Thermotolerance of Fungal Conidia

Paixão, Flávia Regina Santos da; Fernandes, Éverton K. K.; Pedrini, Nicolás

doi:10.1007/978-3-030-23045-6_6

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“…Temperature can be also a limiting factor during morphogenesis, germination, and fungal metabolic processes (Abrashev et al, 2008 ; Zhang et al, 2017 ). In this sense, heat stress can delay and reduce the effectiveness of conidia germination, sporulation, and growth of thermosensitive entomopathogenic fungi (Fernandes et al, 2008 , 2010 ; Paixão et al, 2019 ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Tolerance to Abiotic Factors of Microsclerotia and Mycelial Pellets From Metarhizium robertsii, and Molecular and Ultrastructural Changes During Microsclerotial Differentiation

Paixão

Huarte‐Bonnet

Ribeiro-Silva

et al. 2021

Front. Fungal Biol.

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Metarhizium species fungi are able to produce resistant structures termed microsclerotia, formed by compact and melanized threads of hyphae. These propagules are tolerant to desiccation and produce infective conidia; thus, they are promising candidates to use in biological control programs. In this study, we investigated the tolerance to both ultraviolet B (UV-B) radiation and heat of microsclerotia of Metarhizium robertsii strain ARSEF 2575. We also adapted the liquid medium and culture conditions to obtain mycelial pellets from the same isolate in order to compare these characteristics between both types of propagules. We followed the peroxisome biogenesis and studied the oxidative stress during differentiation from conidia to microsclerotia by transmission electron microscopy after staining with a peroxidase activity marker and by the expression pattern of genes potentially involved in these processes. We found that despite their twice smaller size, microsclerotia exhibited higher dry biomass, yield, and conidial productivity than mycelial pellets, both with and without UV-B and heat stresses. From the 16 genes measured, we found an induction after 96-h differentiation in the oxidative stress marker genes MrcatA, MrcatP, and Mrgpx; the peroxisome biogenesis factors Mrpex5 and Mrpex14/17; and the photoprotection genes Mrlac1 and Mrlac2; and Mrlac3. We concluded that an oxidative stress scenario is induced during microsclerotia differentiation in M. robertsii and confirmed that because of its tolerance to desiccation, heat, and UV-B, this fungal structure could be an excellent candidate for use in biological control of pests under tropical and subtropical climates where heat and UV radiation are detrimental to entomopathogenic fungi survival and persistence.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Tolerance to Abiotic Factors of Microsclerotia and Mycelial Pellets From Metarhizium robertsii, and Molecular and Ultrastructural Changes During Microsclerotial Differentiation

Paixão

Huarte‐Bonnet

Ribeiro-Silva

et al. 2021

Front. Fungal Biol.

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“…Los hongos entomopatógenos son mesofílos ya que crecen a temperaturas entre 10 y 40 °C, siendo una temperatura óptima para la germinación y crecimiento entre 25 y 30 °C (Roberts y Campbell, 1976). En este sentido, el estrés por calor puede retrasar y reducir la efectividad de la germinación de conidios, esporulación y crecimiento de hongos entomopatógenos termosensibles (Fernandes et al 2008(Fernandes et al , 2010Paixão et al 2019). Para los microesclerocios de Metarhizium el estrés térmico se reduce por la morfología del propágulo, la tolerancia a la desecación, capacidad de germinación y esporulación en condiciones favorables de temperatura y humedad es posible debido que el propágulo posee reservas energéticas (Jackson y Jaronski, 2009).…”

Section: Factores Abióticos En El Control Microbianounclassified

Caracterización de microesclerocios en <i>Metarhizium</i> spp.: genes responsables de la diferenciación celular y de la patogenicidad frente a larvas del mosquito <i>Aedes aegypti</i>, vector del virus del Dengue

Paixão¹

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El control del mosquito Aedes aegypti ha tomado especial importancia en los últimos años debido a que es vector de varios arbovirus causantes de enfermedades. El control masivo con insecticidas químicos ha provocado focos de resistencia en diferentes partes del mundo, por lo que las herramientas alternativas de control, como los hongos entomopatógenos, ha tomado gran impulso en los últimos años para afrontar este problema. En el presente estudio reporta que M. robertsii (ARSEF 2575) exhibe cambios moleculares y ultraestructurales durante la formación de microesclerocios y ante el estímulo de factores abióticos como la temperatura y la radiación UV, a los que se muestran relativamente tolerantes. También reporta que aislamientos de Metarhizium de origen platense (CEP 83 y CEP 423) exhibe producción de microesclerocios y mayor producción de conidios infectivos comparado con los pellets, otro propágulo granular producidos por los mismos aislamientos. El aislamiento modelo (ARSEF 2575) exhibió una mayor producción de microesclerocios y de mayor tamaño que los los aislamientos locales CEP 83 y CEP 423, aunque estos últimos mostraron mayor capacidad de conidiogénesis a partir de microesclerocios maduros. Los 3 aislamientos redujeron la sobrevivencia de Ae. aegypti expuestas a sus microesclerocios. La interacción hongo-larva generó una respuesta en el hospedador que se evidenció con la expresión de genes de su sistema inmune humoral, aunque lo hizo tardiamente (9 días post infección) cuando la infección fúngica se consolidaba como un proceso exitoso que culminó con la mortalidad de las larvas tratadas. Los microesclerocios de Metarhizium spp. son prometedores para el control microbiano ya que producen conidios continuamente en las condiciones adecuadas. Son pocos los reportes de la utilización de microesclerocios para el control de vectores de enfermedades humanas. El presente estudio abre el camino para explorar el uso de estos propágulos de resistencia fúngico como larvicidas.

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Thermotolerance and Adaptation to Climate Change

Almaguer

2022

Fungal Biology

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Thermotolerance of Fungal Conidia

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Tolerance to Abiotic Factors of Microsclerotia and Mycelial Pellets From Metarhizium robertsii, and Molecular and Ultrastructural Changes During Microsclerotial Differentiation

Tolerance to Abiotic Factors of Microsclerotia and Mycelial Pellets From Metarhizium robertsii, and Molecular and Ultrastructural Changes During Microsclerotial Differentiation

Caracterización de microesclerocios en <i>Metarhizium</i> spp.: genes responsables de la diferenciación celular y de la patogenicidad frente a larvas del mosquito <i>Aedes aegypti</i>, vector del virus del Dengue

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