Beauveriabassiana dan Metarhizium anisopliae merupakan dua daripada kulat entomopatogen (EPF) yang paling penting dan digunakan secara meluas untuk kawalan perosak. Kajian terbaru menunjukkan bahawa ia juga boleh menggalakkan pertumbuhan tumbuhan selepas inokulasi buatan. Untuk menilai dengan lebih tepat kesan penjajahan dan penggalak pertumbuhanBeauveria bassianadan Metarhizium anisopliae pada tanaman pertanian, dalam kajian ini, anak benih jagung dirawat dengan 13 strain Beauveria bassiana dan 73 strain Metarhizium anisopliae, masing-masing, sebagai kulat rhizosfera dalam sistem hidroponik. Parameter pertumbuhan tumbuhan, termasuk ketinggian tumbuhan, panjang akar, dan berat segar, dipantau dan direkodkan selama 35 hari berturut-turut untuk mengesahkan kesan penggalak pertumbuhan inokulasi kulat entomopatogen. Keputusan penilaian kadar pemulihan kulat (FRR) menunjukkan bahawa kedua-dua Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae mampu melakukan penjajahan endofit pada tisu jagung. Pada hari ke-7, kadar pengesanan Beauveria bassiana adalah 100% pada kedua-dua batang dan daun, tetapi pada hari ke-28, kadar pengesanan pada batang menurun kepada 11.1% dan pada daun kepada 22.2%. Walau bagaimanapun, *Beauveria bassiana* tidak dikesan pada akar sehingga hari ke-28, dengan kadar pengesanan sebanyak 33.3%. Sepanjang tempoh pemerhatian, strain *Metarhizium anisopliae* telah diasingkan daripada akar, batang dan daun tumbuhan dengan kadar pengesanan yang tinggi. Penguatan PCR jalur DNA khusus kulat seterusnya mengesahkan penjajahan sistematik *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* dalam pelbagai tisu; kaedah ini menunjukkan kepekaan pengesanan yang lebih tinggi dan tindak balas positif 100%. Berbanding dengan nilai awal dalam larutan hidroponik, menjelang hari ke-21, ketumpatan kulat menurun kepada kurang daripada 1%. Oleh itu, dua strain kulat entomopatogen yang dipilih berjaya mewujudkan penjajahan endofitik, bukannya penjajahan, pada rizosfera jagung dan menggalakkan pertumbuhannya dengan ketara dalam sistem hidroponik. Kulat entomopatogen mempunyai potensi yang sangat besar untuk digunakan dalam pertanian organik, termasuk sebagai biopestisid dan baja bio.
Kulat entomopatogen (EPF) telah membuktikan kepentingannya sebagai agen kawalan biologi (BCA) untuk pengurusan pelbagai perosak disebabkan oleh julat perumahnya yang luas, kemudahan pengeluaran, kestabilan dan patogenisiti yang tinggi.1,2,3Di China, *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* digunakan secara komersial untuk kawalan mampan perosak utama jagung (seperti pengorek jagung dan ulat kapas) bagi mengelakkan penggunaan racun perosak kimia yang berlebihan.4Dalam pengurusan perosak dengan kulat, hubungan segi tiga antara tumbuhan, perosak dan kulat adalah jauh lebih kompleks daripada hubungan antara perosak dan patogen kulat.
Banyak tumbuhan hidup bersimbiosis dengan kulat endofit5, yang mendiami tisu tumbuhan tanpa menyebabkan kemudaratan yang ketara kepada mereka6Kulat endofit ialah organisma yang terbentuk selepas mewujudkan hubungan simbiotik mutualistik dengan perumahnya.7Mereka boleh secara langsung atau tidak langsung menggalakkan pertumbuhan tumbuhan dan meningkatkan kebolehsuaian mereka terhadap keadaan buruk, termasuk tekanan biotik dan abiotik.8, 9, 10Kulat endofit mempunyai ciri-ciri filogenetik dan ciri gaya hidup yang penting, seperti penjajahan, penyebaran, kekhususan tumbuhan perumah dan penjajahan pelbagai tisu tumbuhan.11Penggunaan kulat endofit sebagai organisma endofit telah menarik perhatian penyelidikan yang meluas dan telah menunjukkan banyak kelebihan unik berbanding organisma endofit tradisional.
Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae boleh menjangkiti pelbagai jenis tumbuhan, termasuk tetapi tidak terhad kepada gandum, kacang soya, padi, kekacang, bawang, tomato, pokok sawit, anggur, kentang dan kapas.12Jangkitan setempat atau sistemik terutamanya berlaku pada akar, batang, daun, dan tisu dalaman tumbuhan.11Jangkitan buatan melalui rawatan benih, aplikasi foliar dan pengairan tanah boleh menggalakkan pertumbuhan tumbuhan melalui jangkitan endofit oleh kulat.13,14,15,16Rawatan benih tanaman dengan Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae berjaya mendorong jangkitan endofit dalam tisu tumbuhan dan menggalakkan pertumbuhan tumbuhan dengan meningkatkan ketinggian batang, panjang akar, berat segar akar, dan berat segar batang.17,18,19Inokulasi tanah dandaunpenyemburan Beauveria bassiana juga merupakan kaedah aplikasi yang paling biasa digunakan, yang boleh menggalakkan pertumbuhan anak benih jagung dengan ketara.20
Tujuan kajian ini adalah untuk menilai kesan penggalak pertumbuhan dan ciri-ciri penjajahan anak benih jagung oleh Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae serta kesannya terhadap pertumbuhan tumbuhan dalam sistem hidroponik.
Dalam eksperimen selama 35 hari, rawatan dengan kulat Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae telah menggalakkan pertumbuhan jagung dengan ketara. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, kesan rangsangan kulat pada pelbagai organ jagung bergantung pada peringkat pertumbuhannya.
Pertumbuhan anak benih jagung di bawah rawatan yang berbeza dari semasa ke semasa. Dari kiri ke kanan, garisan berwarna berbeza mewakili anak benih jagung dalam kumpulan kawalan, kumpulan yang dirawat Beauveria bassiana dan kumpulan yang dirawat Metarhizium anisopliae.
Penjajahan tisu jagung oleh *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* telah dikaji lebih lanjut menggunakan amplifikasi PCR. Jadual 5 menunjukkan bahawa *Beauveria bassiana* menjajah 100% daripada semua tisu organ jagung pada setiap titik persampelan (7–35 hari). Keputusan yang sama diperhatikan untuk *Metarhizium anisopliae* dalam tisu daun, tetapi penjajahan oleh kulat ini tidak selalunya kekal pada 100% dalam batang dan daun jagung.
Kaedah inokulasi adalah penting untuk corak penjajahan kulat.28Parsa dkk.29mendapati bahawa *Beauveria bassiana* boleh menjajah tumbuhan secara endofit apabila disembur atau disiram, manakala penjajahan akar hanya mungkin dilakukan dengan penyiraman. Dalam sorgum, Tefera dan Vidal melaporkan bahawa inokulasi daun meningkatkan kadar penjajahan *Beauveria bassiana* dalam batang, manakala inokulasi biji benih meningkatkan kadar penjajahan dalam kedua-dua akar dan batang. Dalam kajian ini, kami menyuntik akar dengan dua kulat dengan menambah suspensi konidia terus ke sistem hidroponik. Kaedah ini boleh meningkatkan kecekapan penyebaran kulat, kerana air yang mengalir boleh memudahkan pergerakan konidia kulat ke akar jagung. Selain kaedah inokulasi, faktor lain seperti mikroorganisma tanah, suhu, kelembapan relatif, medium nutrien, umur dan spesies tumbuhan, ketumpatan inokulasi dan spesies kulat boleh mempengaruhi kejayaan penjajahan pelbagai tisu tumbuhan oleh kulat.28
Tambahan pula, amplifikasi PCR jalur DNA khusus kulat mewakili kaedah baharu dan sensitif untuk mengesan endofit kulat. Contohnya, selepas mengkultur tisu tumbuhan pada media kulat terpilih, bilangan reseptor pengesan bebas (FRR) yang rendah telah dikesan untuk *Beauveria bassiana*, tetapi analisis PCR menghasilkan pengesanan 100%. Ketumpatan populasi kulat endofit yang rendah dalam tisu tumbuhan atau perencatan biotik tisu tumbuhan mungkin menjadi punca pertumbuhan kulat yang tidak berjaya pada media terpilih. Amplifikasi PCR boleh digunakan dengan andal untuk kajian kulat endofit.
Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa sesetengah patogen serangga endofit boleh bertindak sebagai baja bio dengan menggalakkan pertumbuhan tumbuhan. Jaber et al. [16]melaporkan bahawa biji gandum yang diinokulasi dengan Beauveria bassiana selama 14 hari mempunyai ketinggian batang, panjang akar, berat akar segar, dan berat batang yang lebih tinggi berbanding tumbuhan yang tidak diinokulasi. Russo et al.[30]melaporkan bahawa penyemburan foliar jagung dengan Beauveria bassiana meningkatkan ketinggian tumbuhan, bilangan daun, dan bilangan nod telinga pertama.
Dalam kajian kami, dua kulat entomopatogen terpilih, Beauveria bassiana dan Metarhizium anisopliae, juga menggalakkan pertumbuhan jagung dengan ketara dalam sistem penanaman tumbuhan hidroponik dan mewujudkan penjajahan sistematik pelbagai tisu anak benih jagung, yang dijangka menggalakkan pertumbuhan dalam jangka masa panjang.
Sebaliknya, Moloignane et al. mendapati bahawa walaupun 4 minggu selepas pengairan tanah, tiada perbezaan yang ketara dalam ketinggian tumbuhan, kiraan akar, kiraan daun, berat segar dan berat kering antara pokok anggur yang dirawat dan tidak dirawat dengan *Beauveria bassiana*. Ini tidak menghairankan, kerana kapasiti endofit strain kulat tertentu boleh berkait rapat dengan spesies tumbuhan perumah, kultivar tumbuhan, keadaan pemakanan dan pengaruh persekitaran. Tull dan Meying mengkaji kesan rawatan benih *Beauveria bassiana* (GHA) terhadap pertumbuhan jagung. Mereka mendapati bahawa *Beauveria bassiana* bertindak sebagai penggalak pertumbuhan dalam jagung hanya di bawah keadaan yang mencukupi nutrien dan tiada kesan rangsangan diperhatikan di bawah keadaan kekurangan nutrien. Oleh itu, mekanisme tindak balas tumbuhan terhadap kesan endofit kulat masih jauh daripada jelas dan memerlukan siasatan lanjut.
Kami mengkaji kesan kulat entomopatogen *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* sebagai penggalak pertumbuhan dalam jagung. Walau bagaimanapun, sama ada mekanisme utamanya adalah rizosfera atau endofit masih belum jelas. Kami memantau dinamik populasi *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* dalam larutan hidroponik dan tisu tumbuhan untuk menjelaskan mekanisme tindakannya. Menggunakan unit pembentukan koloni (CFU) sebagai penunjuk, kami mendapati bahawa kelimpahan *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae* dalam larutan hidroponik menurun dengan cepat. Selepas seminggu, kepekatan baki *Metarhizium anisopliae* adalah kurang daripada 10%, dan *Beauveria bassiana* adalah kurang daripada 1%. Dalam larutan jagung hidroponik, kedua-dua kulat hampir hilang pada hari ke-28. Eksperimen kawalan menunjukkan bahawa konidia kedua-dua kulat mengekalkan daya hidup yang tinggi dalam sistem hidroponik selepas seminggu. Oleh itu, kulat endofit, yang dipengaruhi oleh lekatan konidia, pengecaman perumah, dan laluan endogen, merupakan punca utama penurunan mendadak dalam kelimpahan kulat dalam sistem hidroponik. Tambahan pula, fungsi penggalak pertumbuhan kulat terutamanya disebabkan oleh fungsi endofitnya, bukan fungsi rizosfera.
