(1西南大學(xué)植物保護學(xué)院昆蟲研究所,重慶 400715;2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所,北京100193)
對煙粉虱具有高致病力的蟲生真菌篩選
劉 召1雷仲仁2*
(1西南大學(xué)植物保護學(xué)院昆蟲研究所,重慶 400715;2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所,北京100193)
為篩選對煙粉虱具有高致病力的蟲生真菌菌株,對7種白僵菌(Beauveria bassiana)菌株、3種綠僵菌(Metarhizium anisopliae)菌株和1種玫煙色擬青霉(Paecilomyces fumosorseus)菌株進行毒力生物測定。結(jié)果表明:白僵菌加拿大1號菌株對煙粉虱致病力最高。進而比較其對不同蟲態(tài)(齡期)煙粉虱的致病力,結(jié)果表明加拿大1號對蟲卵無致病力,對2、3、4齡若蟲均有較高致病力且致病力隨齡期的增加而減弱。
煙粉虱;白僵菌;綠僵菌;玫煙色擬青霉;加拿大1號
煙粉虱〔Bemisia tabaci(Gennadius)〕屬同翅目粉虱科,是一種重要的經(jīng)濟作物害蟲,起源于熱帶和亞熱帶地區(qū),目前已逐漸發(fā)展成為一種寄主廣泛的世界性害蟲,其寄主包括果樹、蔬菜、花卉、雜草等74個科500余種植物,且寄主范圍不斷擴大(何玉仙 等,2003;Xu et al.,2011)。自2000年煙粉虱在我國爆發(fā)以來,其分布范圍不斷擴大,在多省市爆發(fā)成災(zāi),給溫室蔬菜和花卉等作物的生產(chǎn)造成重大損失(張芝利和羅晨,2001;何玉仙 等,2003;Chu et al.,2010)。
由于煙粉虱若蟲被覆蠟質(zhì)外殼,且多數(shù)時間固定吸附在作物表面,僅以刺吸式口器吸取作物汁液為害,加大了其防治難度?;瘜W(xué)藥劑是防治煙粉虱的主要方法之一,但大量化學(xué)農(nóng)藥的施用,使煙粉虱對多種殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性,且抗藥性不斷增強(鄧業(yè)成 等,2004;Yuan et al.,2012)。大量化學(xué)農(nóng)藥的施用,不但增加了防治成本,而且對人畜及環(huán)境危害較大,因此許多國家都在尋找防治煙粉虱的新途徑。
利用蟲生真菌對煙粉虱進行防控的生物防治方法,因其與環(huán)境兼容性好、對人畜安全、害蟲不易產(chǎn)生抗性、易于生產(chǎn)等特性日益受到人們的青睞。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣的蟲生真菌是白僵菌(Beauveria bassiana)、綠僵菌(Metarhizium anisopliae)、玫煙色擬青霉(Paecilomyces fumosorseus)等菌株,且在害蟲防治中取得了較好的效果(蒲蟄龍和李增智,1996),在煙粉虱防治中也有一定的應(yīng)用(Negasi et al.,1998;Zaki,1998;Quesada-Moraga et al.,2006;Islam et al.,2010,Mascarin et al.,2013)。但是,由于蟲生真菌對害蟲的致病周期比較長,且不同種、株系的蟲生真菌對害蟲的致病力差異較大,致使其在實際應(yīng)用中受到一定的限制。因此,篩選對煙粉虱毒力高、致病周期短的蟲生真菌仍然是利用蟲生真菌防治煙粉虱的重要研究任務(wù)之一。本試驗對7種白僵菌、3種綠僵菌、1種玫煙色擬青霉等11種菌株對煙粉虱的毒力進行生物測定,篩選獲得對煙粉虱具有較高致病力的白僵菌加拿大1號菌株,進而研究了其對煙粉虱卵和不同齡期若蟲的毒力,旨在為煙粉虱的防治提供一定的理論依據(jù)。
1.1供試菌株與蟲源
白僵菌:DB、佳木斯、衡水、加拿大1號(加1)、加拿大5號(加5)、加拿大6號(加6)、加拿大13號(加13);綠僵菌:LA、LB、LD;玫煙色擬青霉: Am。其中加1、加5、加6、加13為加拿大同行贈送,其余菌株為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所蔬菜害蟲組實驗室保存菌種。
將各菌株的分生孢子分別接種于用20 mm×200 mm的玻璃試管裝載的薩氏培養(yǎng)基制成的斜面上,滅菌棉塞封口后,放在25℃,濕度為70%±5%的光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)14 d。前7 d為完全黑暗培養(yǎng),后7 d光照設(shè)定為L∶D=14 h∶10 h。隨后將分生孢子挑取到0.1%吐溫-80溶液中,用孢子研磨器研磨,并配制成試驗所需的濃度。
