曾 君，田 麟，王金明，王聯(lián)德

(福建農林大學生物農藥與化學生物學教育部重點實驗室，福建福州350002)

黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus(Quaintanca)在我國茶葉、柑桔、荔枝、龍眼等主要產(chǎn)區(qū)危害嚴重(任順祥等，2011)。近年來在福建、廣東、浙江、貴州等地嚴重為害茶樹，2002年以來每年發(fā)生面積達10．6萬hm2，每畝茶園平均減產(chǎn)1-2成，嚴重的減產(chǎn)3-4成，嚴重影響了茶業(yè)的生產(chǎn);在福建、浙江、湖北、四川、重慶、貴州等地為害柑桔，每年發(fā)生面積達14．3萬 hm2，被害株率達80%以上，嚴重影響產(chǎn)量和果實品質(任順祥等，2011;胡雅輝等，2010)。近年來，黑刺粉虱造成的損失非常慘重，在我國很多地區(qū)仍有暴發(fā)成災之勢(肖伏蓮等，2009;劉曼等，2010)。目前，對該蟲的防治一般都采用化學農藥為主，盡管短期內防治效果較好，但連續(xù)使用會引起害蟲產(chǎn)生抗藥性、殺傷其天敵引起再增猖獗和農藥殘留、影響產(chǎn)品衛(wèi)生質量等問題，因而急需尋求與環(huán)境友好相容性的替代防治方法(王常平等，2011)。蠟蚧輪枝菌Lecanicillium lecanii(Zimmermann)Gams＆Zare的寄主范圍廣，能寄生蚧類、蚜蟲類、螨類和粉虱(羅小剛，1982;陳吉棣，1985)，是具有良好應用前景的蟲生真菌之一(Wang et al．，2004)。本研究以V3450菌株為材料，利用掃描電鏡研究了蠟蚧輪枝菌對黑刺粉虱侵染過程中在體表萌發(fā)、生長和穿透體壁行為。以期探討寄主與病原菌間的相互作用方式及關系。

1 材料與方法

1．1 供試菌株和蟲體

供試菌株是從煙粉虱蟲尸上分離的蠟蚧輪枝菌V3450菌株，保存于福建農林大學生物農藥與化學生物學教育部重點實驗室。菌株經(jīng)煙粉虱復壯后，接種到查氏固體培養(yǎng)基，在25℃、12L:12D智能人工氣候箱中培養(yǎng)7 d備用。

供試昆蟲黑刺粉虱種群采自福建農林大學后山茶場茶樹，接到溫室內盆栽的茶樹上飼養(yǎng)，連續(xù)飼養(yǎng)多代后備用。

孢子懸浮液的制備:將培養(yǎng)的蠟蚧輪枝菌V3450菌株，平板內加20 mL 0．5% 吐溫-80無菌水，用玻璃刮刀輕輕將表面刮下，經(jīng)兩層滅菌紗布過濾，制備成孢子懸浮液母液，用血細胞計數(shù)器測定每毫升母液的分生孢子含量，再用0．5%吐溫-80無菌水將其配制成為108個·mL-1供試孢子懸浮液。

1．2 黑刺粉虱接菌及取樣方法

瓷盤上放置濕潤的花泥，將茶梢插在花泥上，茶梢接剛羽化的黑刺粉虱成蟲10頭，用玻璃筒(直徑15 cm，高度25 cm，上端罩以紗布)罩住。將配制好的108個·mL-1分生孢子懸浮液，用手動噴霧器對著玻璃筒內茶葉及蟲體噴霧，噴至茶芽葉菌液濕潤為止。置于25℃、12L:12D智能人工氣候箱中飼養(yǎng)。分別于接菌后12 h、24 h、72 h取樣，保存于70%乙醇中。

