张中润, 王金辉, 黄海杰, 黄伟坚

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室,儋州 571737)

昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟的室内致病力

张中润*, 王金辉, 黄海杰, 黄伟坚

(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室,儋州 571737)

研究了小卷蛾斯氏线虫SteinernemacarpocapsaeAll品系、Biosys品系,格氏斯氏线虫S.glaseriNC52品系，长尾斯氏线虫S.longicaudumX-7品系，嗜菌异小杆线虫HeterorhabditisbacteriophoraH06品系和印度异小杆线虫H.indicaLN2品系6个昆虫病原线虫品系在室内对腰果云翅斑螟Nephopteryxsp.幼虫的致病力。结果表明,除了嗜菌异小杆线虫,其他参试线虫对腰果云翅斑螟3龄幼虫均具有较高的致病力,致死率80.0%～95.0%,各处理差异不显著。嗜菌异小杆线虫对腰果云翅斑螟幼虫控制效果最差,显著低于其他参试线虫。选择小卷蛾斯氏线虫All品系进一步研究其对腰果云翅斑螟的致病效果,结果发现,其对腰果云翅斑螟3龄幼虫处理24 h后的LC50为22.94 IJs/头。处理24 h,小卷蛾斯氏线虫All品系对1～3龄幼虫的致死率(72.5%～84.7%)显著高于4～5龄幼虫(15.0%～30.0%);处理120 h,对蛹的致死率仅为20.0%。研究表明,小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟低龄幼虫在室内具有一定控制潜力。

昆虫病原线虫; 斯氏线虫; 异小杆线虫; 腰果云翅斑螟; 致病力

腰果AnacardiumoccidentaleLinnaeus是海南省特色热带经济作物,主要分布在海南省乐东县、昌江县、东方市和陵水县。腰果云翅斑螟Nephopteryxsp. (Lepidoptera: Pyralidae)是腰果重要害虫之一,其幼虫可蛀食正在发育或已成熟的腰果果梨,也可蛀害幼嫩坚果[1]。我国海南腰果种植区普遍受此虫为害,为害高峰期时可造成60%腰果被害,一些腰果园受害后大幅减产[2-4]。

昆虫病原线虫主要包括斯氏线虫科Steinernematidae的斯氏线虫属Steinernema线虫和异小杆线虫科Heterorhabditidae的异小杆线虫属Heterorhabditis线虫。昆虫病原线虫作为新型杀虫剂,在防治多种农林害虫和卫生害虫中发挥着重要作用[5]。昆虫病原线虫对多种鳞翅目钻蛀性害虫均有很好的作用效果,已成功应用于玉米螟[6]、桃透翅蛾Synanthedonexitiosa(Say)[7]、桃小透翅蛾S.pictipes(Grote & Robinson)[8]和葡萄根透翅蛾Vitaceapolistiformis(Harris)[9]。目前,腰果云翅斑螟综合防治措施主要是化学农药防治,辅以农业防治,如人工采摘受害果等[1, 10-11],但还未见有昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟的控制研究。

本文拟通过室内测定6个昆虫病原线虫品系对腰果云翅斑螟的致病力,以期明确昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟的控制效果;筛选出高效昆虫病原线虫品系,为田间应用昆虫病原线虫防治腰果云翅斑螟提供基础性数据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

腰果云翅斑螟幼虫从腰果园采集后,置于(26±1)℃下饲养观察24 h,选择未发现异常的种群用于试验。参照罗永明和金启安法判定腰果云翅斑螟幼虫龄期[3]。蛹由采集的腰果云翅斑螟幼虫在实验室以腰果果梨饲养而得。

1.2 供试线虫

参试线虫为小卷蛾斯氏线虫Steinernemacarpocapsae(Weiser)的All、Biosys品系,格氏斯氏线虫S.glaseri(Steiner)的NC52品系,长尾斯氏线虫S.longicaudumCP.ShenetGH.Wang的X-7品系,嗜菌异小杆线虫HeterorhabditisbacteriophoraPoinar的H06品系和印度异小杆线虫H.indicaPoinar, KarunakaretDavid的LN2品系。

供试线虫先在广东省昆虫研究所用人工固体培养基培养至感染期,得到感染期幼虫(IJs,infective juveniles)[12],随后在本实验室用黄粉虫TenebriomolitorL.幼虫扩繁,并以浅水层方式贮存于(10±1)℃,贮存期不超过15 d[13]。