供試蟲源:煙粉虱采自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所溫室,并飼養(yǎng)于實驗室培養(yǎng)的甘藍上。試驗時挑選四葉一心甘藍幼苗,置于溫室中,24 h后驅(qū)逐掉所有成蟲后放入(25±1)℃光照培養(yǎng)箱內(nèi),10 d后選取每平方厘米帶有15頭左右煙粉虱若蟲的葉片待用。
1.2不同菌株對煙粉虱若蟲致病力測定
取帶有煙粉虱3齡若蟲的甘藍葉片,剪取2 cm2左右的圓形葉碟,以保證供試蟲口數(shù)量為30頭左右。分別在濃度為1.0×103、1.0×104、1.0×105、1.0×106、1.0×107個·mL-1的參試菌株孢子懸浮液中浸泡30 s,以0.1%吐溫-80溶液處理作對照,在室溫條件下置于吸水紙上自然風(fēng)干,然后放入固體瓊脂培養(yǎng)皿〔瓊脂∶蒸餾水=1∶100(m∶V)〕中,封口膜封口后,用0號昆蟲針在封口膜上均勻扎100個孔,使培養(yǎng)皿內(nèi)保持約100%的相對濕度,且內(nèi)外氣流流通。將其放入25 ℃、濕度為70%±5%的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)(L∶D=14 h∶10 h)。在以后的8 d中,每間隔12 h定時觀察記錄試蟲的死亡(蟲體變色)及感染情況,并將死亡蟲置于固體瓊脂培養(yǎng)基上保濕,待其長出菌絲后鏡檢,以確定為何種真菌感染致死,每處理3次重復(fù)。
1.3加拿大1號菌株對不同齡期/蟲態(tài)煙粉虱致病力測定
對卵致病力的測定:將四葉一心甘藍幼苗置于飼養(yǎng)煙粉虱的光照培養(yǎng)箱中,24 h后驅(qū)走成蟲,選取帶有30粒左右蟲卵的葉片(卵在葉面分布較均勻),放入濃度為1×107個·mL-1的加1菌株孢子懸浮液中浸泡30 s,室溫條件下晾干后轉(zhuǎn)入盛有瓊脂∶蒸餾水=1.5∶100(m∶V)的直徑9 cm的固體培養(yǎng)皿中,以0.1%吐溫-80溶液處理作對照,每處理3次重復(fù)。將培養(yǎng)皿放入培養(yǎng)箱〔(25±1)℃,L∶D=14 h∶10 h,RH 70%±5%〕,每天定時觀測蟲卵的孵化、感染情況,并將死亡蟲卵保濕培養(yǎng),待出現(xiàn)菌絲后鏡檢以確定是否為白僵菌侵染致死。
對若蟲致病力的測定:分別挑選帶有30頭左右的煙粉虱2、3、4齡若蟲的甘藍葉片,放入濃度為1.0×107個·mL-1的加1菌株孢子懸浮液中浸泡30 s,以0.1%吐溫-80溶液處理作對照,室溫條件下晾干后,同1.2處理,每間隔12 h定時觀察記錄2、3、4齡若蟲死亡及存活數(shù)量。各處理均3次重復(fù),統(tǒng)計8 d內(nèi)不同齡期煙粉虱若蟲感染情況。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用DPS軟件對生測數(shù)據(jù)進行定性數(shù)據(jù)概率分析,計算供試菌株對煙粉虱的半致死時間(LT50)、致死中濃度 (LC50)、相關(guān)系數(shù)(r)、卡方值(χ2)及致死率(唐啟義和馮明光,2002)。
2.1不同菌株對煙粉虱若蟲的致病力
25℃條件下,參試的7種白僵菌菌株、3種綠僵菌菌株和1種玫煙色擬青霉菌株對煙粉虱3齡若蟲均有侵染能力,但致病力存在較大差異,菌株致病力從大到小排序依次為:加1>佳木斯>加5>衡水>LA>LB>DB>加6>加13>LD>Am (表1)。其中,致病力最高的是加1菌株,其致死中濃度為1.97×105個·mL-1,致病力最低的為Am,其致死中濃度為1.86×1019個·mL-1。
表1不同菌株對煙粉虱3齡若蟲的毒力測定結(jié)果
2.2加拿大1號菌株對不同齡期/蟲態(tài)煙粉虱的致病力
經(jīng)加1菌株處理的煙粉虱卵的孵化率為94.6%±2.4%與對照(97.2%±3.5%)之間無顯著差異,說明加1菌株對煙粉虱卵無致病力。將加1菌株對煙粉虱不同齡期若蟲的致病力數(shù)據(jù)進行模擬分析,得出其致病力回歸方程及各方程擬合程度的χ2值。由表2可知,加1菌株對2、3、4齡若蟲有較強的致病力,校正死亡率分別為95.5%±2.3%、83.3%±2.1%和62.8%±2.4%,且不同齡期間差異顯著,LT50分別為5.0 d、5.8 d和6.2 d,說明加1菌株對煙粉虱不同齡期若蟲具有不同的致病力,且齡期越小的煙粉虱若蟲越容易感病。
表2加拿大1號菌株對不同齡期煙粉虱若蟲的毒力測定結(jié)果
