張 麗,吳梅香**,羅 佳,張靈玲,黃雪峰,尤梅蘋,范青海
(1.福建農(nóng)林大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,福建 福州 350002;2.福建農(nóng)林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002)
厲眼蕈蚊 (Lycoriella sp.)隸屬于雙翅目 (Diptera)、長(zhǎng)角亞目 (Nematocera)、 眼蕈蚊總科 (Sciaroidea)、 眼蕈蚊科 (Sciaridea), 其中平菇厲眼蕈蚊 (Lycoriella pleuroti Yang et Zhang)是我國(guó)危害食用菌的優(yōu)勢(shì)種[1]。厲眼蕈蚊主要以幼蟲取食菌絲、菇蕾以及鉆蛀菌柄進(jìn)行為害,并能分解菌料中的有效成分,導(dǎo)致菇體萎縮;成蟲雖不取食,但能夠傳播食用菌病害和害螨[2]。目前,食用菌生產(chǎn)上防治厲眼蕈蚊最普遍的方法是化學(xué)防治。然而,化學(xué)藥劑存在藥劑殘留和害蟲抗藥性等多種副作用,尤其是藥劑殘留問題在生長(zhǎng)周期較短的食用菌上尤為突出。物理防治目前還無法有效控制害蟲發(fā)生。因此,生物防治愈來愈成為食用菌害蟲防治方法研究的焦點(diǎn)。蘇云金芽孢桿菌 (Bacillus thuringiensis,簡(jiǎn)稱Bt)是研究最多、應(yīng)用最廣的一類殺蟲微生物。由于其分布極廣,且不同菌株間殺蟲譜及殺蟲活性存在差異,因此,通過對(duì)各種Bt菌株進(jìn)行活性測(cè)試,篩選對(duì)食用菌害蟲具有高活性和特異殺蟲活性的菌株,對(duì)將來實(shí)施食用菌害蟲的無害化防治具有重要意義。
供試厲眼蕈蚊采自福州金山福建農(nóng)林大學(xué)菌物研究中心長(zhǎng)根菇廢棄菌袋。飼養(yǎng)方法參考王梓清的簡(jiǎn)易大量飼養(yǎng)方法[3],以山藥為替代飼料進(jìn)行飼養(yǎng)。
1.2.1 Bt菌株
供試的46個(gè)菌株,由福建農(nóng)林大學(xué)生物農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物農(nóng)藥研究室提供。
1.2.2 培養(yǎng)基
LB固體培養(yǎng)基:蛋白胨10 g、酵母膏5 g、氯化鈉10 g、 瓊脂粉 17 g, 蒸餾水 1 000 mL, pH 7.0~7.2, 分裝后滅菌。
LB液體培養(yǎng)基:蛋白胨10 g、酵母膏5 g、氯化鈉10 g, 蒸餾水 1 000 mL, pH 7.0~7.2, 分裝后滅菌。
PM發(fā)酵培養(yǎng)基:蛋白胨10 g、酵母膏2 g、KH2PO40.1 g、 FeSO4·7H2O 0.02 g、 ZnSO4·7H2O 0.02 g、 MgSO4·7H2O 0.30 g、 MnSO4·H2O 0.0328 g, 水 1 000 mL, pH 7.0~7.2,分裝后滅菌。
在無菌條件下,將保藏的甘油菌按100∶1的接種量接于 5 mL的 LB試管液體培養(yǎng)基中, (30±1)℃、 220 r·min-1搖床培養(yǎng),24 h后按同樣的接種量轉(zhuǎn)接于PM發(fā)酵培養(yǎng)基中, (30±1)℃、 220 r·min-1搖床培養(yǎng), 72 h 后進(jìn)行生測(cè)。
參考慕衛(wèi)韭菜遲眼蕈蚊的生測(cè)方法及防治藥劑研究[4],采用浸漬山藥飼喂法測(cè)定供試Bt菌株對(duì)厲眼蕈蚊7日~8日齡幼蟲的毒力。將山藥切成大小一致的薄片 (厚約2 mm~3 mm),在Bt發(fā)酵液中浸30 min后放入直徑6 cm的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)皿底部放入1層濾紙用以保濕,然后挑入?yún)栄坜ξ糜紫x,20頭/皿。以山藥浸入未接菌的PM發(fā)酵培養(yǎng)基為對(duì)照,每處理重復(fù)3次,于25℃、相對(duì)濕度85%的條件下飼養(yǎng),48 h后在顯微鏡下觀察死亡蟲數(shù),計(jì)算死亡率和校正死亡率。校正死亡率達(dá)50%以上作為初篩有效菌株[5],之后對(duì)初篩有效菌株進(jìn)行復(fù)篩。
1.5.1 發(fā)酵液原液濃度
用平皿計(jì)數(shù)法計(jì)算初篩有效菌株發(fā)酵液原液的活菌數(shù)。具體做法:在無菌條件下,將菌株發(fā)酵液原液經(jīng)一系列稀釋,然后用移液器移取10-6的稀釋菌液0.2 mL放入無菌平皿,再倒入適量的已熔化并冷卻的LB培養(yǎng)基,與菌液混勻,重復(fù)4次,冷卻后放入 (30±1)℃恒溫培養(yǎng)箱中,24 h后計(jì)數(shù),計(jì)算出每毫升菌株發(fā)酵液原液的活菌數(shù),計(jì)算公式如下:
式中:N1為平皿菌落平均數(shù);n為稀釋倍數(shù)。
