Avaliação de isolados de Metarhizium spp. (Ascomycota: Hypocreales) nativos de Santa Catarina na promoção de crescimento de gramíneas (Poacea) forrageiras e antagonismo a Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

O ataque de pragas é uma das principais causas da redução da produtividade de pastagens, podendo, ainda, acelerar seu processo de degradação. A mitigação dos danos ocasionados por artrópodes-praga é realizada com inseticidas/acaricidas sintéticos, com impacto negativo ao agroecossistema, saúde dos agricultores e consumidores, especialmente pela possibilidade de permanência de resíduos nos produtos agroalimentares. Sendo assim, novas alternativas têm sido estudadas e empregadas a fim de reduzir o impacto do ataque de artrópodes e aumentar a produtividade dos sistemas pastoris. Dentre essas, o emprego de fungos entomopatogênicos como agentes de controle biológico tem se mostrado uma opção promissora e economicamente viável. Além disso, estudos recentes têm verificado que esses fungos podem ser úteis não apenas como agentes de controle biológico aplicado (biopesticidas), mas também por meio da colonização endofítica de culturas agrícolas, induzindo seu crescimento e promovendo a supressão de agentes bióticos causadores de dano. Dessa forma, o presente projeto tem como objetivo avaliar a ação promotora de crescimento e o potencial para controle de pragas que possuem isolados de Metarhizium spp. nativos de Santa Catarina, em gramíneas (Poaceae) forrageiras. Para isso, os isolados foram inoculados nas plantas pelo tratamento de sementes, tratamento de solo (soil drench) e imersão das raízes de mudas. A avaliação dos efeitos da colonização endofítica sobre o crescimento vegetal foi realizada por meio da análise de parâmetros vegetativos e teores de pigmentos fotossintéticos. Já o efeito sobre a biologia de insetos, foi quantificado através de testes de consumo foliar, preferência na oviposição e desempenho biológico de Spodoptera frugiperda alimentadas com plantas colonizadas. Os resultados demonstraram que a ação dos isolados é espécie-específica, tendo seus efeitos mediados a partir da espécie da planta. Alguns dos genótipos fúngicos testados possuem boa ação promotora de crescimento, capazes de aumentar significativamente a biomassa vegetal de plantas inoculadas com seus conídios, sendo candidatos promissores para o desenvolvimento de novos inoculantes biológicos. Além disso, foi verificado que a presença endofítica do Metarhizium anisopliae possui ação antagonista a lagartas de Spodoptera frugiperda que se alimentaram de plantas colonizadas. Os isolados endofíticos foram capazes de reduzir o potencial biótico, ocasionar elevada mortalidade e prejudicar parâmetros reprodutivos da população da praga. Sendo assim, esse trabalho avança no conhecimento das relações interespecíficas que o M. anisopliae estabelece com as plantas inoculadas, ajudando a elucidar os potenciais efeitos da aplicação de micopesticidas em áreas de pastagens, seu espectro de atividades, benefícios ao MIP e ao agroecossistema. A partir das análises realizadas, foi possível obter isolados de Metarhizium spp. nativos de Santa Catarina com múltiplos espectros de ação e potencial na geração de novos produtos biológicos a serem ofertados ao mercado.

Abstract: The attack of pests is one of the main causes of the reduction of pasture productivity and can also accelerate its degradation process. The mitigation of damage caused by arthropod pests is carried out with synthetic insecticides/acaricides, with a negative impact on the agroecosystem, the health of farmers and consumers, especially due to the possibility of residues remaining in agrifood products. Therefore, new alternatives have been studied and used in order to reduce the impact of arthropod attacks and increase the productivity of pastoral systems. Among these, the use of entomopathogenic fungi as biological control agents has shown to be a promising and economically viable option. Furthermore, recent studies have verified that these fungi can be useful not only as applied biological control agents (biopesticides), but also through the endophytic colonization of agricultural crops, inducing their growth and promoting the suppression of harmful biotic agents. Thus, the present project aims to evaluate the growth promoting action and the potential for pest control that have Metarhizium spp. natives of Santa Catarina, in forage grasses (Poaceae). For this, the isolates were inoculated in the plants by seed treatment, soil treatment (soil drench) and immersion of seedling roots. The evaluation of the effects of endophytic colonization on plant growth was performed through the analysis of vegetative parameters and levels of photosynthetic pigments. The effect on insect biology was quantified through tests of foliar consumption, oviposition preference and biological performance of Spodoptera frugiperda fed with colonized plants. The results showed that the action of the isolates is species-specific, having its effects mediated from the plant species. Some of the fungal genotypes tested have good growth promoting action, capable of significantly increasing the plant biomass of plants inoculated with their conidia, being promising candidates for the development of new biological inoculants. In addition, it was verified that the endophytic presence of Metarhizium anisopliae has antagonistic action against Spodoptera frugiperda caterpillars that fed on colonized plants. The endophytic isolates were able to reduce the biotic potential, provide high mortalities and harm reproductive parameters of the pest population. Therefore, this work advances the knowledge of the interspecific relationships that M. anisopliae establishes with the inoculated plants, helping to elucidate the potential effects of the application of mycopesticides in pasture areas, its spectrum of activities, benefits to IPM and to the agroecosystem. From the analyzes carried out, it was possible to obtain isolates of Metarhizium spp. natives of Santa Catarina with multiple spectrums of action and potential in the generation of new biological products to be offered to the market.