Trichoderma harzianum: características, morfologia, reprodução

Trichoderma harzianum é um antagonista de patógenos fúngicos filamentosos da planta, usado no controle biológico de doenças causadas 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.

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Trichoderma harzianum Rafai (1969) Via Wikimedia Commons

O Trichoderma harzianum é um fungo cosmopolita, porque ela é distribuída em todo o mundo em diversos ambientes naturais e ecossistemas, sendo desenvolvimento habitual nos locais onde o material orgânico planta acumula, como detritos colheita ou no solo húmico.

Plantas com alta densidade de raízes adventícias e uma rizosfera adequada favorecem sua colonização. De fato, sua grande capacidade de adaptação a várias condições agrológicas faz do Trichoderma um fungo com amplo espectro de uso.

Em nível nutricional, Trichoderma é capaz de degradar substratos complexos, como amidos, pectinas e celuloses. Posteriormente, ele usa esses elementos para o crescimento devido ao abundante complexo enzimático que possui (amilases, pectinases, celulases e quitinases).

Caracteristicas

Ecossistemas aquáticos e terrestres

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

Eles também têm a capacidade de colonizar vários ambientes, devido à 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 simples, haploides e sua parede é composta de quitina e glucana. São anaeróbios facultativos e se reproduzem assexuadamente por conídios.

Esta espécie apresenta baixa exigência nutricional, embora seu crescimento seja favorecido pela matéria orgânica e pela umidade. A faixa ideal de temperatura para crescimento e desenvolvimento está entre 25º e 30º C.

Habitat

Um T. harzianum , é diferente pode ser alcançado em materiais orgânicos e de solo, são amplamente distribuída, devido à sua 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, colonizando a superfície da raiz. De fato, eles penetram através dos espaços intercelulares, na primeira ou na segunda camada de células.

Importância

Esse grupo de fungos é de grande importância para as plantas, pois contribuem para o controle de fungos fitopatogênicos. De fato, eles são amplamente conhecidos por sua capacidade de produzir toxinas e antibióticos que controlam vários patógenos.

Isolados do gênero Trichoderma estão entre os agentes de controle biológico mais amplamente utilizados na agricultura. O trabalho de pesquisa permitiu verificar seu controle efetivo, uma vez que atuam em um grande número de patógenos do solo.

Funções

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

Além disso, usado como agente de controle biológico, tem a capacidade de produzir enzimas que atacam e inibem fungos fitopatogênicos. De fato, incorporar no substrato ou na terra de cultivo antes da semeadura é muito benéfico.

Nesse sentido, sua ação como hiperparasita competitiva baseia-se na produção de metabólitos antifúngicos e enzimas hidrolíticas. Alterações estruturais originárias no nível celular, como vacuolização, granulação, desintegração do citoplasma e lise celular, sobre organismos controlados.

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Estudos em nível de almacigo nos permitiram determinar o aumento do sistema radicular usando Trichoderma harzianum em diferentes doses. Nesse sentido, estimula a germinação de sementes e favorece o crescimento de novas mudas.

É aconselhável incluir T. harzianum em um programa de controle de doenças, a fim de tirar proveito de sua capacidade antagônica. Está provado que as aplicações de Trichoderma previnem e controlam patógenos como Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia e Sclerotium .

Taxonomia

O gênero Trichoderma spp ., Foi inicialmente descrito por Persoon (1794), para classificar hoje quatro espécies não relacionadas. Entre eles: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum e Trichotecium roseum.

Posteriormente, várias classificações foram feitas, com base nas características microscópicas, tamanho e presença de filóides. Então Rafai (1969) conduziu uma revisão de gênero e descreveu 9 espécies de Trichoderma spp ., Que incluíam Trichoderma harzianum.

A espécie T. harzianum (Rafai, 1969) pertence ao gênero Trichoderma , família Hypocreaceae, ordem Hypocreales, classe Sordariomycetes, subdivisão Pezizomycotina, divisão Ascomycota, reino Fungi.

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

Morfologia

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

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

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Cultivo de Trichoderma spp. Fonte: agrotransfer.org

No nível microscópico, são observados conidióforos eretos, hialinos, ramificados e não verticidas, que ocorrem em grupos ou solitários. Os filóides são em forma de pêra, únicos ou em grupos, inchados na região central e finos no ápice.

O ângulo de inserção entre os filóides e os conidióforos é reto. Os conídios unicelulares são oblongos ou sub globosos, lisos ou equinulados. De cor verde ou hialina, ocorrem em massas no ápice do filóide.

Reprodução

O gênero Trichoderma não possui um período sexual avançado, naturalmente eles se reproduzem por esporos assexuais. 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 microns de diâmetro são liberados em grandes quantidades. Da mesma forma, clamidospora intercalados são formados individualmente, embora às vezes dois ou mais clamidospores fundidos sejam observados.

