李寧 王志剛 閻愛(ài)華 黃大莊 畢擁國(guó)

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，保定，071001)

光肩星天牛［Anoplophora glabripennis(Motschulsky)］是我國(guó)主要的林木蛀干害蟲(chóng)之一。其成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)都可對(duì)寄主造成危害，成蟲(chóng)啃食嫩梢和葉脈，幼蟲(chóng)蛀食韌皮部和邊材，并在木質(zhì)部?jī)?nèi)蛀成不規(guī)則坑道，嚴(yán)重破壞樹(shù)木生理機(jī)能，導(dǎo)致樹(shù)勢(shì)衰弱，受害嚴(yán)重時(shí)整株死亡［1］。光肩星天牛的危害降低了木材的利用價(jià)值，使我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)遭到巨大損失，并給生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞，尤其近年來(lái)危害不斷加重［2］。尋求一種安全而有效的防治方法已成為亟待解決的問(wèn)題。其中生物防治以其特有的優(yōu)勢(shì)受到廣泛關(guān)注。

昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)(Entomopathogenic nematode)作為害蟲(chóng)的專性寄生性天敵，因其具有攜帶強(qiáng)致病力共生細(xì)菌、殺蟲(chóng)速度快、能主動(dòng)搜索寄主、無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)，成為目前最具潛力的生物殺蟲(chóng)劑之一，已被廣泛應(yīng)用于多種害蟲(chóng)的生物防治，特別是鉆蛀性害蟲(chóng)［3］。應(yīng)用小卷蛾線蟲(chóng)(Steinernema carpocapsae)防治危害楊樹(shù)的小木蠹蛾(Holcocerus insularis)，有效率達(dá)80%以上，并且有持續(xù)性效果［4］。在田間用斯氏線蟲(chóng)(Steinernema)防治桃、杏的桃紅頸天牛(Aromia bungii)的研究已獲成功，并篩選出Beijing、A24、MK等優(yōu)良品系［5－8］。不同線蟲(chóng)對(duì)寄主的侵染力不同，為了在線蟲(chóng)選擇和有效利用上具備特殊針對(duì)性，本研究應(yīng)用11個(gè)昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛的成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)進(jìn)行了室內(nèi)致死試驗(yàn)，篩選出具有較高致死能力的線蟲(chóng)品系及最佳施用量，為開(kāi)發(fā)防治光肩星天牛的新型生防制劑奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試線蟲(chóng)

昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng):斯氏線蟲(chóng)S.carpocapsae GA、S.carpocapsae NJ、S.longicaudum CB2B、S.longicaudum CW105、S.gla-seri Sgib和異小桿線蟲(chóng)Heterorhabditis sp.Gy、XH－7、XH－9等品系由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植保院害蟲(chóng)生防實(shí)驗(yàn)室提供，異小桿線蟲(chóng)Heterorhabditis sp.ZH、HD、CZ品系由本實(shí)驗(yàn)室從河北省土壤樣本中篩選得到。所用線蟲(chóng)品系均用大蠟螟活體繁殖獲得侵染期幼蟲(chóng)。

1.1.2 供試害蟲(chóng)

光肩星天牛成蟲(chóng):光肩星天牛羽化初期在河北省保定市街區(qū)捕獲，室內(nèi)飼養(yǎng)1～2 d，選取觸角、足、翅完整和成蟲(chóng)鞘翅上及腹部絨毛沒(méi)有受磨損的天牛作為實(shí)驗(yàn)用蟲(chóng)。

光肩星天牛幼蟲(chóng):在河北省保定市采集光肩星天牛成蟲(chóng)，按3∶1雌雄比人工接蟲(chóng)到5 a垂柳上，整樹(shù)套籠進(jìn)行室外飼養(yǎng)，產(chǎn)卵后見(jiàn)蛀屑和蟲(chóng)糞排出確認(rèn)幼蟲(chóng)成活，剖取體長(zhǎng)約30 mm的幼蟲(chóng)用于實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

1.1.3 供試線蟲(chóng)的制備與計(jì)量

將貯存線蟲(chóng)的海綿塊取出后放入燒杯中，用蒸餾水反復(fù)沖洗，得到線蟲(chóng)稀釋液。然后用吸管取線蟲(chóng)液0.1 mL，滴于載玻片上，鏡檢解剖鏡視野內(nèi)的線蟲(chóng)數(shù)量，計(jì)算線蟲(chóng)用量。