1.3 不同昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟幼虫的侵染力

在直径9 cm的培养皿中垫2层中速定性滤纸,均匀滴入含1 000 IJs的不同昆虫病原线虫悬浮液0.5 mL,然后用镊子挑入10头腰果云翅斑螟3龄幼虫,置于(26±1)℃黑暗条件下。重复4次,每皿为1次,同时设清水对照。24 h后观察、记录各个处理和对照中腰果云翅斑螟幼虫死亡数。

1.4 不同浓度小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟3龄幼虫的侵染力

在直径9 cm的培养皿中垫2层中速定性滤纸,分别均匀滴入线虫浓度为200、400、600、800或1 000 IJs/mL的0.5 mL线虫悬浮液,然后用镊子挑入10头腰果云翅斑螟3龄幼虫,置于(26±1)℃黑暗条件下。每个浓度重复4次,每皿为1次,同时设清水对照。24 h后观察各个处理的腰果云翅斑螟幼虫死亡数。

1.5 小卷蛾斯氏线虫All品系对不同龄期腰果云翅斑螟幼虫的侵染力

在直径9 cm的培养皿中垫2层中速定性滤纸,均匀滴入1 000 IJs/mL的线虫悬浮液0.5 mL,然后挑入10头各个龄期(1～5龄)腰果云翅斑螟幼虫,置于(26±1)℃黑暗条件下。每龄期重复4次,每皿为1次,同时设清水对照。线虫或清水处理24 h后观察、记录各个处理或对照的幼虫死亡数。

1.6 小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹的侵染力

在直径9 cm的培养皿中垫2层中速定性滤纸,均匀滴入含1 000 IJs的0.5 mL线虫悬浮液,然后挑入10头腰果云翅斑螟蛹,置于(26±1)℃黑暗条件下。重复4次,每皿为1次,同时设清水对照。线虫或清水处理24、36、48、72、96和120 h后观察、记录各个处理或对照的蛹死亡数。

1.7 数据分析

百分数值均经反正弦转换后,以SPSS软件进行方差分析,多重比较采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟幼虫的侵染力

试验表明,除嗜菌异小杆线虫外,其他参试线虫对腰果云翅斑螟幼虫均有较高的致死率(表1)。处理24 h后,小卷蛾斯氏线虫All和Biosys品系和格氏斯氏线虫对腰果云翅斑螟的致死率均达90.0%以上,长尾斯氏线虫和印度异小杆线虫的致死率均为80.0%,该5个线虫品系的致死率差异不显著。嗜菌异小杆线虫的致死率最低,仅为22.5%,显著低于其他5个参试线虫品系。

表1 昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟3龄幼虫的侵染力1)

Table 1 Infectivity of entomopathogenic nematodes against 3rd instar larvae ofNephopteryxsp.

线虫品系Strain校正致死率/%Correctedmortality小卷蛾斯氏线虫AllSteinernemacarpocapsaeAll(95.0±2.9)a小卷蛾斯氏线虫BiosysS.carpocapsaeBiosys(90.0±7.1)a格氏斯氏线虫NC52S.glaseriNC52(90.0±4.1)a长尾斯氏线虫X-7S.longicaudumX-7(80.0±4.1)a印度异小杆线虫LN2HeterorhabditisindicaLN2(80.0±4.1)a嗜菌异小杆线虫H06H.bacteriophoraH06(22.5±4.8)b

1) 数据为平均数±标准误(n=4),同列数据后不同小写字母表示经LSD方法检验在0.05 水平差异显著。下同。 Data were mean±SE (n=4). Different small letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level by LSD method. The same in the following tables.

2.2 小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟的侵染力

根据上述试验结果,选择对腰果云翅斑螟幼虫致死效果较好,同时生产成本较为经济的小卷蛾斯氏线虫All品系进一步测定其对腰果云翅斑螟幼虫的防治效果。

在线虫浓度为100～500 IJs/皿范围中,处理24 h后,小卷蛾斯氏线虫 All品系对腰果云翅斑螟3龄幼虫的致死率随着线虫浓度的升高显著提高(表2),其对腰果云翅斑螟3龄幼虫的致死中浓度LC50为22.94 IJs/头。

表2 不同浓度小卷蛾斯氏线虫 All品系对腰果云翅斑螟3龄幼虫的侵染力

Table 2 Infectivity of different doses ofSteinernemacarpocapsaeAll against 3rd instar larvae ofNephopteryxsp.