Fungsi biologi secara amnya dikaitkan dengan kepadatan populasi. Hanya dengan mengukur bilangan kulat endofit dalam tisu tumbuhan, kita dapat mewujudkan hubungan antara rangsangan pertumbuhan tumbuhan dan kepadatan populasi kulat endofit. Mekanisme bagaimana pertumbuhan tumbuhan dirangsang dalam interaksi kulat-tumbuhan entomopatogen memerlukan kajian lanjut. Kulat entomopatogen bukan sahaja mempunyai potensi yang ketara untuk kawalan perosak biologi tetapi juga memainkan peranan penting dalam merangsang pertumbuhan tumbuhan, membuka perspektif baharu tentang interaksi ekologi antara tumbuhan, perosak dan kulat entomopatogen.
Sembilan puluh anak benih jagung yang tumbuh seragam dan sihat telah dipilih secara rawak daripada setiap kumpulan eksperimen. Medium pertumbuhan di sekeliling akar setiap anak benih dibilas dengan teliti menggunakan air suling untuk mengelakkan kerosakan pada sistem akar. Anak benih jagung yang dirawat, yang mempunyai pertumbuhan seragam di bahagian atas dan bawah tanah, kemudiannya dipindahkan ke dalam sistem penanaman jagung hidroponik.
Semua data eksperimen dianalisis menggunakan analisis varians sehala (ANOVA) dalam Statistik SPSS IBM (versi 20.0), dan kepentingan perbezaan antara rawatan ditentukan menggunakan ujian HSD Tukey (P ≤ 0.05).
Oleh kerana bahan tumbuhan dibeli daripada pengedar tempatan yang diperakui, lesen tidak diperlukan. Penggunaan tumbuhan atau bahan tumbuhan dalam kajian ini mematuhi garis panduan antarabangsa, kebangsaan dan/atau institusi yang berkaitan.
Kesimpulannya, dua kulat entomopatogen, *Beauveria bassiana* dan *Metarhizium anisopliae*, memainkan peranan positif dalam menggalakkan pertumbuhan anak benih jagung selepas inokulasi rhizosfera dengan sistem hidroponik. Kedua-dua kulat ini dapat mewujudkan penjajahan sistematik semua organ dan tisu jagung melalui sistem akar dalam masa satu minggu. Dinamik populasi kulat dalam larutan hidroponik dan penjajahan kulat tisu jagung mendedahkan bahawa, selain fungsi rhizosfera, fungsi endofit kulat memberikan sumbangan yang lebih ketara kepada promosi pertumbuhan tumbuhan yang diperhatikan. Tingkah laku endofit kulat menunjukkan beberapa ciri khusus spesies. Penguatan jalur DNA khusus kulat menggunakan PCR terbukti lebih sensitif daripada kaedah pengesanan koloni menggunakan media selektif kulat. Kaedah ini boleh digunakan untuk menjejaki penjajahan kulat dan taburan ruangnya dalam tisu tumbuhan dengan lebih tepat. Kajian lanjut diperlukan untuk menjelaskan mekanisme bagaimana tumbuhan dan perosak tumbuhan bertindak balas terhadap kesan endofit kulat (maklumat tambahan).
Set data yang dihasilkan semasa kajian ini boleh didapati daripada penulis yang berkaitan atas permintaan yang munasabah.
Masa siaran: 20-Jan-2026