BeauveriaBassiana e Metarhizium anisopliae são dois dos fungos entomopatogênicos (FEPs) mais importantes e amplamente utilizados para o controle de pragas. Estudos recentes demonstraram que eles também podem promover o crescimento de plantas após inoculação artificial. Para avaliar com mais precisão os efeitos de colonização e promoção do crescimento deBeauveria bassianaNeste estudo, para avaliar o efeito promotor do crescimento de plantas de milho em culturas agrícolas, plântulas de milho foram tratadas com 13 cepas de Beauveria bassiana e 73 cepas de Metarhizium anisopliae, respectivamente, como fungos da rizosfera em um sistema hidropônico. Os parâmetros de crescimento das plantas, incluindo altura, comprimento da raiz e massa fresca, foram monitorados e registrados por 35 dias consecutivos para confirmar o efeito promotor do crescimento pela inoculação com os fungos entomopatogênicos. Os resultados da avaliação da taxa de recuperação fúngica (TRF) mostraram que tanto Beauveria bassiana quanto Metarhizium anisopliae são capazes de colonizar endofiticamente os tecidos do milho. No sétimo dia, a taxa de detecção de Beauveria bassiana foi de 100% tanto nos caules quanto nas folhas, mas no 28º dia, a taxa de detecção nos caules diminuiu para 11,1% e nas folhas para 22,2%. No entanto, Beauveria bassiana não foi detectada nas raízes até o 28º dia, com uma taxa de detecção de 33,3%. Ao longo do período de observação, cepas de *Metarhizium anisopliae* foram isoladas das raízes, caules e folhas da planta com alta taxa de detecção. A amplificação por PCR de bandas de DNA específicas para fungos confirmou ainda a colonização sistemática de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* em diversos tecidos; este método demonstrou maior sensibilidade de detecção e 100% de reação positiva. Comparada aos valores iniciais na solução hidropônica, no 21º dia, a densidade fúngica diminuiu para menos de 1%. Assim, as duas cepas selecionadas de fungos entomopatogênicos estabeleceram com sucesso a colonização endofítica, e não a colonização por superfície, da rizosfera do milho e promoveram significativamente seu crescimento em sistema hidropônico. Os fungos entomopatogênicos têm enorme potencial para uso na agricultura orgânica, inclusive como biopesticidas e biofertilizantes.
Os fungos entomopatogênicos (FEPs) comprovaram sua importância como agentes de controle biológico (ACBs) para o manejo de diversas pragas devido à sua ampla gama de hospedeiros, facilidade de produção, estabilidade e alta patogenicidade.1,2,3Na China, *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* são utilizadas comercialmente para o controle sustentável de importantes pragas do milho (como a broca-do-milho e a lagarta-da-maçã), evitando o uso excessivo de pesticidas químicos.4No manejo de pragas com fungos, a relação triangular entre plantas, pragas e fungos é muito mais complexa do que a relação entre pragas e patógenos fúngicos.
Muitas plantas vivem em simbiose com fungos endofíticos.5, que habitam os tecidos vegetais sem lhes causar danos significativos.6Os fungos endofíticos são organismos que se formam após o estabelecimento de uma relação simbiótica mutualística com seu hospedeiro.7Eles podem promover o crescimento das plantas direta ou indiretamente e aumentar sua capacidade de adaptação a condições adversas, incluindo estresses bióticos e abióticos.8, 9, 10Os fungos endofíticos possuem características filogenéticas e de estilo de vida importantes, como colonização, dispersão, especificidade da planta hospedeira e colonização de diversos tecidos vegetais.11A utilização de fungos endofíticos como organismos endofíticos tem atraído grande atenção da pesquisa e demonstrado muitas vantagens exclusivas em relação aos organismos endofíticos tradicionais.
Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae podem infectar uma variedade de plantas, incluindo, entre outras, trigo, soja, arroz, leguminosas, cebola, tomate, palmeira, uva, batata e algodão.12A infecção local ou sistêmica ocorre principalmente nas raízes, caules, folhas e tecidos internos das plantas.11A infecção artificial por meio de tratamento de sementes, aplicação foliar e irrigação do solo pode promover o crescimento das plantas através da infecção endofítica por fungos.13,14,15,16O tratamento de sementes de culturas com Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae induziu com sucesso a infecção endofítica nos tecidos vegetais e promoveu o crescimento das plantas, aumentando a altura do caule, o comprimento da raiz, o peso fresco da raiz e o peso fresco do caule.17, 18, 19Inoculação do solo efoliarA pulverização com Beauveria bassiana também é um dos métodos de aplicação mais comuns, podendo promover significativamente o crescimento de mudas de milho.20
O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos promotores de crescimento e as características de colonização de plântulas de milho por Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, bem como seu impacto no crescimento das plantas em sistemas hidropônicos.