煙粉虱是一種重要的經(jīng)濟作物害蟲,給我國蔬菜、花卉的生產(chǎn)帶來了巨大的損失。利用蟲生真菌等生物防治手段來調(diào)節(jié)煙粉虱種群密度,控制煙粉虱的危害,已經(jīng)引起眾多研究工作者的興趣(Wraight et al.,1998;Zaki,1998;Faria & Wraight,2001;Liu et al.,2010)。本試驗測定了白僵菌、綠僵菌、玫煙色擬青霉等11種菌株對煙粉虱若蟲的致病力,發(fā)現(xiàn)不同的菌株對煙粉虱若蟲的致病力存在較大差異。其中,白僵菌加拿大1號菌株對煙粉虱若蟲具有較高的毒力,表明該菌株具有控制煙粉虱危害的潛力。
對蟲生真菌侵染煙粉虱的研究發(fā)現(xiàn),不同蟲態(tài)(齡期)的煙粉虱對同一菌株的敏感程度有較大差異:成蟲和卵對多種蟲生真菌具有較強的防御能力,而若蟲是較易被蟲生真菌侵染的蟲態(tài)(Meade & Byrne,1991;Negasi et al.,1998;Faria & Wraight,2001)。本試驗結(jié)果表明,加拿大1號菌株對煙粉虱卵無侵染能力,而對煙粉虱2、3、4齡若蟲均能進行侵染,但侵染力隨若蟲的齡期增大而減弱,表明加拿大1號菌株對煙粉虱低齡若蟲具有較高的毒力。因此,進行大田防治時,應(yīng)抓住防治煙粉虱的有利時期,在其防御能力相對較低的低齡若蟲期施用白僵菌制劑,以提高對煙粉虱的控制。
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Screening of High Pathogenic Entomopathogenic to Tobacco Whitefly,Bemisia tabaci(Gennadius)
LIU Zhao1,LEI Zhong-ren2*
(1Institute of Entomology,College of Plant Protection,Southwest University,Chongqing 400715,China;2Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing 100193,China)
To screen high pathogenicity entomopathogenic fungi against the tobacco whitefly,Bemisia tabaci(Gennadius),the virulence of seven isolates of Beauveria bassiana,three isolates of Metarhizium anisopliae,and one isolate of Paecilomyces fumosorseus were identified in this study.The results showed that Canada No.1(B.bassiana) was the most virulent isolate against B.tabaci.The pathogenicity of Canada No.1 to egg and nymph stages of B.tabaci were also investigated.Results showed that Canada No.1 had no virulence to the eggs,but had high virulence to the 2nd,3rd and 4th nymph,and the virulence was decreased with the increase of nymph age.
Bemisia tabaci;Beauveria bassiana;Metarhizium anisopliae;Paecilomyces fumosorseus;Canada No.1
劉召,男,講師,主要從事害蟲綜合治理及化學(xué)生態(tài)學(xué)方面的研究,E-mail:lzhao216@gmail.com
*通訊作者(Corresponding author):雷仲仁,男,研究員,主要從事蔬菜害蟲的綜合防治利用方面的研究,E-mail:leizhr@sina.com
2013-07-15;接受日期:2013-12-30
公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201303019),國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技城產(chǎn)業(yè)培育項目(Z121100001212006),國家 自然科學(xué)基金項目(31201515),中國博士后科學(xué)基金項目(2013M531929),中央高?;緲I(yè)務(wù)科研項目(XDJK2012C080)