METARHIZIUM ANISOPLIAE: CIRI, TAKSONOMI, MORFOLOGI - BIOLOGI - 2026

Metarhizium anisopliae adalah kulat mitosporik atau anamorfik pembiakan aseksual, digunakan secara meluas sebagai entomopatogen untuk kawalan biologi. Ini memiliki kemampuan untuk parasit dan menghilangkan berbagai jenis serangga perosak dari pelbagai tanaman yang mempunyai kepentingan pertanian.

Kulat ini mempunyai ciri khas adaptif untuk bertahan hidup dengan cara saprofit pada bahan organik dan sebagai parasit pada serangga. Sebilangan besar serangga perosak tanaman komersial mudah diserang oleh kulat entomopathogenic ini.

Muskardina hijau disebabkan oleh Metarhizium anisopliae. Sumber: Chengshu Wang dan Yuxian Xia, melalui Wikimedia Commons

Sebagai organisma kehidupan saprofit, ia disesuaikan dengan persekitaran yang berlainan di mana ia mengembangkan miselium, konidiophores dan konidia. Keupayaan ini memudahkan pembiakannya di peringkat makmal melalui teknik penyebaran mudah untuk dijadikan biokontroler.

Sesungguhnya, jamur entomopatogenik ini adalah musuh semula jadi sebilangan besar spesies serangga dalam pelbagai agroekosistem. Tuan rumah seluruhnya diliputi oleh miselium hijau, merujuk kepada penyakit yang disebut muscardina hijau.

Kitaran hidup entomopathogen Metarhizium anisopliae dilakukan dalam dua fasa, fasa infektif selular dan fasa saprofit lain. Infektif di dalam serangga parasit dan saprophyte memanfaatkan nutrien mayat untuk membiak.

Tidak seperti patogen seperti virus dan bakteria yang perlu ditelan oleh patogen untuk bertindak, kulat Metarhizium bertindak semasa bersentuhan. Dalam kes ini, spora dapat bercambah dan menembusi bahagian dalam, menjangkiti membran kutikular tuan rumah.

ciri-ciri

Metarhizium anisopliae adalah kulat patogen spektrum luas, terletak di tanah dan sisa-sisa serangga parasit. Oleh kerana berpotensi sebagai alternatif ekologi, ia adalah pengganti yang ideal untuk agrokimia yang digunakan dalam pengurusan perosak yang penting secara ekonomi.

Jangkitan M. anisopliae bermula dengan penyambungan konidia kulat ke kutikula serangga tuan rumah. Kemudian, melalui aktiviti enzimatik antara kedua struktur dan tindakan mekanikal, percambahan dan penembusan berlaku.

Enzim yang terlibat dalam pengecaman, lekatan, dan patogenesis kutikula inang terletak di dinding sel kulat. Protein ini merangkumi fosfolipase, protease, dismutase dan adhesin, yang juga bertindak dalam proses lekatan, osmosis dan morfogenesis kulat.

Secara amnya, kulat ini bertindak lambat apabila keadaan persekitaran tidak baik. Suhu purata antara 24 dan 28 ºC, dan kelembapan relatif yang tinggi sangat sesuai untuk perkembangan yang berkesan dan tindakan entomopatogenik.

Penyakit muscardina hijau yang disebabkan oleh M. anisopliae dicirikan oleh warna hijau spora pada tuan rumah yang dijajah. Setelah serangga diserang, miselium menutupi permukaan, di mana strukturnya fruktifikasi dan sporulasi, meliputi permukaan inang.

Sehubungan dengan itu, jangkitan berlangsung sekitar seminggu agar serangga berhenti makan dan mati. Di antara pelbagai perosak yang dikendalikannya, sangat efektif pada serangga coleoptera, lepidoptera, dan homoptera, terutama larva.

Jamur M. anisopliae sebagai biokontroler dipasarkan dalam formulasi spora yang dicampurkan dengan bahan lengai untuk mengekalkan daya maju. Cara yang sesuai untuk penerapannya adalah melalui pengasapan, manipulasi persekitaran dan inokulasi.

Morfologi

Di peringkat makmal, koloni M. anisopliae menunjukkan perkembangan yang berkesan dalam media budaya PDA (Papa-dextrorse-agar). Koloni bulat memperlihatkan pertumbuhan misel putih pada awalnya, menunjukkan variasi warna ketika kulat sporulasi.

Metarhizium anisopliae phialide. Sumber: naro.affrc.go.jp

Apabila proses pendaraban konidia bermula, pewarnaan kehijauan zaitun dapat dilihat pada permukaan misel. Di bahagian bawah kapsul, perubahan warna kuning pucat diperhatikan dengan pigmen kuning meresap di tengahnya.

