化学防治作为棉盲蝽综合防治体系中的主要技术,常常会引发盲蝽抗药性问题,更会加剧农药残留、天敌死亡、环境污染等生态问题。而生物防治则有助于减少化学防治的选择压力、延缓抗药性的产生和提高环境友好性。白僵菌是一类虫生真菌,对防治鳞翅目、鞘翅目、膜翅目等害虫具有较好的防治效果,但对防治棉盲蝽等半翅目害虫的研究较少。本文利用扫描电镜和透射电镜观察了白僵菌分生孢子侵染中黑盲蝽的全过程,利用血球计数板和酶标仪分别测定了不同毒力白僵菌菌株的产孢速率及胞外水解酶的活性,利用PCR技术和实时定量PCR技术克隆了几丁质酶基因并检测了其在不同毒力菌株内的表达水平。研究结果从生化水平和分子水平全面分析了白僵菌对中黑盲蝽的致病机理,并为合理利用白僵菌防治盲蝽提供了理论基础。1.白僵菌对中黑盲蝽的侵染过程接种后白僵菌首先与中黑盲蝽的体表进行接触并分泌胞外粘液加固附着;接种16h左右萌发产生附着胞和芽管,附着胞和芽管同时分泌水解酶类溶解中黑盲蝽表皮,并借助自身的机械压力侵入虫体;接种48h后菌丝侵入到昆虫表皮细胞的脂肪组织,肌肉组织,并在昆虫体内进行分隔生殖;接种后72h,侵入到虫体内的菌丝体刺穿虫体,伸到昆虫体外。结果表明,白僵菌分生孢子在接种72小时内完成了对中黑盲蝽的侵染并最终导致虫体发病,其侵染过程的完成不仅依靠菌丝体本身的机械压力,还需要胞外水解酶的参与。2.产孢速率和胞外酶在白僵菌对中黑盲蝽致病性中的作用白僵菌高毒Ⅷ菌株与低毒Ⅵ菌株在相同的培养条件下,产孢速率没有显著差异,分别为2.79×108个/d,2.9×108个/d;与Ⅵ菌株相比,Ⅷ菌株的胞外蛋白酶、酯酶、脂肪酶活性没有明显差异,但几丁质酶活性有显著增强。Ⅷ菌株几丁质酶活性为3217.75U/mg,是Ⅵ菌株的13.43倍。以上结果表明,产孢速率与白僵菌Ⅷ菌株的高毒力无关,但生长过程中分泌的胞外几丁质酶活性可能是影响菌株毒力的关键因素之。3.几丁质酶在白僵菌致病性中的作用球孢白僵菌Bbchit1基因开放阅读框长1047bp,共编码348氨基酸残基。推导的氨基酸序列具有几丁质酶的典型结构,如N端信号肽序列、催化区、富含丝/苏氨酸区、几丁质结合区;与低毒力Ⅵ菌株相比,高毒力Ⅷ菌株的Bbchit1基因不存在碱基多态性,也没有与功能相关的氨基酸突变;但VⅧ菌株Bbchit1基因的表达量是Ⅵ菌株的27.61倍。结果表明Bbchit1基因表达量的差异是造成白僵菌几丁质酶活性差异的主要原因,也是决定白僵菌菌株毒力差异的重要因素。