Progress in Plant Protection

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, Polska

Danuta Sosnowska, e-mail: d.sosnowska@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Małgorzata Holka, e-mail: m.holka@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska

Jolanta Kowalska, e-mail: j.kowalska@iorpib.poznan.pl

Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań, Polska
Streszczenie

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.

Słowa kluczowe
grzyby owadobójcze; krzem; in vitro; entomopathogenic fungi; silicon
Referencje

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) : 0-0
Data pierwszej publikacji on-line: 2024-05-09 14:36:04
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2024-007
Pełny tekst (.PDF) BibTeX Mendeley Powrót do listy