1．3 電鏡觀察

從70%乙醇中保存的樣品中挑選侵染的。樣品在超聲波清洗器(頻率為50 kHz)中用蒸餾水清洗5 min清除表面污物后。將清洗干凈的樣品放入2．5%戊二醛溶液中置于4℃冰箱內固定過夜，將固定好的樣品用0．1 mol·L-1磷酸緩沖液(pH 7．3)沖洗3次，每次10 min。然后用濃度為30%、50%、70%、80%、90%、95%和100%的酒精逐級脫水，每級10 min。再用鋨酸后固定2 h。在PVT-3B型臨界點干燥儀上CO2臨界點干燥2 h。將干燥好的樣品用雙面膠將樣品觀察面朝上粘于樣品臺。用JFC-1200型鍍膜儀真空噴金鍍膜，置于JSM-5310LV型掃描電鏡于15 kV加速電壓下觀察，拍照。

2 結果與分析

蠟蚧輪枝菌侵染黑刺粉虱成蟲12 h、24 h、72 h后，用掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，蠟蚧輪枝菌在寄主體表主要分布在頭部復眼(圖1:A)、腹部(圖1:B)、中足和后足(圖1:C)、翅(圖1:D)。接種蠟蚧輪枝菌V3450菌株孢子懸浮液12 h后，附著在蟲體上的分生孢子萌發(fā)形成芽管，芽管伸長形成菌絲，沿蟲體表面生長。接種后24 h菌絲侵入蟲體，菌絲在沿寄主表面生長的同時還側向長出芽管吸附在體表上，此時寄主體表出現(xiàn)大量菌絲。接種后72 h，萌發(fā)孢子在體表形成長的菌絲，相互纏繞，蟲體被厚厚的菌絲層覆蓋(圖1:E)。表明蠟蚧輪枝菌附著到黑刺粉虱體表后能夠在黑刺粉虱體表生長，一方面從復眼、腹部氣孔、足基節(jié)和翅基等部位侵入黑刺粉虱體內，一方面在黑刺粉虱體表繁殖直到把黑刺粉虱包圍在內，最終致使黑刺粉虱死亡。

蠟蚧輪枝菌V3450菌株的大量孢子成功附著于體壁不同區(qū)域，孢子可見萌發(fā)跡象，孢子一端會出現(xiàn)芽狀體(圖1:F，G)，侵染黑刺粉虱頭部的蠟蚧輪枝菌孢子萌發(fā)后產(chǎn)生雙芽管或三芽管(圖1:H)。在寄主體表不同結構區(qū)，蠟蚧輪枝菌入侵行為存在一定差異，萌發(fā)形成長短不一的芽管。在平緩結構區(qū)和刺狀結構區(qū)，接菌后12h，芽管末端膨大，孢子萌發(fā)伸出芽管(圖1:F，G，H)，長度略短于孢子直徑，一些芽管末端膨大形成附著結構——附著胞(圖1:M，N)。在足及體節(jié)刺狀突起區(qū)已出現(xiàn)芽管或各種附著結構向體壁穿透，在穿透點可見圓形小孔，小孔周圍有粘狀分泌物出現(xiàn)，為分泌的酶，芽管逐步伸長，多超過孢子縱軸長度，幾經(jīng)彎折向表皮定向生長(圖1:I)。在侵染過程中，可看到芽管的菌絲出現(xiàn)分枝，開始生長，如侵染翅面、頭部和復眼的芽管的菌絲出現(xiàn)分枝。頭部芽管的菌絲分枝后伸向剛毛的基(圖1:J);復眼的芽管的菌絲分枝伸向小眼間縫隙，從縫隙中進入蟲體內(圖1:K);翅面上的均勻密布的鱗毛狀微刺，利于孢子的附著，孢子萌發(fā)后產(chǎn)生的芽管，分化出的菌絲分枝后，伸向翅的折褶和翅脈，形成附著胞，附著胞與翅的接觸處有分泌物出現(xiàn)，為分泌的酶，有的形成了侵入釘(圖1:J，K)。

附著胞形狀多樣，緊緊固著在結構區(qū)的平緩區(qū)域(如腹部節(jié)間膜)，隨后進行寄透體壁。而在嵴狀結構區(qū)(如布滿微毛的翅)和刺狀結構區(qū)(如中足和后足基節(jié))，芽管常以原有直徑延伸較長距離，并經(jīng)幾次彎折向體壁方向定向生長后，多數(shù)直接以芽管穿透體壁(圖1:M)，少數(shù)形成L字形附著胞(圖1:I，J，N)后再刺入體壁。

