Published November 16, 2022 | Version v1
Publication Open

Hydrogel capsules as new delivery system for Trichoderma koningiopsis Th003 to control Rhizoctonia solani in rice (Oryza sativa)

Creators

  • 1. Colombian Corporation for Agricultural Research - AGROSAVIA

Description

Abstract Biological control (BCAs) such as Trichoderma spp. minimize fungicides inputs in agriculture, and increase both the plant nutrition and the efficacy against fungal diseases. Novel bioproducts in crop management are called to guarantee sustainable antagonism activity of BCAs and increase the acceptance of the farmers. The encapsulation in polymeric matrices play a prominent role for providing an effective carrier/protector and long-lasting bioproduct. This research aimed to compare two hydrogel capsules prototypes based on alginate (P1) and amidated pectin (P2), containing Trichoderma koningiopsis Th003 conidia. Capsules were prepared by the ionic gelation method and calcium gluconate as crosslinker was used. The capsules were characterized by various properties such as conidia releasing at different pH values, drying conidia survival, storage stability, and biocontrol activity against sheath blight (R. solani) in rice. P2 prototype provided higher survival to Th003 up to 98% in fluid bed drying, faster conidia release at pH 5.8, storage stability > 6 months at 18°C, and a disease reduction up to 67%. Amidated pectin provides advantages on drying survival and conidia release at pH 5.8. Both biopolymers facilitate the antagonistic activity against R. solani, and therefore can be incorporated in hydrogel capsules for novel bioinoculants development. This research highlights the knowledge regarding the influence of biopolymer in hydrogel capsules on survival and shelf-life of Trichoderma spp conidia.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

المكافحة البيولوجية المجردة (BCAs) مثل Trichoderma spp. تقليل مدخلات مبيدات الفطريات في الزراعة، وزيادة كل من تغذية النبات والفعالية ضد الأمراض الفطرية. يتم استدعاء المنتجات الحيوية الجديدة في إدارة المحاصيل لضمان نشاط العداء المستدام للسلوكيات الأساسية وزيادة قبول المزارعين. يلعب التغليف في المصفوفات البوليمرية دورًا بارزًا في توفير ناقل/واقي فعال ومنتج حيوي طويل الأمد. يهدف هذا البحث إلى مقارنة نموذجين أوليين لكبسولات الهيدروجيل على أساس الجينات (P1) والبكتين المتوسط (P2)، الذي يحتوي على Trichoderma koningiopsis Th003 conidia. تم تحضير الكبسولات بطريقة الهلام الأيوني وتم استخدام غلوكونات الكالسيوم كرابط تشابكي. تميزت الكبسولات بخصائص مختلفة مثل إطلاق كونيديا عند قيم درجة الحموضة المختلفة، وتجفيف بقاء كونيديا، واستقرار التخزين، ونشاط المكافحة الحيوية ضد آفة الغمد (R. solani) في الأرز. يوفر النموذج الأولي P2 بقاء أعلى لـ Th003 حتى 98 ٪ في تجفيف قاع السوائل، وإطلاق أسرع للمخاريط عند الأس الهيدروجيني 5.8، واستقرار التخزين > 6 أشهر عند 18 درجة مئوية، وتقليل المرض حتى 67 ٪. يوفر البكتين Amidated مزايا في البقاء على قيد الحياة التجفيف وإطلاق conidia عند درجة الحموضة 5.8. كل من البوليمرات الحيوية تسهل النشاط المضاد ضد R. solani، وبالتالي يمكن دمجها في كبسولات الهيدروجيل لتطوير اللقاحات الحيوية الجديدة. يسلط هذا البحث الضوء على المعرفة المتعلقة بتأثير البوليمر الحيوي في كبسولات الهلام المائي على البقاء على قيد الحياة والعمر الافتراضي لمخروطيات Trichoderma spp.

Translated Description (French)

Résumé Le contrôle biologique (BCA) tel que Trichoderma spp. minimise les intrants fongicides dans l'agriculture et augmente à la fois la nutrition des plantes et l'efficacité contre les maladies fongiques. Les nouveaux bioproduits dans la gestion des cultures sont appelés à garantir une activité antagoniste durable des BCA et à accroître l'acceptation des agriculteurs. L'encapsulation dans des matrices polymères joue un rôle de premier plan pour fournir un support/protecteur efficace et un bioproduit durable. Cette recherche visait à comparer deux prototypes de capsules d'hydrogel à base d'alginate (P1) et de pectine amidée (P2), contenant des conidies Trichoderma koningiopsis Th003. Les gélules ont été préparées par la méthode de gélification ionique et le gluconate de calcium comme réticulant a été utilisé. Les capsules ont été caractérisées par diverses propriétés telles que la libération de conidies à différentes valeurs de pH, la survie des conidies sèches, la stabilité au stockage et l'activité de lutte biologique contre le mildiou de la gaine (R. solani) dans le riz. Le prototype P2 a fourni une survie supérieure à Th003 jusqu'à 98 % dans le séchage en lit fluidisé, une libération plus rapide des conidies à pH 5,8, une stabilité au stockage > 6 mois à 18 °C et une réduction de la maladie jusqu'à 67 %. La pectine amidée offre des avantages sur la survie au séchage et la libération des conidies à pH 5,8. Les deux biopolymères facilitent l'activité antagoniste contre R. solani et peuvent donc être incorporés dans des capsules d'hydrogel pour le développement de nouveaux bioinoculants. Cette recherche met en évidence les connaissances concernant l'influence du biopolymère dans les capsules d'hydrogel sur la survie et la durée de conservation des conidies de Trichoderma spp.

