Entomopathogenic endophyte Beauveria bassiana promotes early flowering and drought survival in Arabidopsis thaliana and Zea mays and control Spodoptera frugiperda population in Zea mays

Kuzhuppillymyal Prabhakarankutty, Laiju (2020) Entomopathogenic endophyte Beauveria bassiana promotes early flowering and drought survival in Arabidopsis thaliana and Zea mays and control Spodoptera frugiperda population in Zea mays. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Como una alternativa a los plaguicidas químicos el uso de endófitos artificialmente inoculados en las semillas tiene la ventaja de controlar las plagas a un costo de aplicación reducido, ya que se requiere poco inoculo y también protege el hongo contra los factores abióticos. El uso de Beauveria bassiana en los tratamientos de las semillas de las plantas potencia su establecimiento como endófito, para que funcione como promotor de crecimiento, inductor de tolerancia a la sequía y para controlar la población de Spodoptera frugiperda en Z. mays. El objetivo de este presente estudio fue establecer B. bassiana como endófito en las plantas de Z. mays y Arabidopsis thaliana y evaluar su efecto en el crecimiento, la resistencia, a la sequía, y a la tolerancia a S. frugiperda y analizar las proteínas que están presentes en la interacción de B. bassiana-Z. mays. Resultados mostraron que las plantas tratadas con las cepas GHA y PTG4 florecieron antes que las plantas no tratadas y tratadas con la cepa PTG6, y también se observó una diferencia significativa en el peso fresco y peso seco de las plantas tratadas con B. bassiana. Mas de 50% de las plantas tratadas con B. bassiana se recuperó su vigor después del estrés por sequía. Las larvas de S. frugiperda que se alimentaron de las plantas tratadas con B. bassiana tardaron en llegar al estadio de pupa. Las hembras presentaron deformidades en las alas, y se observó partenogénesis. Los estudios en el campo también se pudo controlar la población de S. frugiperda. Las gotas de savia de la xilema de las plantas tratadas con B. bassiana contienen proteínas con tamaño de 100 kDa - 150 kDa. Abstract As an alternative to chemical pesticides the use of artificially inoculated endophytes in seeds have the advantage of controlling insect pests at a low application cost since little inoculum is required and protect the fungus from adverse environmental conditions. Using Beauveria bassiana as seed treatment in Zea mays plants establish them as endophytes in plants and enhance plant growth, induce drought tolerance, and can control insect pest Spodoptera frugiperda. The aim of the present study was to establish B. bassiana strains GHA, PTG4 and PTG6 as an endophyte in Z. mays and Arabidopsis thaliana to evaluate its effect on plant growth and yield, resistance to drought, tolerance to S. frugiperda and analyze the proteins present in B. bassiana-Z. mays interaction. Results showed that plants treated with B. bassiana strains GHA and PTG4 flowered earlier than untreated and PTG6 treated plants. Fresh and dry weight of B. bassiana plants showed significant difference compared with untreated plants. Fifty percent of the B. bassiana-treated plants recovered their vigor with watering after a gradual drought stress. S. frugiperda larvae fed on B. bassiana-treated plants were late to reach their pupal stage and female moths were born with wing deformities and observed parthenogenesis, also controlled S. frugiperda population in the field studies. B. bassiana-treated plants guttation fluid contained proteins with 100 kDa to 150 kDa.

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