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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-17122019-105043
Documento
Autor
Nome completo
Aline Cesar de Lira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2019
Orientador
Banca examinadora
Delalibera Junior, Italo (Presidente)
Kobori, Nilce Naomi
Almeida, José Eduardo Marcondes de
Yamamoto, Pedro Takao
Título em português
Produção de microescleródios de Metarhizium spp. para inoculação de sementes de milho visando o controle de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)
Palavras-chave em português
Dalbulus maidis
Bioestimulante de plantas
Fermentação líquida
Fungo entomopatogênico
Resumo em português
Os fungos do gênero Metarhizium (Hypocreales: Clavicipitaceae) são conhecidos pelo potencial como agentes de controle de artrópodes que causam danos econômicos a agricultura como cigarrinhas, coleopteros, lagartas e ácaros. Algumas espécies de Metarhizium são capazes de produzir estruturas de resistência conhecidas como microescleródios. Essas estruturas oferecem vantagens ao controle de pragas devido à grande formação de conídios in situ e persistência no ambiente sob condições adversas de temperatura e radiação solar. Ainda, a produção in vitro de microescleródios de Metarhizium em fermentação líquida é mais rápida e com controle maior das condições de cultivo comparada com a produção de conídios aéreos. Entretanto, o potencial de microescleródios como inoculantes de sementes para o controle de pragas de parte aérea de plantas não foi explorado. No presente estudo verificou-se a habilidade de microescleródios de Metarhizium spp em promover o crescimento vegetativo de plantas de milho e proteção de plantas ao ataque de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) e Dalbulus maidis (Hemiptera: Cicadellidae), através do tratamento de sementes de milho. A produção de microescleródios foi realizada por fermentação em meio líquido com relação carbono:nitrogênio de 10:1, contendo extrato de levedura como fonte de nitrogênio. Uma seleção para encontrar os isolados com maior produção de microescleródios foi realizada com o cultivo de 48 isolados de Metarhizium spp. nativos do Brasil (Metarhizium anisopliae, Metarhizium robertsii, Metarhizium humberi e Metarhizium sp. Indeterminada 2 e 3). Os isolados mais produtivos de cada espécie, M. anisopliae ESALQ1814, M. robertsii ESALQ2450 e M. humberi ESALQ1638, foram utilizados para promover o crescimento de plantas de milho e proteção contra pragas, através do tratamento de sementes de milho com grânulos de microescleródios. Em geral, as plantas de milho inoculadas com os três isolados de Metarhizium spp. apresentaram maior desenvolvimento (área e peso seco de folha, comprimento e peso seco de raiz, comprimento e peso seco de plantas) do que as plantas não inoculadas. Lagartas de S. frugiperda apresentaram diminuição na sobrevivência (mortalidade maior que 55% no sétimo dia) que o controle, quando alimentadas com plantas de milho inoculadas por fungo. Por outro lado, não houve efeito na sobrevivência de adultos de Dalbulus maidis alimentados com plantas inoculadas por fungo. Os resultados obtidos sugerem que a inoculação de semente de milho por microescleródios de Metarhizium spp. representa alternativa ao controle convencional de pragas, e possui potencial para promover o crescimento de plantas e auxilia no manejo de S. frugiperda.
Título em inglês
Production of microsclerotia by isolates of Metarhizium spp. for inoculation of maize seeds for the control of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)
Palavras-chave em inglês
Dalbulus maidis
Entomopathogenic fungus
Liquid fermentation
Plant biostimulant
Resumo em inglês
The fungi of the genus Metarhizium (Hypocreales: Clavicipitaceae) are known for the potential as control agents of arthropods that cause economic damage to agriculture such as leafhoppers, beetles, caterpillars and mites. The fungi Metarhizium comprises species capable of producing resistant structures known as microsclerotia. These structures offer advantages to pest control due to the large formation of conidia in situ and persistence in the environment under adverse conditions of temperature and UV radiation. In addition, the in vitro production of Metarhizium microsclerotia under controlled liquid fermentation is faster and with greater control of the conditions than the production of aerial conidia. However, there are no reports regarding the potential of Metarhizium microsclerotia as plant inoculant for control of aboveground pests. In this study, the ability of Metarhizium spp. microsclerotia to promote corn growth and to support plant protection against Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and Dalbulus maidis (Hemiptera: Cicadellidae) were verified, through seed coating. Liquid fermentation of conidia was carried out using liquid cultivation with carbon:nitrogen ratio of 10:1, containing yeast extract as nitrogen source. A screening to find the higher microsclerotia producers was carried out by culturing 48 native Brazilian isolates of Metarhizium spp. (Metarhizium anisopliae, Metarhizium robertsii, Metarhizium humberi and Metarhizium sp. indeterminate 2 and 3). The best microsclerotia producer of each specie, M. anisopliae ESALQ1814, M. robertsii ESALQ2450 and M. humberi ESALQ1638, were examined for its ability to promote corn growth and support plant protection against pests, through seed coating using microsclerotia granules. Overall, corn plants inoculated with the three isolates of Metarhizium spp. presented higher development (leaf area and dry weight, root length, root dry weight, length and dry weight of plants) than non-inoculated plants. S. frugiperda caterpillars presented a decrease in survival (mortality above 55% on the seventh day) than the control, when fed on corn plants treated with fungi. On the other hand, no effect in the survival was observed on Dalbulus maidis fed with fungus-inoculated plants. The results obtained suggest that the inoculation of corn seed by microsclerotia of Metarhizium spp. is an alternative pest control, and has the potential to promote plant growth and also help in the management of S. frugiperda.
 
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Data de Publicação
2019-12-17
 
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