Conidiophores tumbuh dari miselium dalam bentuk yang tidak teratur dengan dua hingga tiga cabang pada setiap septum. Konidiofor ini mempunyai panjang 4 hingga 14 mikron, dan diameter 1.5 hingga 2.5 mikron.

Fialida adalah struktur yang dihasilkan di miselium, menjadi tempat konidia melepaskan. Pada M. anisopliae mereka nipis di puncak, panjangnya 6 hingga 15 mikron dan diameter 2 hingga 5 mikron.

Bagi konidia, mereka adalah struktur uniselular, berbentuk silinder dan terpotong, dengan rantai panjang, hyaline hingga kehijauan. Panjang konidia 4 hingga 10 mikron dan diameter 2 hingga 4 mikron.

Taksonomi

Genus Metarhizium pada mulanya digambarkan oleh Sorokin (1883) menjangkiti larva Anisoplia austriaca, menyebabkan penyakit yang dikenali sebagai muscardina hijau. Nama Entomophthora anisopliae pada mulanya dicadangkan oleh Metschnikoff untuk isolat kulat, kemudian ia disebut Isaria destructor.

Kajian yang lebih terperinci mengenai taksonomi genus, disimpulkan dalam mengklasifikasikannya sebagai Metarhizium sorokin. Pada masa ini, spesies M. anisopliae, yang dinamakan oleh Metschnikoff, dianggap sebagai organisma yang mewakili genus Metarhizium.

Beberapa isolat jamur Metarhizium adalah spesifik, itulah sebabnya mereka telah ditetapkan sebagai varietas baru. Walau bagaimanapun, mereka kini diklasifikasikan sebagai spesies Metarhizium anisopliae, Metarhizium majus dan Metarhizium acridum.

Begitu juga, beberapa spesies telah diganti namanya, Metarhizium taii mempunyai ciri yang serupa dengan Metarhizium guizhouense. Strain komersil M. anisopliae, M. anisopliae (43) yang merupakan musuh khusus coleopterans kini disebut Metarhizium brunneum.

Spesies Metarhizium anisopliae (Metchnikoff) Sorokin (1883), adalah sebahagian daripada genus Metarhizium yang dijelaskan oleh Sorokin (1883). Secara taksonomi ia termasuk dalam keluarga Clavicipitaceae, perintah Hypocreales, kelas Sordariomycetes, pembahagian Ascomycota, dari kerajaan Fungi.

Kitaran hidup

Kulat Metarhizium anisopliae memulakan patogenesis melalui proses lekatan konidia pada membran kutikula host. Kemudian fasa percambahan, pertumbuhan appressoria atau struktur penyisipan, penjajahan dan pembiakan berlaku.

Spora atau konidia dari tanah atau serangga yang tercemar terus menyerang kutikula inang baru. Dengan campur tangan proses mekanikal dan kimia, appressorium dan tiub kuman yang menembusi bahagian dalam serangga berkembang.

Umumnya, dalam keadaan yang baik, percambahan berlaku dalam 12 jam selepas inokulasi. Begitu juga, pembentukan appressoria dan penembusan tiub kuman atau haustoria berlaku antara 12 hingga 18 jam.

Mekanisme fizikal yang memungkinkan penembusan adalah tekanan yang diberikan oleh appressoria, yang memecahkan membran kutikula. Mekanisme kimia adalah tindakan enzim protease, kinase, dan lipase yang memecah membran di tempat penyisipan.

Setelah serangga itu meresap, cabang hyphae di dalamnya, menyerang mangsa sepenuhnya setelah 3-4 hari. Kemudian struktur pembiakan, conidiophores dan conidia terbentuk, yang melengkapkan patogenesis tuan rumah selepas 4-5 hari.

Kematian serangga itu berlaku melalui pencemaran racun yang dihasilkan oleh kulat entomopathogenic. Biokontroler mensintesis racun dextruxin, protodextruxin dan demethyldextruxin dengan tahap ketoksikan yang tinggi untuk arthropod dan nematoda.

Pencerobohan tuan rumah dikondisikan pada suhu dan kelembapan relatif persekitaran. Begitu juga dengan ketersediaan nutrien pada membran kutikular serangga dan kemampuan untuk mengesan inang yang mudah dijajah

Muskardina hijau

Penyakit muscardina hijau yang disebabkan oleh Metarhizium anisopliae menunjukkan pelbagai gejala pada larva, nimfa atau orang dewasa yang dijangkiti. Bentuk yang tidak matang mengurangkan pembentukan lendir, cenderung menjauh dari tempat serangan atau melumpuhkan pergerakannya.

