【摘 要】
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粘质沙雷氏菌Serratia marcescens在自然界中广泛存在,对多种害虫具有很好的杀虫效果,是一个值得深入研究的昆虫病原微生物资源。桃小食心虫Carposina sasakii Matsmura与梨小食心虫Grapholitha molesta Busck为果树食心虫的优势种群。这些害虫种类个体小、危害隐蔽、习性和栖息环境复杂多样且世代重叠,危害期暴露时间短,采用喷洒化学杀虫剂的方法很难起
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粘质沙雷氏菌Serratia marcescens在自然界中广泛存在,对多种害虫具有很好的杀虫效果,是一个值得深入研究的昆虫病原微生物资源。桃小食心虫Carposina sasakii Matsmura与梨小食心虫Grapholitha molesta Busck为果树食心虫的优势种群。这些害虫种类个体小、危害隐蔽、习性和栖息环境复杂多样且世代重叠,危害期暴露时间短,采用喷洒化学杀虫剂的方法很难起到很好的防治效果。昆虫病原微生物已经成为果树食心虫防治技术的新重点。本研究从感病桃小食心虫中分离并鉴定出1株粘质沙雷氏菌,针对其理化性质、培养条件进行系统研究,进一步针对该菌株对桃小食心虫和梨小食心虫的生物活性进行了测定,结果如下:1本研究从感病桃小食心虫分离到一株昆虫病原细菌,菌落轻微凸起,表面光滑,边缘整齐。菌落前期呈现白色,24 h后呈现红色,并伴有腥臭味。该菌株各项理化试验结果与粘质沙雷菌对照菌株一致,初步判断为粘质沙雷氏菌。该菌株对氨苄霉素、四环素、氯霉素和壮观霉素4种抗生素均敏感。采用16S rDNA分子标记技术进一步确定该菌株为沙雷氏菌属中的粘质沙雷氏菌,命名为S.marcescens XC-1。2 S.marcescens XC-1菌株在NB培养基中发酵培养0-44 h内呈现指数生长趋势,44h达到最大生长量,之后呈现缓慢下降趋势。采用单因素试验筛选出该菌株培养基中最佳氮源为蛋白胨、最佳碳源为蔗糖、最佳无机盐为无水氯化钙。Plackett-Burman实验得出菌株培养基的最优配方为:1.0%蔗糖、1.0%蛋白胨和0.25%无水氯化钙。采用最优培养条件进行摇瓶培养,获得菌体干重为11.20 mg/L,菌液呈现鲜红色,说明该培养条件有利于灵菌红素的合成。3将S.marcescens XC-1菌株配置成浓度为 6.25×107 cfu/mL、1.25×108 cfu/mL、2.5×108 cfu/mL、5×108 cfu/mL和1×109 cfu/mL菌悬液,发现菌悬液处理后的桃小食心虫和梨小食心虫老熟幼虫均出现行动减缓、生长不良和化蛹困难等现象。在低于6.25×107cfu/mL浓度范围内,桃小死亡率随菌悬液浓度增加而增加。在本试验浓度范围内该菌株对桃小最低致死量是2.5×108cfu/mL。1.25×108cfu/mL处理组的梨小死亡率最低,其他处理组之间试虫死亡率无显著差异。4本研究分别选用普通NA培养基和优化培养基培养S.marcescens XC-1单菌落进行发酵培养,发现S.marcescens XC-1 发酵液在 6.25×107 cfu/mL、2.5×108 cfu/mL和1 ×109cfu/mL三个浓度条件下优化发酵液对桃小食心虫的致死率显著高于未优化发酵液处理组;在2.5×108 cfu/mL和5×108 cfu/mL条件下,优化发酵液对梨小食心虫的致死率高于未优化发酵液处理组。综合分析可知,优化培养基可以促使S.marcescens XC-1菌株产生更多的代谢活性物质。优化培养后的菌株发酵液对桃小食心虫的 LC50为 1.70× 108 cfu/mL,对梨小食心虫的 LC50为 4.00× 108 cfu/mL。5将S.marcescens XC-1菌株上清液设置为室温、60℃加热15 min和100℃加热15min共3个处理,发现处理5 d和7 d后室温处理组的桃小死亡率均显著高于60℃处理组和100℃处理组。梨小食心虫对菌株上清液更为敏感,从第2d开始室温处理组的梨小死亡率显著高于其他处理组。因此,S.marcescens XC-1菌株上清液中的代谢产物对食心虫具有一定的毒性,但高温会使其失活。6采用有机溶剂提取S.marcescens XC-1菌株细胞内的活性物质,结果表明胞内活性物质粗提物处理后2种食心虫死亡率均显著高于对照组;其中桃小对胞内活性物质粗提物的敏感性高于梨小食心虫。7采用优化培养的S.marcescens XC-1菌株发酵液亚致死剂量感染2种食心虫老熟幼虫,发现2种食心虫成虫平均成活天数均显著低于对照组;亚致死剂量发酵液显著影响2种食心虫的成虫羽化率;桃小产卵量随着发酵液浓度的增加而显著降低,不同浓度发酵液处理的梨小食心虫产卵量均显著低于对照组,LC30和LC50处理组之间无显著性差别。
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