Translated Description (Spanish)

Resumen El control biológico (ACB) como Trichoderma spp. minimiza los insumos fungicidas en la agricultura y aumenta tanto la nutrición de las plantas como la eficacia contra las enfermedades fúngicas. Los nuevos bioproductos en la gestión de cultivos están llamados a garantizar la actividad de antagonismo sostenible de los BCA y aumentar la aceptación de los agricultores. La encapsulación en matrices poliméricas juega un papel destacado para proporcionar un portador/protector eficaz y un bioproducto de larga duración. Esta investigación tuvo como objetivo comparar dos prototipos de cápsulas de hidrogel basadas en alginato (P1) y pectina amidada (P2), que contienen conidios Th003 de Trichoderma koningiopsis. Las cápsulas se prepararon mediante el método de gelificación iónica y se utilizó gluconato de calcio como reticulante. Las cápsulas se caracterizaron por varias propiedades, como la liberación de conidios a diferentes valores de pH, la supervivencia de los conidios de secado, la estabilidad de almacenamiento y la actividad de biocontrol contra el tizón de la vaina (R. solani) en el arroz. El prototipo P2 proporcionó una mayor supervivencia a Th003 hasta un 98% en el secado en lecho fluido, una liberación de conidios más rápida a pH 5,8, una estabilidad de almacenamiento > 6 meses a 18 °C y una reducción de la enfermedad de hasta un 67%. La pectina amidada proporciona ventajas sobre la supervivencia al secado y la liberación de conidios a pH 5,8. Ambos biopolímeros facilitan la actividad antagonista contra R. solani y, por lo tanto, se pueden incorporar en cápsulas de hidrogel para el desarrollo de nuevos bioinoculantes. Esta investigación destaca el conocimiento sobre la influencia del biopolímero en cápsulas de hidrogel sobre la supervivencia y la vida útil de los conidios de Trichoderma spp.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ddce2c8d19bbb923cd3e8a4c3d27f9df
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كبسولات هيدروجيل كنظام توصيل جديد لـ Trichoderma koningiopsis Th003 للتحكم في Rhizoctonia solani في الأرز (Oryza sativa)
Translated title (French)
Capsules d'hydrogel comme nouveau système d'administration pour Trichoderma koningiopsis Th003 pour contrôler Rhizoctonia solani dans le riz (Oryza sativa)
Translated title (Spanish)
Cápsulas de hidrogel como nuevo sistema de administración de Trichoderma koningiopsis Th003 para controlar Rhizoctonia solani en arroz (Oryza sativa)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4309147576
DOI
10.21203/rs.3.rs-2264585/v1

Is supplement to
https://openalex.org/W4309147576 (Other)
https://openalex.org/W3085149308 (Other)
https://openalex.org/W3030646527 (Other)
https://openalex.org/W2530845747 (Other)
https://openalex.org/W2497409739 (Other)
https://openalex.org/W2352064171 (Other)
https://openalex.org/W2350331747 (Other)
https://openalex.org/W2309521296 (Other)
https://openalex.org/W1826240101 (Other)
https://openalex.org/W1544967160 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1967115334
  • https://openalex.org/W1976404078
  • https://openalex.org/W1988051560
  • https://openalex.org/W2007824561
  • https://openalex.org/W2011746909
  • https://openalex.org/W2016373578
  • https://openalex.org/W2018458241
  • https://openalex.org/W2019370420
  • https://openalex.org/W2021977683
  • https://openalex.org/W2027362816
  • https://openalex.org/W2030452223
  • https://openalex.org/W2045854505
  • https://openalex.org/W2047978207
  • https://openalex.org/W2054331324
  • https://openalex.org/W2057001819
  • https://openalex.org/W2067308458
  • https://openalex.org/W2069413998
  • https://openalex.org/W2085561189
  • https://openalex.org/W2090428482
  • https://openalex.org/W2106854637
  • https://openalex.org/W2126521587
  • https://openalex.org/W2148045024
  • https://openalex.org/W2151429013
  • https://openalex.org/W2170026951
  • https://openalex.org/W2345368761
  • https://openalex.org/W2606829211
  • https://openalex.org/W2754578068
  • https://openalex.org/W2884190755
  • https://openalex.org/W2925200957
  • https://openalex.org/W2977743536
  • https://openalex.org/W3013911384
  • https://openalex.org/W3015855515
  • https://openalex.org/W3023610772
  • https://openalex.org/W3128152334
  • https://openalex.org/W4205851804
  • https://openalex.org/W4288301469
  • https://openalex.org/W4292068520