家白蚁又称台湾家白蚁、台湾乳白蚁，属等翅目鼻白蚁科，是一种重要的土木两栖白蚁，主要危害树木、木材和各类建筑物。与别的白蚁一样，目前对家白蚁的防治仍以化学防治为主。同时，昆虫学家试图寻找一种更为环保且符合可持续发展理念的白蚁防控对策，其中虫生真菌的研究和利用是受广泛重视的一个课题。尽管有的虫生真菌菌株在实验室内可显示出对白蚁产生高的致病力，但室外效果多不尽人意。在蚁巢中，很多因素影响着真菌对白蚁的致病性和流行病学特征。本文通过一系列试验，探讨了3种病原真菌对家白蚁的致病性及其与家白蚁之间的相互作用关系，特别是家白蚁在病原真菌致病胁迫下所表现出来的生理、生化和行为学特征，以期为开展利用虫生真菌防控家白蚁的研究打下科学基础。 ⑴营养条件对虫生真菌生长及致病性的影响。病原真菌致病力在不同种病原真菌之间，甚至于不同菌株之间均显示出差异。除绿僵菌2049菌株外，所有菌株在渗透压培养基OSM上均表现出菌落生长缓慢(<32mm)，且绿僵菌(406菌株)和白僵菌(3005菌株)的产孢量低。所有供试菌株在马铃薯葡萄糖琼脂培养基PDA(无论经活体转接还是离体培养)上均获得高的产孢量。在PDA(离体培养，)上所有菌株均表现出高的产孢率，而仅绿僵菌具高的萌发率，达95—98％。在PDA(经活体转接)上，白僵菌具高致病力孢子和表皮降解蛋白酶Pr1活性。在高C/N比条件下，绿僵菌和玫烟色拟青霉Pr1活性(O．D值)分别为1.326和2.877μmol NA/ml/min。所有真菌菌株分生孢子水溶液(1×107孢子/ml)均保持显著高的侵染力。通过转接家白蚁后绿僵菌(2049菌株)，对家白蚁的致死中时间LT50为最低(1.92d)，其次为白僵菌，LT50为4.39d。在此相同条件下，玫烟色拟青霉产孢量大而LT50低，为7.32d。以上试验结果表明营养条件对病原真菌生长和产孢量的影响与菌株密切相关。比较而言，在PDA(经活体转接)上，Pr1的活性水平则无疑是其主要的致病性决定因素。 2.病原真菌对家白蚁肠道形态及酶生理活性的影响。在感染3种病原病原真菌后，家白蚁工蚁肠道在形态上明显发生变化，具体表现为肠道变得更加细长，其中以白僵菌感染后变化最大。 3.感染病原真菌家白蚁工蚁血淋巴蛋白组学分析。感染绿僵菌和白僵菌后，家白蚁工蚁蛋白质形成及表达方式产生变化，这涉及到寄主—病原真菌之间的相互作用关系。本文首次应用双向电泳法分析了感染病原真菌后(浓度为1×107分生孢子/ml)家白蚁工蚁体内血淋巴蛋白含量的变化情况，分析软件为ImageMaster2D Platinum(6.0 Vision)。结果表明，感染绿僵菌的工蚁其血淋巴在凝胶双向电泳上显示出698个蛋白斑点，有44个斑点显示出不同的表达，其中22个斑点表达明显上调，而32个则下调。同样，在感染白僵菌家白蚁工蚁的血淋巴在双向电泳上显示出548个蛋白斑点。在其中的55表达不同的斑点中，36个为上调表达，19个为下调表达。表明家白蚁在感染病原真菌后血淋巴中或多或少有新蛋白质的形成。对不同表达的蛋白及其活性的鉴定和分析，将有助于探讨在感染病原真菌后家白蚁血淋巴中与蛋白组学相关的生化适应性。 4.活体和离体培养对病原真菌致病性及其挥发性物质VOCs的影响。在活体上病原真菌绿僵菌和白僵菌致病性和挥发性物质均会产生一定的变化。在家白蚁工蚁体上分别接入绿僵菌(406和2049菌株)和白僵菌孢子(浓度1×107孢数/ml)的选择性实验中，离体和活体(1—2代)培养对病原真菌致病性和VOCs的影响结果如下：接入离体培养的绿僵菌(406菌株)后，工蚁致死中时间LT50为2.33d，明显短于在白蚁体上继代培养时的LT50值。绿僵菌(2409菌株)通过活体培养第一代和第二代以LT50测算，其致病力分别增加44.78％和39.29％。与之相反，白僵菌经活体培养后致病力不但没有增强，反而有所降低，相较于离体培养，活体培养后第一、二代致病力分别下降17.81％和13.76％。 