Απομόνωση, αξιολόγηση και χρησιμοποίηση γηγενών μυκοπαρασίτων των σκληρωτίων για τον έλεγχο του φυτοπαθογόνου μύκητα Sclerotinia sclerotiorum

Abstract

In order to isolate and characterize endogenous mycoparasites against the phytopathogonous fungi, Sclerotinia sclerotiorum, we isolated 199 candidate mycoparasites from soils of western Greece. Preliminary evaluation resulted in the isolation of 18 isolates with significant mycoparasitic efficiency. Evaluation of these isolates in water agar, sterilized soil and natural soil revealed that one of them belonging to genus Gliocladium was the most efficient under all tried conditions. This isolate showed high efficiency at both presence and absence of endogenous antagonist. Histopathology studies demonstrated that the isolated Gliocladium was the most fast in parasitizing and destroying the sclerotia of S. sclerotiorum. At the beginning of the infection, there were observed mycoparasite hyphae under the rind and little later into the medulla of the sclerotia. At the same time the first chlamydospores were formed near the rind followed by the appearance of gaps. Finally, the mycoparasite hyphae colonize the whole sclerotium leading to there disorganization. The scanning electron microscopy study showed spore formation about 12 hours after infection. In most cases it was observed wandering of the germination tubes before sclerotic penetration. Formation of appressoria was difficult to be observed because of the shape of the surface and the crust that exists due to deflation of exudates. Evaluation of plant-protection capability showed that the isolated Gliocladium with the faster and highest parasitic exhibited and the highest plant-protection capability a fact that indicates that this mycoparasite could be used for large-scale biocontrol applications against the phytopathogonous fungi, Sclerotinia sclerotiorum.

Με στόχο την απομόνωση και χαρακτηρισμό εγγενών μυκοπαράσιτων του φυτοπαθογόνου μύκητα Sclerotinia sclerotiorum, απομονώθηκαν 199 υποψήφια μυκοπαράσιτα από χώματα καλλιεργουμένων εδαφών ή κήπων της δυτικής Ελλάδας. Από την προκαταρκτική αξιολόγηση των μυκοπαράσιτων αυτών επιλέχθηκαν τα πλέον αποτελεσματικά δεκαοκτώ, τα οποία αξιολογήθηκαν σε άγαρ ύδατος σε αποστειρωμένο χώμα και σε μη-αποστειρωμένο (φυσικό χώμα). Σε γενικές γραμμές τα 18 μυκοπαράσιτα έδωσαν υψηλά επίπεδα παρασιτισμού του φυτοπαθογόνου απουσία ενδογενών ανταγωνιστών ενώ ένα από τα απομονωθέντα στελέχη του γένους Gliocladium παρουσίασε άριστα αποτελέσματα και παρουσία ενδογενών ανταγωνιστών. Η μορφή του μολύσματος (υφές, σπόρια) αλλά και το περιβάλλον (άγαρ ύδατος, αποστειρωμένο και μη αποστειρωμένο χώμα) επηρεάζουν αποφασιστικά την συμπεριφορά και ικανότητα μυκοπαρασιτισμού των μυκοπαράσιτων με αποτέλεσμα ατά πειράματα αξιολόγησης να παρατηρούνται σημαντικές διαφορές. Το πλέον σταθερό στην συμπεριφορά τους ήταν τρία στελέχη που ανήκουν στο γένος Gliocladium. Η ιστοπαθολογική μελέτη του παρασιτισμού των σκληρωτίων έδειξε ότι ένα από τα απομονωθέντα στελέχη του γένους Gliocladium ήταν το ταχύτερο και καταστρεπτικότερο μυκοπαράσιτο των σκληρωτίων του φυτοπαθογόνου μύκητα. Αρχικά διαπιστώθηκαν οι υφές του μυκοπαράσιτου κάτω από τον φλοιό του σκληρωτίου και λίγο αργότερα στην εντεριώνη. Παράλληλα σχηματίσθηκαν τα πρώτα χλαμυδοσπόρια κοντά στον φλοιό ακολουθούμενα από την εμφάνιση μεγάλα διάκενων. Τελικά οι υφές του μυκοπαράσιτου αποίκισαν ολόκληρο το σκληρώτιο και ακολούθησε αποδιοργάνωση του σκληρωτίου. Η μελέτη στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης έδειξε ότι η βλάστηση των σπορίων γενικεύεται στις 15 ώρες επώασης. Στις περισσότερες περιπτώσεις διαπιστώθηκε περιπλάνηση των βλαστικών σωλήνων πριν τη διείσδυσή τους εντός του σκληρωτίου, ενώ δεν διαπιστώθηκε σχηματισμός απρεσσορίων και διακλαδώσεων του βλαστικού σωλήνα. Τα πειράματα θερμοκηπίου έδειξαν ότι το πλέον καταστρεπτικό μυκοπαράσιτο του γένους Gliocladium συνέβαλε στη μέγιστη προστασία των σποριόφυτων λάχανου έναντι του φυτοπαθογόνου μύκητα S. Sclerotiorum, γεγονός που υποδηλώνει ότι το μυκοπαράσιτο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποτελεσματική καταπολέμηση του φυτοπαθογόνου μύκητα στον αγρό.