Orang dewasa mengurangkan pergerakan dan kawasan penerbangan mereka, berhenti memberi makan, dan betina tidak bertelur. Serangga yang tercemar cenderung mati di tempat yang jauh dari tempat jangkitan, yang mendorong penyebaran penyakit ini.

Kitaran penyakit boleh berlangsung antara 8 dan 10 hari bergantung kepada keadaan persekitaran, terutamanya kelembapan dan suhu. Selepas kematian tuan rumah, ia sepenuhnya ditutupi oleh miselium putih dan sporulasi hijau berturut-turut, ciri khas muscardina hijau.

Kawalan biologi

Kulat Metarhizium anisopliae adalah salah satu entomopatogen yang paling banyak dikaji dan digunakan dalam kawalan biologi perosak. Faktor utama kejayaan penjajahan tuan rumah adalah penembusan kulat dan pendaraban seterusnya.

Sebaik sahaja kulat terbentuk di dalam serangga, percambahan hyphae filamen berlaku dan penghasilan mikotoksin yang mematikan inang. Kematian tuan rumah juga berlaku oleh perubahan patologi dan kesan mekanikal pada organ dan tisu dalaman.

Pengawalan biologi dilakukan dengan menggunakan produk yang diformulasikan berdasarkan kepekatan spora atau konidia dari jamur dalam produk komersial. Conidia dicampurkan dengan bahan lengai, seperti pelarut, tanah liat, talc, pengemulsi, dan bahan tambahan semula jadi yang lain.

Bahan-bahan ini tidak boleh menjejaskan daya maju kulat dan tidak berbahaya kepada persekitaran dan tanaman. Di samping itu, mereka mesti menunjukkan keadaan fizikal yang optimum yang memudahkan pencampuran, penggunaan produk dan kos rendah.

Kejayaan kawalan biologi melalui entomopatogen bergantung pada formulasi produk komersial yang berkesan. Termasuk daya maju mikroorganisma, bahan yang digunakan dalam perumusan, syarat penyimpanan dan kaedah penggunaan.

Mod tindakan

Inokulum dari aplikasi formulasi dengan jamur M. anisopliae berfungsi untuk mencemarkan larva, hyphae atau orang dewasa. Tuan rumah yang tercemar berpindah ke tempat lain di tanaman di mana mereka mati dan menyebarkan penyakit kerana sporulasi jamur.

Tindakan angin, hujan dan embun memudahkan penyebaran konidia ke bahagian lain tanaman. Serangga dalam aktiviti mencari makan terdedah pada lekatan spora.

Keadaan persekitaran menggemari perkembangan dan penyebaran konidia, tahap tidak matang serangga menjadi yang paling mudah terdedah. Dari jangkitan baru, fokus sekunder dibuat, merebak epizootik yang mampu mengawal wabak sepenuhnya.

Pengawalan biologi kumbang pisang

Kumbang (Cosmopolites sordidus Germar) adalah perosak penting dalam penanaman musaceae (pisang dan pisang) terutama di kawasan tropika. Penyebarannya terutama disebabkan oleh pengurusan yang dilakukan oleh manusia dalam proses menyemai dan menuai.

Lebar Hitam Pisang. Sumber: mezfer.com.mx

Larva adalah agen penyebab kerosakan yang disebabkan di dalam rimpang. Kumbang pada tahap larva sangat aktif dan rakus, menyebabkan perforasi yang mempengaruhi sistem akar tanaman.

Galeri yang terbentuk di rimpang memudahkan pencemaran dengan mikroorganisma yang membusuk tisu vaskular tumbuhan. Sebagai tambahan kepada ini, tanaman itu melemah dan cenderung terbalik kerana tindakan angin kencang.

Pengendalian yang biasa dilakukan adalah berdasarkan penggunaan racun serangga kimia, namun, kesan negatifnya terhadap alam sekitar menyebabkan pencarian alternatif baru. Pada masa ini penggunaan kulat entomopathogenic seperti Metarhizium anisopliae telah melaporkan hasil yang baik dalam ujian lapangan.

Hasil yang sangat baik telah diperoleh di Brazil dan Ekuador (kematian 85-95%) menggunakan M. anisopliae pada beras sebagai bahan inokulasi. Strategi adalah meletakkan padi yang dijangkiti pada potongan batang di sekitar tanaman, serangga tersebut tertarik dan menjadi tercemar dengan patogen.

