os nutrientes do solo, principalmente nitrogênio, carboidratos e polissacarídeos. Dessa forma, é capaz de colonizar rapidamente o meio ambiente, evitando a proliferação de outros microrganismos no mesmo habitat.

Micoparasitismo

O micoparasitismo é definido como uma interação simbiótica antagônica entre o fungo e o patógeno. Nesse mecanismo intervêm as enzimas extracelulares da parede celular dos fungos parasitados: quitinases e celulases.

Essa ação ocorre em quatro estágios: crescimento quimiotrófico, reconhecimento, adesão e enrolamento e atividade lítica. Durante a última fase, o fungo gera enzimas líticas extracelulares, degrada a parede celular do patógeno e facilita a penetração das hifas.

o Trichoderma harzianum durante o micoparasitismo, cresce quimiotropicamente em direção ao patógeno, enrola-se e penetra nas filhas do hospedeiro. Por meio da geração de enzimas especiais e da degradação da parede celular do patógeno, causa o enfraquecimento do fitopatógeno.

Micoparasitismo como mecanismo de ação antagônico em T. harzianum depende de vários fatores. O desenvolvimento de cada etapa se deve aos patógenos envolvidos, à ação biotrófica ou necrotrófica do antagonista e às condições ambientais.

Crescimento quimotrófico: refere-se ao crescimento positivo direto de um organismo em direção a um estímulo químico. Trichoderma detecta a presença do patógeno e suas hifas crescem e atingem o corpo em resposta ao estímulo químico.
Reconhecimento: Estudos de pesquisa determinaram que o Trichoderma é um antagonista de fitopatógenos específicos. Moléculas como as lectinas-carboidratos presentes no hospedeiro, tornam-no suscetível a ser parasitado pelo fungo Trichoderma.
Adesão e ondulação: as hifas de Trichoderma eles têm a capacidade de aderir ao hospedeiro, formando estruturas semelhantes a ganchos e apressores. Esse processo envolve processos enzimáticos e a associação antagônica de um açúcar na parede do fungo com uma lecitina na parede do fitopatógeno.
Atividade lítica: ocorre a degradação da parede celular do fitopatógeno, facilitando a penetração das hifas do Trichoderma. As enzimas líticas envolvidas no processo são basicamente quitinases, glucanases e proteases.

Antibiose

É a ação direta de compostos orgânicos voláteis ou não voláteis, produzidos pela Trichoderma em um hospedeiro suscetível. Várias cepas de T. harzianum produzem antibióticos ou metabólitos tóxicos que inibem o crescimento de outros microorganismos.

Formulários

o Trichoderma harzianum é amplamente utilizado como controlador biológico devido ao seu rápido crescimento e desenvolvimento. Além disso, promove uma variedade de enzimas capazes de degradar outros fungos fitopatogênicos.

Este fungo é um agente natural, não agride as plantas nem o solo. Usado como biocontrolador, não reporta toxicidade nas lavouras, também reduz o impacto ambiental devido à ausência de produtos químicos no solo.

O efeito do biocontrolador de T. harzianum É realizada em função dos ambientes onde ocorre a incidência de fitopatógenos. O método de controle e modo de aplicação é realizado na estrutura, área e espaço a ser protegido.

Geralmente, o controle é feito por meio de aplicações controladas nas sementes, no substrato em canteiros ou diretamente no solo. O uso de aspersões em folhas, flores e frutos é comum; e recentemente estudos foram realizados para prevenir ataques de patógenos pós-colheita.

Controle biológico em sementes

Tratamento de sementes com T. harzianum Tem como objetivo proteger a semente contra patógenos intrínsecos ou do solo. Além disso, forneça proteção ao longo do tempo para as partes subterrâneas da nova planta, uma vez que ela germinou.

Com efeito, uma vez que a semente é inoculada com o fungo, ela é capaz de colonizar a rizosfera da planta, exercendo sua ação de biocontrole. Além disso, a quantidade de fungo aplicada nas sementes é menor, comparada com a quantidade a ser aplicada em um campo de cultivo.

Para a aplicação de Trichoderma Na semente são utilizados diferentes métodos: aplicação de pó seco, aplicação de biopreparação em pasta, dissolução em argila seca ou revestimento por peletização.

Controle biológico no solo

O solo é o ambiente propício para o controle de patógenos por meio de Trichoderma harzianum. Na verdade, a rizosfera das plantas é o ambiente mais favorável para exercer sua ação antagônica.

A aplicação do fungo nas sementes é realizada com o objetivo de estabelecer o biocontrolador localmente na rizosfera. Assim, o controle biológico no solo está diretamente relacionado à aplicação do fungo na semente.

Outros métodos incluem a aplicação direta no sulco ou radiodifusão, no momento do plantio ou durante a limpeza e amontoamento da planta. Neste caso, é aplicado em pó, granulado ou incorporado junto com corretivos orgânicos.

Controle sobre a superfície da folha

Controle biológico através de Trichoderma em áreas foliares, como flores, frutos e folhagens, está sujeito às condições ambientais. Baixa disponibilidade de nutrientes, variações de temperatura, radiação solar e vento são condições que dificultam o estabelecimento do fungo.

Nesse sentido, as formulações destinadas à aplicação do antagonista devem conter aderentes e nutrientes que facilitem a colonização do Trichoderma. A moderada eficácia desse método e seu alto custo têm promovido o estudo de novas estratégias de controle em nível foliar.

Referências

Argumedo-Deliria Rosalba, et al (2009) O gênero de fungo Trichoderma e sua relação com poluentes orgânicos e inorgânicos.
Gato Cárdenas, Yohana. (2010). Métodos de conservação e formulação de Trichoderma harzianum Rifai. Phytosanity, 14 (3), 189-195.
Infante Danay, et al (2009). Mecanismos de ação de Trichoderma contra fungos fitopatogênicos. Journal of Plant Protection, 24 (1), 14-21.
López Mondéjar Rubén (2011) Detecção e quantificação de Trichoderma harzianum, e avaliação de sua atividade de biocontrole para interromper a fusariose vascular do melão através da aplicação de ferramentas moleculares (Tese de Doutorado).
Romero-Arenas Omar, et al (2009) Características de Trichoderma harzianum, como um agente limitante no cultivo de cogumelos comestíveis.
Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Produção de conídios de Trichoderma harzianum Rifai em dois meios de multiplicação. PHYTOSANITY ISSN 1562-3009.
Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Caracterização microbiológica e produção de Trichoderma harzianum Y Trichoderma viride em cultivo artesanal (Dissertação de Mestrado).