Em um experimento de 35 dias, o tratamento com os fungos Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae promoveu significativamente o crescimento do milho. Como mostrado na Figura 1, o efeito estimulante dos fungos em vários órgãos do milho dependeu do seu estágio de crescimento.
Crescimento de plântulas de milho sob diferentes tratamentos ao longo do tempo. Da esquerda para a direita, as linhas de cores diferentes representam as plântulas de milho do grupo controle, do grupo tratado com Beauveria bassiana e do grupo tratado com Metarhizium anisopliae, respectivamente.
A colonização dos tecidos do milho por *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* foi investigada mais detalhadamente por meio de amplificação por PCR. A Tabela 5 mostra que *Beauveria bassiana* colonizou 100% de todos os tecidos dos órgãos do milho em cada ponto de amostragem (7–35 dias). Resultados semelhantes foram observados para *Metarhizium anisopliae* nos tecidos foliares, mas a colonização por esse fungo nem sempre se manteve em 100% nos caules e folhas do milho.
Os métodos de inoculação são cruciais para os padrões de colonização fúngica.28Parsa e outros.29Descobriu-se que *Beauveria bassiana* pode colonizar plantas endofiticamente quando pulverizada ou irrigada, enquanto a colonização radicular só é possível com irrigação. Em sorgo, Tefera e Vidal relataram que a inoculação foliar aumentou a taxa de colonização de *Beauveria bassiana* no caule, enquanto a inoculação de sementes aumentou a taxa de colonização tanto nas raízes quanto nos caules. Neste estudo, inoculamos as raízes com dois fungos adicionando uma suspensão de conídios diretamente ao sistema hidropônico. Esse método pode melhorar a eficiência da dispersão fúngica, pois a água corrente pode facilitar o movimento dos conídios fúngicos até as raízes do milho. Além dos métodos de inoculação, outros fatores como microrganismos do solo, temperatura, umidade relativa, meio de cultura, idade e espécie da planta, densidade de inoculação e espécie fúngica podem influenciar o sucesso da colonização de diversos tecidos vegetais por fungos.28
Além disso, a amplificação por PCR de bandas de DNA específicas de fungos representa um método novo e sensível para a detecção de endófitos fúngicos. Por exemplo, após o cultivo de tecidos vegetais em meios seletivos para fungos, um baixo número de receptores detectores livres (FRR) foi detectado para *Beauveria bassiana*, mas a análise por PCR resultou em 100% de detecção. A baixa densidade populacional de fungos endofíticos em tecidos vegetais ou a inibição biótica desses tecidos podem ser a causa do crescimento fúngico insatisfatório em meios seletivos. A amplificação por PCR pode ser aplicada de forma confiável ao estudo de fungos endofíticos.
Estudos anteriores demonstraram que alguns patógenos endofíticos de insetos podem atuar como biofertilizantes, promovendo o crescimento das plantas. Jaber et al. [16]Russo et al. relataram que sementes de trigo inoculadas com Beauveria bassiana por 14 dias apresentaram maior altura do caule, comprimento da raiz, peso fresco da raiz e peso do caule do que plantas não inoculadas.[30]Relataram que a pulverização foliar do milho com Beauveria bassiana aumentou a altura da planta, o número de folhas e o número do primeiro nó da espiga.
Em nosso estudo, dois fungos entomopatogênicos selecionados, Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, também promoveram significativamente o crescimento do milho em um sistema de cultivo hidropônico e estabeleceram a colonização sistemática de vários tecidos das plântulas de milho, o que se espera que promova o crescimento a longo prazo.
Em contraste, Moloignane et al. descobriram que, mesmo 4 semanas após a irrigação do solo, não houve diferenças significativas na altura da planta, número de raízes, número de folhas, peso fresco e peso seco entre videiras tratadas e não tratadas com *Beauveria bassiana*. Isso não é surpreendente, visto que a capacidade endofítica de cepas fúngicas específicas pode estar intimamente relacionada à espécie da planta hospedeira, cultivar, condições nutricionais e influências ambientais. Tull e Meying investigaram o efeito do tratamento de sementes com *Beauveria bassiana* (GHA) no crescimento do milho. Eles descobriram que *Beauveria bassiana* atuou como promotor de crescimento no milho apenas em condições de nutrientes suficientes, e nenhum efeito estimulatório foi observado em condições de deficiência de nutrientes. Assim, o mecanismo de resposta da planta aos efeitos endofíticos dos fungos está longe de ser claro e requer mais investigação.
