Mechanizmy oporności grzybów entomopatogennych na insektycydy z grupy pyretroidów

Abstract

Pyretroidy to syntetyczne insektycydy, których powszechne użycie prowadzi do zanieczyszczenia środowiska. Alternatywą dla chemicznych środków owadobójczych są grzyby entomopatogenne, stosowane do produkcji biopreparatów. Grzyby entomopatogenne są narażone na kontakt z pozostałościami tych substancji, gromadzącymi się w środowisku. Przewodnim celem niniejszej pracy doktorskiej było określenie mechanizmów oporności grzyba entomopatogennego B. bassiana na insektycydy z grupy pyretroidów. W artykule przeglądowym P1 (Litwin i in. 2020) przedstawiono charakterystykę grzybów entomopatogennych oraz możliwości ich wykorzystania. Wyniki przeprowadzonych badań przedstawiono w publikacjach eksperymentalnych P2 (Litwin i in. 2021) oraz P3 (Litwin i in. 2023). Stwierdzono negatywny wpływ pyretroidów na wzrost i zarodnikowanie B. bassiana. Po raz pierwszy wykazano, że substancje te akumulują się w grzybni B. bassiana oraz określono zmiany adaptacyjne zachodzące w odpowiedzi na akumulację - zaobserwowano wypływ metali z komórek grzyba, zmiany w zawartości ergosterolu i oosporeiny oraz w aktywności wewnątrzkomórkowej fosfolipazy C. Potwierdzono wpływ pyretroidów na profil fosfolipidowy oraz zawartość acylogliceroli w komórkach tego grzyba. W obecności pyretroidów wykazano zmiany w aktywności enzymów litycznych B. bassiana oraz nadprodukcję białek odpowiedzialnych za rozwój strzępek i ściany komórkowej. Wykazano wpływ tych substancji na produkcję białek metabolizmu podstawowego, białek odpowiedzi na stres oraz białek opiekuńczych. Wykazano, że pyretroidy wywołują stres oksydacyjny u grzyba entomopatogennego B. bassiana. Badania przeprowadzone w ramach realizacji pracy doktorskiej dostarczyły dowodów na zdolność pyretroidów do akumulacji w grzybni entomopatogennego grzyba B. bassiana. Wykazano, że zakumulowane pyretroidy, nawet w stosunkowo niskich stężeniach, wywierają negatywny wpływ na kondycję badanego mikroorganizmu a także przedstawiono możliwe mechanizmy oporności B. bassiana na przebadane związki toksyczne.

Pyrethroids are synthetic insecticides, the widespread use of which leads to environmental pollution and has a negative impact on the health of living organisms, including humans. An alternative to chemical insecticides are entomopathogenic fungi, used to produce environmentally friendly biopreparations. Since pyrethroids and entomopathogenic fungi are used interchangeably in biocontrol, the microorganisms are exposed to contact with residues of these substances that accumulate in soil, surface water and sediment. The main objective of this doctoral thesis was to determine the mechanisms of resistance of the entomopathogenic fungus B. bassiana to pyrethroid insecticides.