圖1 蠟蚧輪枝菌對黑刺粉虱侵染過程Figure 1 Infection process of Lecanicillium lecanii on Aleurocanthus spiniferus

3 討論

掃描電鏡觀察蠟蚧輪枝菌分生孢子侵染黑刺粉虱成蟲體壁的過程，接種12 h后，附著在蟲體上的分生孢子萌發(fā)形成芽管，24 h后菌絲侵入蟲體，接種72h后蟲體被厚厚的菌絲層覆蓋。蠟蚧輪枝菌侵染朝鮮毛球蚧體壁過程中，蠟蚧輪枝菌侵染朝鮮毛球蚧Didesmocaccus koreanus 72 h后蟲體腹面出現(xiàn)裂痕，裂縫部位夾著生大量菌絲，整個蟲體被菌絲層包圍。蠟蚧輪枝菌分生孢子侵染黑刺粉虱的過程也與此相似(韓珍珍，2010)。本實驗觀察到，分生孢子可以直接以芽管侵入表皮，也可以產(chǎn)生附著胞再侵入，穿刺點處出現(xiàn)的小孔及附著胞的周圍發(fā)現(xiàn)分泌物，證實了蠟蚧輪枝菌在入侵黑刺粉虱過程中有酶的活動存在，酶對寄主表皮產(chǎn)生了降解作用。類似現(xiàn)象在蠟蚧輪枝菌侵染蚜蟲Macrosiphoniella sanborni(Askary et al．，1999)和介殼蟲 Didesmocaccus koreanus(韓珍珍，2010)、Ceropplastes japonicus(Liu et al．，2009)、Coccus hesperidum(Liu et al．，2011)過程中也報道過。

陳吉棣．1985．蠟蚧輪枝菌及其在生防中的應用．生物防治通報，1(4):32-37．

韓珍珍．2010．蠟蛤霉對蚧蟲的致病力及組織病理學研究．山西大學碩士學位論文．

胡雅輝，鄒劍明，肖伏蓮，陶杰．2010．茶園無公害防治對黑刺粉虱的控制作用．廣西農業(yè)科學，(12):75-76，

劉曼，王濟紅，任春光，向準，姚松林．2010．西南地區(qū)主要粉虱害蟲的分布與危害．西南農業(yè)學報，23(3):728-734．

羅小剛．1982．昆蟲病原真菌-蠟蚧輪枝菌的研究．貴州農學院碩士學位論文．

任順祥，邱寶利，戈峰，張友軍，杜予州，陳學新，郭建英，林克劍，彭正強，姚松林，胡雅輝，王聯(lián)德，張文慶．2011．粉虱類害蟲的監(jiān)測預警與可持續(xù)治理技術透視．應用昆蟲學報，48(1):7-15．

王常平，胡雅輝，楊泰華，邱劍明．2011．湘西黑刺粉虱的發(fā)生規(guī)律及無公害防治技術．廣東業(yè)科學，(3):68-69．

肖伏蓮，胡雅輝，戈峰．2009．湖南柑桔黑刺粉虱的發(fā)生規(guī)律及生物學特性研究．湖農業(yè)科學，(12):75-76．

Askary H，Benhamou N，Brodeur J．1999．Ultrastructural and cytochemical characterization of aphid invasion by the Hyphomycete Verticillium lecanii．Journal of Invertebrate Pathology．74:1-13．

Liu W，Xie Y，Xue J，GaoY，Zhang Y，Zhang X，Tan J．2009．Histopathological changes of Ceroplastes japonicus infected by Lecanicillium lecanii．Journal of Invertebrate Pathology．101:96-105．

Liu W，Xie Y，Xue J，Zhang Y，Zhang X．2011．Ultrastructural and cytochemical characterization of brown soft scale Coccus hesperidum(Hemiptera:Coccidae)infected by the Lecanicillium lecanii(Ascomycota:Hypocreales)．Micron，42:71-79．

Wang LD，Huang J，You MS，Liu B．2004．Time-dose-mortality modeling and virulence indices for six strains of Verticillium lecanii against sweetpotato whitefly，Bemisia tabaci(Gennadius)．Journal of Applied Entomology，128:494-500．