To Evaluate the Pathogenicity of Entomopathogenic Fungal Species against Plant Sap-Sucking Insects

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sc13859315118
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昆虫病原真菌由于其从昆虫体壁直接入侵的机制,在刺吸式口器害虫的防治上有着巨大的应用价值。目前对利用昆虫病原真菌防治害虫的研究,多集中于从多个菌株中筛选得到能控制单一害虫的高毒力菌株,而利用单个菌株防治多目标害虫的研究却少见报道。本论文详细研究了球孢白僵菌和玫烟色棒束孢2个菌株对多目标刺吸式口器害虫的致病性,并对其在害虫种群中的真菌流行病发生、发展过程及可能影响因素进行了详细解析,以期更深刻地理解昆虫病原真菌的致病性及疾病发生过程,从而更好地将昆虫病原真菌用于农业、园艺及森林害虫的可持续控制。(1)通过前期筛选获得2个来自安徽农业大学微生物防治重点实验室菌种库的菌株玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)菌株Ifu13a和球孢白僵菌(Beauveria bassiana)菌株Bb202。首先通过室内生物测定的方法确定烟色棒束孢Ifu13a菌株对分类上分属不同科的小绿叶蝉(Jacobiasca formosana)、棉蚜(Aphis gossypii)、烟粉虱(Bemisia tabaci)和梨冠网蝽(Stephanitis nashi)的毒力水平。在温度21±1°C相对湿度78±5%的条件下,2个菌株均对多目标害虫表现出高毒力。在1 x 10~8孢子/ml接种浓度下,菌株Ifu13a对各目标害虫的致死率在81%到100%之间;其中该菌株对梨冠网蝽的毒力水平最低,在1 x 10~5孢子/ml接种浓度下,其死亡率仅为33%。在1 x 10~8孢子/ml接种浓度下,对小绿叶蝉、棉蚜、烟粉虱和梨冠网蝽的半致死中时(LT50)依次分别为4.1、4.1、4.8和7.3天;半致死浓度(LC50)则分别为3.9×10~3、6.8×10~4、3.0×10~4和6.9×10~5孢子/ml。(2)将球孢白僵菌Bb202菌株的孢子悬浮液以1.0x10~2、3.5x10~3、5x10~4和6.75x10~5孢子/mm~2的剂量处理小绿叶蝉、桃蚜(Myzus persicae)、烟粉虱和梨冠网蝽成虫,Bb202菌株对桃蚜显示了极高的毒力水平,在1.0x10~2孢子/mm~2的低剂量处理中,其校正死亡率达到了100%;对小绿叶蝉的毒力水平也很强,在3.5x10~3、5x10~4和6.75x10~5孢子/mm~2的剂量下,10d后,其校正死亡率分别达到86.6%、94.4%和97.4%。Bb202菌株对烟粉虱也保持着较高的毒力,在5x10~4和6.75x10~5孢子/mm~2的剂量下,烟粉得的校正死亡率分别为77.9%和81.1%;菌株对梨冠网蝽的毒力较弱,在6.75x10~5孢子/mm~2的剂量下,其死亡率才达63.7%。相应地,Bb202菌株对桃蚜、小绿叶蝉、烟粉虱和梨冠网蝽的半致死浓度(LC50)分别为6.7x10~4、1.3x10~6、3.6x10~6和1.2x10~7孢子/ml。(3)紫薇长斑蚜(Tinocallis kahawaluokalani)、绣线菊蚜(Aphis citricola)和棉蚜(A.gossypii)这3种蚜虫被用来评测玫烟色棒束孢Ifu13a菌株对分类上同属蚜总科的蚜虫在致病力上的差异性。结果显示,Ifu13a菌株对棉蚜的毒力水平最高,在1 x 10~6孢子/ml及以上接种浓度,棉蚜的校正死亡率均达到100%;在1 x 10~5孢子/ml浓度下也可达到67.9%,而在该浓度下,紫薇长斑蚜和绣线菊蚜的校正死亡率才分别为21.6%and 34.6%。在接种浓度达到1 x 10~8孢子/ml时,紫薇长斑蚜和绣线菊蚜的校正死亡率分别提高到86.4%和61.8%。棉蚜、紫薇长斑蚜和绣线菊蚜的LC50值分别为6.8×10~4、2.0×10~6和5.6×10~6孢子/ml。(4)为了评测低相对湿度对不同菌株真菌侵染与防治效率的影响,我们在环境温度为23 oC、平均相对湿度为47.5%的玻璃温室中进行了球孢白僵菌202菌株和玫烟色棒束孢Ifu13a菌株对烟粉虱的防治试验。烟粉虱被饲养于室内种植的黄瓜苗上,2种昆虫病原真菌均以1×10~7孢子/ml的浓度喷雾防治,防治18d后的虫口监测显示,球孢白僵菌防治区的校正防效达90%,而玫烟色棒束孢防治区的校正防效为63.3%。(5)一个开放地的田间试验用来评测在自然环境中玫烟色棒束孢Ifu13a菌株和球孢白僵菌202菌株对棉蚜的防治效率,同时与温室试验比较湿度对2种真菌侵染与防治效率的影响。田间试验在2017年9月实施,环境平均温度27.3 oC、平均相对湿度78%,试验结果表明这2种真菌对棉蚜均有快速而显著的防治效果,在以1×10~7孢子/ml的浓度田间喷雾防治的第6d,玫烟色棒束孢Ifu13a菌株和球孢白僵菌202菌株的校正防效分别达到95%and 91%,显著高于温室防治结果,能对目标害虫起到有效控制作用。(6)通过室内外研究发现,昆虫病原真菌有着明显的寄主专化性,但这种寄主专化性导致的菌株对不同寄主昆虫的毒力差异与寄主昆虫间的进化亲缘关系无关;本研究中玫烟色棒束孢Ifu13a菌株对3种不同蚜虫间的毒力差异,甚至超过了不同科间的寄主昆虫。同时,昆虫的真菌病害表现出密度依靠(density-dependent)的特征,即更高的病原真菌密度更易导致昆虫病害的发生与流行,但通过进一步的观察与分析发现,一些真菌在侵染过程中可能存在着剂量饱和或剂量钝化作用,即处理剂量明显增加,但真菌的侵染趋势与最终死亡率并没有明显变化的现象。(7)真菌对寄主昆虫的侵染与疾病流行可分为不同的发展阶段,通过TDM模型分析发现,真菌对害虫的初始侵染十分关键,一旦初始侵染阶段完成,病原真菌可在短期内杀死害虫、迅速摧毁害虫种群。同时,真菌侵染直接受到环境因子的影响,其中环境相对湿度起着关键性的作用。研究表明,球孢白僵菌202菌株比玫烟色棒束孢Ifu13a菌株有更好的环境适应性,能更好地在低湿环境中完成对目标害虫的侵染;但玫烟色棒束孢Ifu13a菌株在环境适宜条件下,也可对多目标刺吸式口器害虫进行有效控制。
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