Investigamos os efeitos dos fungos entomopatogênicos *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* como promotores de crescimento em milho. No entanto, permanece incerto se o mecanismo primário é rizosférico ou endofítico. Monitoramos a dinâmica populacional de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* em soluções hidropônicas e tecidos vegetais para elucidar seus mecanismos de ação. Utilizando unidades formadoras de colônias (UFC) como indicador, observamos que a abundância de *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae* na solução hidropônica diminuiu rapidamente. Após uma semana, a concentração residual de *Metarhizium anisopliae* foi inferior a 10% e a de *Beauveria bassiana*, inferior a 1%. Na solução hidropônica de milho, ambos os fungos praticamente desapareceram até o 28º dia. Experimentos de controle mostraram que os conídios de ambos os fungos mantiveram alta viabilidade no sistema hidropônico após uma semana. Assim, os fungos endofíticos, influenciados pela adesão de conídios, reconhecimento do hospedeiro e vias endógenas, são a principal causa do acentuado declínio na abundância de fungos no sistema hidropônico. Além disso, a função promotora de crescimento dos fungos deve-se principalmente à sua função endofítica, e não à função na rizosfera.
As funções biológicas geralmente estão associadas à densidade populacional. Somente quantificando o número de fungos endofíticos nos tecidos vegetais podemos estabelecer uma relação entre a estimulação do crescimento vegetal e a densidade populacional de fungos endofíticos. Os mecanismos pelos quais o crescimento vegetal é estimulado nas interações entre fungos entomopatogênicos e plantas requerem investigação adicional. Os fungos entomopatogênicos não apenas possuem um potencial significativo para o controle biológico de pragas, como também desempenham um papel importante na estimulação do crescimento vegetal, abrindo novas perspectivas sobre as interações ecológicas entre plantas, pragas e fungos entomopatogênicos.
Noventa mudas de milho saudáveis e com crescimento uniforme foram selecionadas aleatoriamente de cada grupo experimental. O substrato ao redor das raízes de cada muda foi cuidadosamente lavado com água destilada para evitar danos ao sistema radicular. As mudas de milho tratadas, que apresentavam crescimento uniforme tanto na parte aérea quanto na subterrânea, foram então transplantadas para um sistema de cultivo hidropônico de milho.
Todos os dados experimentais foram analisados utilizando análise de variância unidirecional (ANOVA) no IBM SPSS Statistics (versão 20.0), e a significância das diferenças entre os tratamentos foi determinada utilizando o teste HSD de Tukey (P ≤ 0,05).
Como o material vegetal foi adquirido de um distribuidor local certificado, nenhuma licença foi necessária. O uso de plantas ou material vegetal neste estudo está em conformidade com as diretrizes internacionais, nacionais e/ou institucionais relevantes.
Em conclusão, dois fungos entomopatogênicos, *Beauveria bassiana* e *Metarhizium anisopliae*, desempenharam um papel positivo na promoção do crescimento de plântulas de milho após inoculação na rizosfera com um sistema hidropônico. Esses dois fungos foram capazes de estabelecer colonização sistemática de todos os órgãos e tecidos do milho através do sistema radicular em uma semana. A dinâmica populacional dos fungos na solução hidropônica e a colonização fúngica dos tecidos do milho revelaram que, além da função na rizosfera, a função endofítica dos fungos contribuiu de forma mais significativa para a promoção do crescimento vegetal observada. O comportamento endofítico dos fungos demonstrou algumas características específicas de cada espécie. A amplificação de bandas de DNA específicas de fungos por PCR mostrou-se mais sensível do que os métodos de detecção de colônias utilizando meios seletivos para fungos. Esse método pode ser usado para rastrear com mais precisão a colonização fúngica e sua distribuição espacial nos tecidos vegetais. Mais pesquisas são necessárias para elucidar os mecanismos pelos quais as plantas e as pragas respondem aos efeitos endofíticos dos fungos (informações adicionais).
Os conjuntos de dados gerados durante este estudo estão disponíveis mediante solicitação razoável ao autor correspondente.
Data de publicação: 20 de janeiro de 2026