Kawalan biologi larva

Cacing Armyworm

Fall Armyworm (Spodoptera frugiperda) adalah salah satu perosak bijirin yang paling merosakkan seperti sorgum, jagung dan makanan ternakan. Pada jagung sangat merosakkan ketika menyerang tanaman sebelum 30 da, dengan ketinggian antara 40 dan 60 cm.

Cacing Armyworm. Sumber: Lihat halaman untuk pengarang, melalui Wikimedia Commons

Dalam hal ini, kawalan kimia telah memungkinkan serangga mencapai ketahanan yang lebih besar, penghapusan musuh semula jadi dan kerosakan terhadap alam sekitar. Penggunaan M. anisopliae sebagai alternatif untuk kawalan biologi telah melaporkan hasil yang baik, kerana S. frugiperda rentan.

Hasil terbaik telah diperoleh semasa menggunakan beras yang disterilkan sebagai kaedah penyebaran inokulum dalam kultur. Membuat permohonan pada 10 hari dan kemudian pada 8 hari, menyesuaikan formulasi pada 1 × 10 ¹² konidia per hektar.

Larva cacing putih

Larva kumbang didapati memakan bahan organik dan akar tanaman penting dari segi ekonomi. Spesies Hylamorpha elegans (Burmeister) disebut ayam hijau, di peringkat larva adalah hama gandum (Triticum aestivum L.).

Larva Cacing Putih. Sumber: invasive.org

Kerosakan yang disebabkan oleh larva berlaku pada tahap sistem akar, menyebabkan tanaman menjadi lemah, layu dan kehilangan daunnya. Kitaran hidup kumbang berlangsung selama satu tahun, dan pada masa kejadian paling besar, kawasan penanaman yang hancur diperhatikan.

Pengawalan kimia tidak berkesan kerana penghijrahan larva di tanah yang dirawat. Berkaitan dengan peningkatan daya tahan, peningkatan kos pengeluaran dan pencemaran alam sekitar.

Penggunaan Metarhizium anisopliae sebagai antagonis dan agen biokontroler telah mencapai kematian hingga 50% pada populasi larva. Walaupun hasilnya telah diperoleh di tingkat makmal, diharapkan analisis lapangan akan melaporkan hasil yang serupa.

Rujukan

1. Acuña Jiménez, M., García Gutiérrez, C., Rosas García, NM, López Meyer, M., & Saínz Hernández, JC (2015). Formulasi Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin dengan polimer terbiodegradasi dan keperitannya terhadap Heliothis virescens (Fabricius). Jurnal Pencemaran Alam Sekitar Antarabangsa, 31 (3), 219-226.
2. Arguedas, M., Álvarez, V., & Bonilla, R. (2008). Keberkesanan kulat entomopathogenic "Metharrizium anisopliae" dalam kawalan "Boophilus microplus" (Acari: ixodidae). Agronomi Kosta Rika: Jurnal Sains Pertanian, 32 (2), 137-147.
3. Carballo, M. (2001). Pilihan untuk pengurusan kumbang pisang. Pengurusan perosak bersepadu (Kosta Rika) Nº, 59.
4. Castillo Zeno Salvador (2005) Penggunaan Metarhizium anisopliae untuk kawalan biologi spittlebug (Aeneolamia spp. Dan Prosapia spp.) Di Brachiaria menghancurkan padang rumput di El Petén, Guatemala (Tesis Master) Diperolehi dari: catie.ac.cr
5. Greenfield, BP, Lord, AM, Dudley, E., & Butt, TM (2014). Konidia dari kulat patogen serangga, Metarhizium anisopliae, gagal mematuhi kutikula larva nyamuk. Ilmu terbuka Royal Society, 1 (2), 140193.
6. González-Castillo, M., Aguilar, CN, & Rodríguez-Herrera, R. (2012). Pengawalan serangga perosak dalam pertanian menggunakan kulat entomopathogenic: cabaran dan perspektif. Pendeta Ilmiah Universiti Autonomi Coahuila, 4 (8).
7. Lezama, R., Molina, J., López, M., Pescador, A., Galindo, E., Ángel, CA, & Michel, AC (2005). Kesan cendawan entomopatogenik Metarhizium anisopliae terhadap kawalan cacing jagung tentara jatuh di ladang. Kemajuan dalam Penyelidikan Pertanian, 9 (1).
8. Rodríguez, M., Perancis, A., & Gerding, M. (2004). Penilaian dua strain fungus Metarhizium Anisopliae var. Anisopliae (Metsh.) Untuk kawalan larva cacing putih Hylamorpha elegans Burm. (Coleoptera: Scarabaeidae). Pertanian Teknikal, 64 (1), 17-24.