Mecanismos de ação

O efeito controlador dos fungos Trichoderma é verificado por vários mecanismos de ação no desenvolvimento de fungos fitopatogênicos. Entre os principais mecanismos que exercem ação direta estão a competição por espaço e nutrientes, micoparasitismo e antibiose.

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

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

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

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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

A competição é definida como um comportamento desigual entre dois indivíduos para atender ao mesmo requisito, substrato ou nutrientes. O sucesso da competição resulta na capacidade de uma das agências superar a capacidade da outra.

O harzianum Trichoderma têm uma grande capacidade antagônica porque tem uma rápida taxa de desenvolvimento. Seu efeito biocontrolador é favorecido por sua ampla adaptação ecológica e adaptabilidade a condições adversas.

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

Micoparasitismo

Micoparasitismo é definido como uma interação simbiótica antagônica entre o fungo e o patógeno. Esse mecanismo envolve enzimas extracelulares na parede celular de fungos parasitados: quitinases e celulases.

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

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Trichoderma atacando um patógeno da planta (Rhizoctonia sp, causa de podridão das raízes). Uma estreita hifa de Trichoderma enrola-se em torno da ampla hifa de Rhizoctonia, a última entrará em colapso e morrerá. Trichoderma é um agente de controle biológico. Ampliação SEM: 2350x.

O harzianum Trichoderma durante quimiotrópicamente micoparasitism cresce em direção ao patógeno, ele é enrolado e penetra as filhas de acolhimento. Através da geração de enzimas especiais e da degradação da parede celular do patógeno, causa o enfraquecimento do fitopatógeno.

O micoparasitismo como mecanismo de ação antagônica em T. harzianum depende de vários fatores. O desenvolvimento de cada estágio 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 relação 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 lectinas-carboidratos presentes no hospedeiro, tornam-no suscetível de ser parasitado pelo fungo Trichoderma .
  • Adesão e enrolamento: as hifas de Trichoderma 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 da parede do fungo com uma lecitina na parede do fitopatógeno.
  • Atividade lítica: ocorre degradação da parede celular do fitopatógeno, facilitando a penetração das hifas de Trichoderma . As enzimas líticas envolvidas no processo são basicamente quitinases, glucanases e proteases.

Antibiótico

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

Aplicações

O Trichoderma harzianum é amplamente usado como um controle biológico agente 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 agressivo com plantas ou solo. Usado como um biocontrolador não relata toxicidade nas culturas, também reduz o impacto ambiental devido à ausência de produtos químicos no solo.

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O efeito biocontrolador de T. harzianum é realizado dependendo dos ambientes onde ocorre a incidência de fitopatógenos. O método de controle e o modo de aplicação são realizados na estrutura, área e espaço que você deseja proteger.

Geralmente, o controle é realizado por aplicações controladas nas sementes, no substrato nos canteiros ou diretamente no solo. É comum usar sprays em folhas, flores e frutos; Recentemente, tem havido estudos para prevenir ataques de patógenos pós-colheita.

Controle biológico em sementes

O tratamento de sementes com T. harzianum visa proteger as sementes contra patógenos intrínsecos ou do solo. Além disso, forneça proteção ao longo do tempo para as partes subterrâneas da nova planta, uma vez germinadas.

De fato, uma vez que a semente é inoculada com o fungo, ela é capaz de colonizar a rizosfera da planta, exercendo sua ação de biocontrolador. Além disso, a quantidade de fungo aplicada nas sementes é menor, se comparada à quantidade a ser aplicada em uma terra cultivada.

Para a aplicação de Trichoderma nas sementes são utilizados diferentes métodos: uso de pó seco, aplicação de biopreparação na forma de pasta, dissolução em argila seca ou cobertura por granulação.

Controle biológico no solo

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

A aplicação do fungo nas sementes é feita para estabelecer o biocontrolador localmente na rizosfera. Portanto, o controle biológico no solo está diretamente relacionado à aplicação do fungo na semente.

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Crescimento de Trichoderma na rizosfera da planta.
Fonte: agroingeniacanarias.com

Outros métodos incluem a aplicação direta no sulco ou no vôlei, no momento do plantio ou durante a limpeza e o plantio da planta. Neste caso, é aplicado como um pó, granulado ou incorporado juntamente com alterações orgânicas.

Controle de superfície foliar

O controle biológico através de Trichoderma em áreas foliares, como flores, frutas e folhagens, está sujeito a condições ambientais. A baixa disponibilidade de nutrientes, variações de temperatura, radiação solar e vento são condições que dificultam o estabelecimento do fungo.

Nesse sentido, as formulações projetadas para aplicar o antagonista devem conter aderentes e nutrientes que facilitem a colonização de Trichoderma . A eficácia moderada desse método e seu alto custo promoveram o estudo de novas estratégias de controle no nível foliar.

Referências

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