5.家白蚁对病原真菌挥发性物质的行为和电生理反应。病原真菌的VOCs能导致白蚁取食行为的改变，白蚁也针对病原真菌不同的VOCs而改变其取食行为。对绿僵菌、白僵菌和玫烟色拟青霉3种病原真菌的非选择性实验结果表明，绿僵菌对白蚁具高致病性，LT50仅为3.10d，且最终造成白蚁全部死亡。而白僵菌和玫烟色拟青霉对白蚁致病性则较低，LT50分别为6.62d和12.39d，后者未能在16天的实验期内导致供试白蚁全部死亡。通过非选择实验确定病原真菌致病性水平后，进一步通过选择实验，观察家白蚁工蚁对上述3种病原真菌以及PDA的取食行为。高致病性的绿僵菌对白蚁具驱避作用，但死亡率仅为了22％，而多数工蚁均没有病原真菌的区域取食。然而，玫烟色拟青霉处理对白蚁则没有明显地表现出驱避作用，从而能成功地导致工蚁的死亡。较绿僵菌而言，白蚁对白僵菌产生的驱避反应则较迟缓，结果由白僵菌感染导致的死亡率也明显较高。 6.工蚁互洁行为对昆虫病原真菌在家白蚁种群间扩散的影响。通过在家白蚁种群中混合不同比例(100％，50％，25％和1％)的接种个体，研究了工蚁互洁行为对绿僵菌2049和406菌株、白僵菌和玫烟色拟青霉孢子在家白蚁种群中扩散能力的影响。结果表明，当接种个体的比例为100％，家白蚁工蚁几乎完全不能抵抗白僵菌和绿僵菌感染，在接种后第8d就达到了100％的死亡率。而家白蚁工蚁能够成功地抵抗玫烟色拟青霉的感染，在接种后第16d其死亡率仍低于70％；当种群中接种个体的比例为50％时，由于工蚁间的互洁行为，感病家白蚁能存活更长时间，在接种后第12d，绿僵菌和白僵菌处理组的家白蚁达到100％的死亡率。 7.家白蚁蚁巢相关物质(蚁道及粒状捧泄物)的抗菌活性测定。家白蚁生活在由网络状蚁道组成的蚁巢内，其修筑蚁巢和蚁道的材料是白蚁蛀食木纤维后排出的粒状排泄物。本试验研究了不同浓度(1％，10％，20％，30％ and40％)家白蚁蚁道及粒状排泄物水浸提液对4株病原真菌孢子萌发率的影响。结果表明，在高浓度下，两种材料的浸提液均表现出一定的杀菌活性，其杀菌活性随浓度的升高而增加。 8.昆虫病原真菌对家白蚁工蚁致病力的密度依赖性。在所有的白蚁品级中，工蚁是用于实验室内生物测试昆虫病原真菌致病力最多的品级。昆虫病原真菌在田间使用的不成功说明家白蚁其它抗病机制的存在。为了研究工蚁挥发物的密度依赖性，本试验设计了工蚁单个体及群体(5个工蚁)两种处理时，在供土、加滤纸、开放和封闭空间条件下4种真菌菌株对工蚁的致病能力。结果表明，工蚁的感病死亡率与供试工蚁密度间存在负的相关性。当供试虫体为单个个体时，以玫烟色拟青霉对工蚁的致死中时LT50最长，为9.0-9.1d，无论是开放空间还是封闭空间，其LT50没有显著差异。在所有处理中，绿僵菌2049菌株都显示了最快的致病速度，其LT50(1.80-1.86d)，无论是供土还是加滤纸均不能提高工蚁对绿僵菌2049菌株的抵抗能力。 9.家白蚁挥发性物质成分鉴定及抑真菌活性测定。以固相微淬取法，利用HS—SPME/GC—MS首次对家白蚁有翅和无翅繁殖蚁、兵蚁和工蚁挥发性化学物质(VOCs)的成分进行了定量分析。结果表明，不同品级间挥发物的成分及比例有很大的差异，有翅蚁、无翅蚁、兵蚁和工蚁4种品级的挥发物分别由22、20、29和26种化合物组成。在所有供试品级中，有翅蚁产生的挥发物如萘酚和己酸最为重要，因为其可能是家白蚁化学防御真菌感染的主要物质。 10.虫生真菌在低廉培养液中的大规模生产及对皮降解蛋白酶(Pr1)活性的影响。为了获得价廉物美、适合大规模生产4种虫生真菌的液体培养基，我们研究了不同氮源(蛋白胨、酵母浸提液和玉米浆)、碳源(麦芽糖和葡萄糖)及不同组合培养基对4株虫生真菌液体发酵培养和菌丝生产量的影响。从总体上看，含有麦芽糖的培养基不仅可以增加4种病原真菌的菌丝的生产量，而且还能增加皮降解蛋白酶(Pr1)的活性。