1.2 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)的致死能力

采用線蟲(chóng)噴霧法對(duì)天牛和樹(shù)枝進(jìn)行處理。用配制好的線蟲(chóng)懸液均勻噴霧于光肩星天牛成蟲(chóng)易感部位和木段上，以噴濕蟲(chóng)體和樹(shù)枝并剛產(chǎn)生液滴為度，對(duì)照組噴等量滅菌水。將處理后的光肩星天牛放入養(yǎng)蟲(chóng)籠中，定時(shí)更換新鮮枝條，枝條上下均用濕紗布保濕。每個(gè)線蟲(chóng)品系處理8頭，每處理重復(fù)5次。放入恒溫黑暗的條件下培養(yǎng)，每天定時(shí)觀察、記錄天牛死亡情況。

1.3 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死能力

本試驗(yàn)采用直接侵染天牛幼蟲(chóng)的方法，小心剖開(kāi)接入光肩星幼蟲(chóng)的被害枝條蛀道，暴露蟲(chóng)體，將用量為3 000條/mL的線蟲(chóng)懸浮液，直接點(diǎn)滴于光肩星天牛幼蟲(chóng)蟲(chóng)體，扎好蛀道繼續(xù)飼養(yǎng)，采用插枝水培法，枝條上端覆濕紗布，下端插入水中，放入26℃、相對(duì)濕度90%的人工氣候箱中，以滴加等量滅菌水的處理作為對(duì)照。每10頭幼蟲(chóng)為一個(gè)處理，重復(fù)5次。定時(shí)檢查、記錄發(fā)病及死亡時(shí)間，并注意觀察死蟲(chóng)形態(tài)、色澤或其它變化特征，統(tǒng)計(jì)害蟲(chóng)死亡率。7 d后解剖蟲(chóng)尸置解剖鏡下檢查線蟲(chóng)在害蟲(chóng)體內(nèi)的繁殖情況。

1.4 不同侵染劑量的線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致病力

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果選用最佳線蟲(chóng)品系，侵染方法同上，設(shè)5個(gè)不同劑量的線蟲(chóng)處理，即1 500、2 500、3 500、4 500、5 500條/mL，以滴加等量滅菌水的處理作為對(duì)照，每處理10頭供試幼蟲(chóng)，重復(fù)5次。自放入線蟲(chóng)后每隔24 h檢查、記錄一次線蟲(chóng)的寄生情況、害蟲(chóng)的死亡過(guò)程及幼蟲(chóng)的死亡時(shí)間等。

2 結(jié)果與分析

2.1 線蟲(chóng)的侵染過(guò)程及天牛的死亡癥狀

由于光肩星天牛成蟲(chóng)有比較堅(jiān)固的鞘翅，所以線蟲(chóng)難以侵入，噴灑線蟲(chóng)液后，線蟲(chóng)先成堆集中在天牛成蟲(chóng)的翅下，然后逐漸鉆入蟲(chóng)體內(nèi)。解剖死亡的天牛成蟲(chóng)，可見(jiàn)大量活躍的小線蟲(chóng)在蟲(chóng)尸體內(nèi)(圖1)。

圖1 在光肩星成蟲(chóng)體內(nèi)大量繁殖的侵染期線蟲(chóng)

天牛幼蟲(chóng)被侵染后初期異常活潑，侵染中期，活動(dòng)減少，表現(xiàn)呆滯，后期頭部左右擺動(dòng)，無(wú)力爬行，蟲(chóng)體逐漸變軟，體色也相繼變化，由乳白色變成黃褐色(圖2)，寄主隨之死亡，蟲(chóng)體失水后便萎縮干癟。在解剖鏡下觀察死亡的天牛幼蟲(chóng)，可以看出，蟲(chóng)體內(nèi)線蟲(chóng)清晰可見(jiàn)、大小相雜，在寄主口腔、氣門(mén)、肛門(mén)、節(jié)間膜等部位亦可見(jiàn)大量線蟲(chóng)團(tuán)聚活動(dòng)。

圖2 線蟲(chóng)侵染后光肩星天牛幼蟲(chóng)死亡癥狀

圖3 在光肩星幼蟲(chóng)體內(nèi)大量繁殖的侵染期線蟲(chóng)

2.2 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)的致死能力

11 個(gè)不同品系的昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)均有不同程度的侵染力，但效果差異顯著，致死速度也不同。其中S.carpocapsae NJ、S.carpocapsae GA、Heterorhabditis sp.ZH品系在施用后第2天天牛成蟲(chóng)就出現(xiàn)死亡，Heterorhabditis sp.XH－7和CZ品系在施用后第5天才開(kāi)始出現(xiàn)死亡。表1顯示了不同昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)品系10 d后對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)的致死能力，其中以Heterorhabditis sp.ZH品系侵染力最強(qiáng)，致死率達(dá)94.59%，且致死速度最快，LT50為4.10 d，顯著短于其他線蟲(chóng)品系。Heterorhabditis sp.CZ品系侵染力最差，致死率僅為23.68%，LT50為13.42 d。