1.5.2 復(fù)篩
在預(yù)試的基礎(chǔ)上,分別將初篩有效菌株發(fā)酵液原液依次稀釋為5個(gè)濃度,然后對(duì)不同濃度的菌液進(jìn)行活性測(cè)定,方法同初篩。48 h后開始檢查結(jié)果,連續(xù)觀察4 d,根據(jù)96 h后的觀察結(jié)果,采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,求出毒力回歸方程及LC50。
將46株Bt菌株分別感染厲眼蕈蚊7日~8日齡幼蟲,48 h后觀察,發(fā)現(xiàn)BRC-LLP29和IPS82兩個(gè)菌株為初篩有效菌株,校正死亡率分別達(dá)到了87.93%和70.21%,見表1。
感染Bt的厲眼蕈蚊幼蟲食欲減退,對(duì)毛筆觸動(dòng)反應(yīng)遲鈍,有腹瀉現(xiàn)象,死亡后蟲體變暗,輕觸易破。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),剛挑入浸有Bt發(fā)酵液的山藥片上的厲眼蕈蚊幼蟲會(huì)迅速爬離山藥片,24 h觀察時(shí),大部分幼蟲才會(huì)鉆入山藥片中或隱藏于山藥片與濾紙片之間,而對(duì)照中挑入的厲眼蕈蚊幼蟲不爬離山藥片。推測(cè)可能是因?yàn)閰栄坜ξ糜紫x對(duì)部分Bt菌株發(fā)酵液本身的氣味有一段適應(yīng)過程。
表1 厲眼蕈蚊高活性Bt菌株的初步篩選
對(duì)初篩有效菌株BRC-LLP29和IPS82進(jìn)行室內(nèi)毒力測(cè)定,結(jié)果見表2。
表2 厲眼蕈蚊有效Bt菌株的室內(nèi)毒力測(cè)定
從表2得出處理96 h后,BRC-LLP29菌株對(duì)厲眼蕈蚊的LC50為 1.182×108cfu·mL-1, IPS82 為 1.977×108cfu·mL-1,由此可見,BRC-LLP29菌株對(duì)厲眼蕈蚊的活性高于IPS82菌株。
菌株篩選是發(fā)現(xiàn)厲眼蕈蚊高活力Bt菌株的重要手段。通過菌株篩選,發(fā)現(xiàn)了2株對(duì)厲眼蕈蚊幼蟲有高活性的菌株 (IPS82和BRC-LLP29菌株), 其中BRC-LLP29菌株的活性高于IPS82菌株。IPS82菌株為蘇云金芽孢桿菌以色列亞種,該亞種是第1個(gè)被發(fā)現(xiàn)對(duì)雙翅目蚊蟲有強(qiáng)殺蟲活性的Bt菌株[6]。在食用菌害蟲防治上,國(guó)外在上世紀(jì)九十年代已有應(yīng)用Bt菌株防治蘑菇金翅厲眼蕈蚊的研究。1990年,White和Jarret以蘑菇金翅厲眼蕈蚊為試蟲,對(duì)IPS82和GC315兩個(gè)菌株進(jìn)行了毒力測(cè)定,結(jié)果二者的LC50分別為 130 mg·kg-1和 31.4 mg·kg-1, 且田間試驗(yàn)結(jié)果表明GC315的殺蟲效果與化學(xué)殺蟲劑除蟲脲相當(dāng)[7]。White等通過菌株篩選,又發(fā)現(xiàn)了對(duì)金翅厲眼蕈蚊有活性的GC327菌株,該菌株的殺蟲效果與化學(xué)殺蟲劑一樣,而且沒有副作用,因此,對(duì)該菌株進(jìn)行了半商業(yè)化試驗(yàn)[8]。由此可以看出,這兩個(gè)菌株的殺蚊效果均已超過了以色列亞種。我國(guó)于1979年從國(guó)外引進(jìn)以色列亞種[9],至今在應(yīng)用方面也僅限于對(duì)水生蚊蟲的防治。
在食用菌害蟲的生物防治研究中,有應(yīng)用Bt防治食用菌害蟲的嘗試,蔣時(shí)察等在Bt菌株對(duì)平菇癭蚊的防效試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),應(yīng)用生物農(nóng)藥Bt7216固體菌粉與少量菊酯類農(nóng)藥復(fù)配可以取得較好的防治效果[10],但該試驗(yàn)并未說明單獨(dú)應(yīng)用Bt菌株后的防效。本實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)條件下對(duì)Bt菌株發(fā)酵液進(jìn)行毒力測(cè)定得出的結(jié)果,認(rèn)為BRC-LLP29菌株在濃度較高的情況下對(duì)厲眼蕈蚊有較好的控制效果,且其殺蟲效果亦超過了以色列亞種的IPS82菌株。但其作用緩慢,殺蟲速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上吡蟲啉、阿維菌素等化學(xué)殺蟲劑。因此,今后應(yīng)該在菌株基因改造、工程菌構(gòu)建以及與其他殺蟲劑混配等多個(gè)方面進(jìn)行深入研究,以提高其殺蟲效果,同時(shí),考慮到食用菌是真菌,故有必要在Bt菌株對(duì)食用菌生長(zhǎng)的影響方面做進(jìn)一步研究。
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