随着转基因棉花的大量推广种植,靶标害虫得到了有效的控制,而棉盲蝽等非靶标害虫逐步上升为主要害虫。目前化学防治是棉盲蝽综防体系中过度依赖的植保技术,杀虫剂的用药量和施药次数明显增多。化学杀虫剂的过度使用将导致棉盲蝽对药剂的敏感性下降并引起抗药性问题,同时造成农药残留、污染环境等其它问题。生物源农药是利用生物活体或者其代谢产物对有害生物进行防治的一类制剂。使用生物源农药是生物防治的重要途径,并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。为此,本文监测了长江流域和黄河流域棉区棉盲蝽田间种群对化学农药的抗性发展动态,于室内和田间条件下筛选了可用于棉盲蝽防治的生物源农药,并在此基础上明确了白僵菌和绿僵菌对棉盲蝽的侵染过程,同时初步探讨了这两类真菌对棉盲蝽的毒杀机理。研究结果可为丰富棉盲蝽生防技术,完善棉盲蝽综防体系提供理论基础和数据参考。1.棉盲蝽的抗药性监测本文采用玻璃瓶药膜法于2011至2014年连续监测了采自黄河流域、长江流域棉区绿盲蝽和中黑盲蝽田间种群对高效氯氰菊酯、毒死蜱、甲维盐和氟虫腈4种化学农药的抗性水平。结果表明,长江流域棉区的江苏南京及安徽滁州绿盲蝽种群对4种药剂均未产生明显抗性(<5倍),江苏盐城种群对高效氯氰菊酯(3.4～8.5倍)和毒死蜱(3.3～5.8倍)仅有低水平抗性,对甲维盐(0.9～1.0倍)和氟虫腈(1.7～4.4倍)处于敏感阶段的抗性水平;黄河流域棉区的河南安阳、山东滨州及河北沧州绿盲蝽种群对高效氯氰菊酯(7.1～22倍)、毒死蜱(5.2～20倍)均产生了中低水平抗性,对甲维盐(0.9～2.6倍)和氟虫腈(1.6～10.3倍)为敏感或低水平抗性阶段。中黑盲蝽在长江流域棉区发生偏重,其抗性监测结果表明,安徽滁州种群对4种药剂均未产生明显抗性(<5倍),江苏盐城、南京和湖北荆州种群对毒死埤(0.5～1.9倍)甲维盐(0.2～1.6倍)和氟虫腈(0.25～3.2倍)为敏感或低水平抗性阶段,但对高效氯氰菊酯(1.8～10.0倍)产生了中低水平抗性,2011至2014年间,绿盲蝽和中黑盲蝽各地理种群对4种药剂的敏感性在不同年度之间变异幅度小于3倍,抗性发展比较缓慢。黄河流域棉区绿盲蝽田间种群对上述4种药剂的敏感性低于长江流域棉区种群,其差异可能与当地用药历史和用药量有关。2.棉盲蝽生防用药的筛选本文利用喷雾法测定了 4种生物源农药对棉盲蝽的室内和田间药效。研究结果表明,在室内条件下200亿cfu/克球孢白僵菌粉剂、200亿cfu/克绿僵菌粉剂、100亿孢子/毫升短稳杆菌悬浮剂和5%甲维盐乳油对绿盲蝽和中黑盲蝽混合种群7天的校正防效分别为94.06%、95.93%、99.54%和97.67%,显著高于化学药剂40%丙溴·辛硫磷乳油的室内药效(86.25%);4种生物源制剂在田间环境下对棉盲蝽种群的药效分别为44.39%、49.04%、58.47%、73.26%,甲维盐对棉盲蝽的药效显著高于40%丙澳·辛硫磷乳油(58.89%),白僵菌、绿僵菌和短稳杆菌的防效与丙澳·辛硫磷乳油相当,药效间不存在显著差异。白僵菌、绿僵菌、短稳杆菌和甲维盐制剂对棉盲蝽有较好的生物防治效果,可用于控制棉盲蝽的危害。3.白僵菌和绿僵菌对中黑盲蝽的侵染过程本文利用扫描电镜分别观察了白僵菌和绿僵菌菌株侵染中黑盲蝽的过程。结果表明两种真菌侵染中黑盲蝽的时间动态过程一致。白僵菌和绿僵菌首先与中黑盲蝽的体表进行接触并于12小时开始分泌胞外粘液加固附着,附着情况受昆虫体表结构的影响,分生孢子大多附着在中黑盲蝽体表的褶皱、凹陷和刚毛窝附近,而在喙和复眼等光滑和较硬区域分布较少;16小时萌发产生具有粘性物质的附着胞和芽管,20小时芽管发育为菌丝,24小时附着胞、菌丝和分生孢子同时分泌水解酶类溶解中黑盲蝽表皮,36小时菌丝借助自身的机械压力侵入虫体内;白僵菌和绿僵菌在虫体内吸收寄主的营养物质进行生长,当寄主体内营养物质被消耗殆尽后,营养菌丝生长扩展至体外,48小时菌丝分化为有分生孢子梗的气生菌丝,最后分生孢子成熟后散落至其余寄主体外,继续侵染。4.白僵菌和绿僵菌对棉盲蝽毒杀机制的初步研究本文测定了白僵菌和绿僵菌菌株的生长特性、侵染过程及蛋白酶活性与毒力间的关系。结果表明,白僵菌Ⅷ-Bb和绿僵菌Ⅱ-Ma菌株对棉盲蝽的毒力显著高于其它菌株。Ⅷ-Bb和Ⅱ-Ma菌株生长速率最快,接种后96小时菌落直径分别达到84.16和83.89mm,产孢量也最高,分生孢子密度分别为61.55和6.20X109个孢子/ml;Ⅷ-Bb和Ⅱ-Ma菌株在侵染24小时后,其分生孢子在中黑盲蝽体表的附着数量和生长速度均高于低毒力菌株Ⅵ-Bb和Ⅲ-Ma;经诱导的Ⅷ-Bb和Ⅱ-Ma菌株菌液上清的蛋白酶活性分别是低毒力菌株的5.7～7.7倍,而菌液沉淀中的蛋白酶活性与毒力水平没有相关性。以上结果揭示了白僵菌和绿僵菌菌株的生长特性、侵染过程及生长过程中分泌的蛋白酶是影响其对棉盲蝽毒力的相关因素。