表1 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)的致死能力

2.3 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死能力

除S.longicaudum CW105、Heterorhabditis sp.XH－7、Heterorhabditis sp.XH－9、Heterorhabditis sp.CZ外，其它線蟲(chóng)品系均在感染24 h后出現(xiàn)死亡。研究結(jié)果表明，11個(gè)不同品系的昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)均有不同程度的侵染力，在相同劑量下，Heterorhabditis sp.ZH品系的侵染能力最強(qiáng)，96 h后致死率達(dá)100%，LT50為1.61d。Heterorhabditis sp.XH－7對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的侵染能力最差，致死率僅為26.53%(表2)。

表2 不同線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死能力

2.4 不同侵染劑量線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死能力

在恒溫條件下，室內(nèi)測(cè)定了Heterorhabditis sp.ZH品系的5個(gè)不同劑量對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致病力(見(jiàn)表3)。結(jié)果顯示，隨線蟲(chóng)用量的升高，致死能力增強(qiáng)，光肩星天牛幼蟲(chóng)死亡速度越快。用量為3 500條/mL時(shí)，感染96 h時(shí)，寄主累計(jì)死亡率達(dá)到100%，LT50為1.55 d，顯著短于1 500、2 500條/mL，但與4 500條/mL和5 500條/mL用量處理間沒(méi)有顯著差異。

3 結(jié)論與討論

光肩星天牛作為鉆蛀性害蟲(chóng)生活隱蔽，防治困難。作為害蟲(chóng)的自然天敵，昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)生活在黑暗、潮濕的環(huán)境中，并對(duì)不良條件有一定抵抗力，能在蛀干害蟲(chóng)的蟲(chóng)道中主動(dòng)尋找寄主，用線蟲(chóng)來(lái)防治鉆蛀性害蟲(chóng)，有獨(dú)特的作用［9－11］。從研究結(jié)果看昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)均有不同程度的侵染力，但不同昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)間致病力差異顯著，Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA品系線蟲(chóng)

侵染光肩星天牛成蟲(chóng)10 d后致死率均達(dá)到85%以上，而異小桿線蟲(chóng)Heterorhabditis sp.Gy、XH－9、XH－7、CZ品系和斯氏線蟲(chóng)S.longicaudum CW105品系對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)的致死率不到50%。Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死率均為100%，斯氏線蟲(chóng)S.longicaudum CB2B和S.carpocapsae NJ品系對(duì)光肩星天牛的致死率也達(dá)到80%以上，而Heterorhabditis sp.CZ、XH－7和S.longicaudum CW105對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致死率都低于50%。這可能是由于不同線蟲(chóng)的生物學(xué)特性不同，其搜索寄主的能力和侵入速度也存在差異。同種寄主對(duì)線蟲(chóng)的敏感性不同。

表3 不同線蟲(chóng)劑量對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)的致病力

本試驗(yàn)采用11個(gè)線蟲(chóng)品系對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)和與幼蟲(chóng)均進(jìn)行了致病力測(cè)定，發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)對(duì)幼蟲(chóng)的致病效果要優(yōu)于成蟲(chóng)，且同種線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)的致病力不同。這可能由于不同的昆蟲(chóng)組織對(duì)線蟲(chóng)侵入的防御策略及忍耐極限不同，其死亡的速度存在差別。從組織解剖學(xué)看，同種線蟲(chóng)對(duì)不同昆蟲(chóng)組織的破壞進(jìn)程也存在明顯差異。不同昆蟲(chóng)組織的被破壞程度及寄主死亡速度的差異，可能是不同昆蟲(chóng)對(duì)線蟲(chóng)敏感性差異的機(jī)制之一［12－13］。因此篩選和利用優(yōu)良的線蟲(chóng)品系進(jìn)行防治是十分重要的。研究結(jié)果表明，Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA 2個(gè)品系線蟲(chóng)對(duì)光肩星天牛成蟲(chóng)和幼蟲(chóng)均有較高致病力，線蟲(chóng)在天牛幼蟲(chóng)幼齡體壁越薄時(shí)容易侵入，所以在天牛幼蟲(chóng)幼齡期施放效果會(huì)更好。綜合試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為Heterorhabditis sp.ZH品系為最優(yōu)線蟲(chóng)品系可以作為候選昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)品系進(jìn)行進(jìn)一步研究，從而為制備線蟲(chóng)制劑打下基礎(chǔ)。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)室測(cè)定了其不同劑量對(duì)光肩星天牛幼蟲(chóng)致死能力的影響，綜合經(jīng)濟(jì)角度考慮其最佳施用量為3 500條/mL，為其田間利用提供有益的指導(dǎo)。

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