线虫浓度/IJs·(dish)-1Dose校正死亡率/%Correctedmortality100(26.0±2.4)c200(40.0±3.2)b300(60.0±2.4)a400(64.0±5.1)a500(74.0±5.1)a

2.3 小卷蛾斯氏线虫All品系对不同龄期腰果云翅斑螟幼虫的侵染力

小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟不同龄期幼虫的致死率见图1。处理24 h后,腰果云翅斑螟1龄、2龄和3龄幼虫的死亡率相似,分别为84.4%、84.7%和72.5%,均显著高于4龄(30.0%)和5龄(15.0%)幼虫的死亡率(F=33.970,P<0.000 1)。

图1 小卷蛾斯氏线虫All品系对不同龄期腰果云翅斑螟幼虫的侵染力Fig.1 Infectivity of entomopathogenic nematodes Steinernema carpocapsae All against different instar larvae of Nephopteryx sp.

2.4 小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹的侵染力

试验表明,小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹的侵染力较差(图2)。处理48 h后,腰果云翅斑螟蛹始见死亡,但死亡率仅为7.5%。处理120 h后,死亡率也仅为20.0%。小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹的羽化无影响,未死亡的蛹均成功羽化。

图2 小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹的侵染力Fig.2 Infectivity of entomopathogenic nematodes Steinernema carpocapsae All againstNephopteryx sp. pupa

3 结论与讨论

室内试验表明,除了嗜菌异小杆线虫外,其他参试昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟幼虫均有较好的控制效果。其中小卷蛾斯氏线虫All和Biosys品系以及格氏斯氏线虫对腰果云翅斑螟幼虫的致死率较高。进一步的室内试验表明,小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟低龄幼虫(1～3龄)控制效果较佳,对高龄幼虫(4～5龄)和蛹的控制效果较差。

在应用小卷蛾斯氏线虫防治鳞翅目钻蛀性害虫的研究中,Cottrell等发现室内试验时小卷蛾斯氏线虫All、DD136、Sal和Hybrid2品系对桃小透翅蛾幼虫有较高的致死率,均为80%以上,其他参试的斯氏线虫或异小杆线虫的致死率均低于50%[8]。同时,小卷蛾斯氏线虫对另一种钻蛀性害虫桃透翅蛾幼虫也有较好的控制效果[14-15]。Lewis和Raun报道在实验室内小卷蛾斯氏线虫DD136品系对欧洲玉米螟OstrinianubilalisHübner幼虫和成虫的致死率达100%,对蛹的致死率达30%,但在田间施用线虫后，防治区越冬玉米螟的死亡率与不防治区差异不显著[16]。Ben-Yakir等应用小卷蛾斯氏线虫All和Mexican品系防治欧洲玉米螟,发现两个品系在室内均有较好的作用效果,田间应用Mexican品系防治可使欧洲玉米螟经济为害从20%降低为5%[17]。何康来等在实验室内应用小卷蛾斯氏线虫All品系和DD136品系防治亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée),发现处理96 h后,其致死率分别为84%和80%[6]。本研究结果也表明,小卷蛾斯氏线虫 All品系对腰果钻蛀害虫腰果云翅斑螟幼虫,特别是低龄幼虫具有较高的控制潜力。

腰果云翅斑螟幼虫老熟后,在地表落叶层及离地表约1 cm的土中化蛹[3]。而土壤环境亦是昆虫病原线虫作用效果最佳的环境,如线虫对土壤中腰果云翅斑螟蛹有较好的控制效果将有助于降低下一代腰果云翅斑螟的种群数量。本试验研究表明,小卷蛾斯氏线虫All品系对腰果云翅斑螟蛹有一定的致死作用。Lewis和Raun也发现在实验室内小卷蛾斯氏线虫DD136品系对欧洲玉米螟蛹有一定的控制效果,致死率可达30%[16]。本试验只是在实验室的培养皿中测试了蛹对线虫的敏感性,由于腰果云翅斑螟椭圆形的蛹在培养皿内与线虫的接触面较小,可能降低了线虫对蛹的作用效果。下一步将在土壤环境中测试昆虫病原线虫对腰果云翅斑螟蛹的作用效果,由于在土中线虫与蛹的接触面大大提高,有可能会提高线虫对蛹的控制效果。

在今后的田间应用研究中,将根据昆虫病原线虫对低龄腰果云翅斑螟幼虫的敏感性和大部分低龄幼虫尚未钻入腰果果实的为害特点,重点抓住腰果云翅斑螟幼虫为害初期,进一步研究昆虫病原线虫在田间应用对腰果云翅斑螟的控制效果。

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(责任编辑：王 音)

Virulence of entomopathogenic nematodes against cashew nut borerNephopteryxsp. in laboratory

Zhang Zhongrun, Wang Jinhui, Huang Haijie, Huang Weijian

(TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,KeyLaboratoryofCropGeneResourcesandGermplasmEnhancementinSouthernChina,MinistryofAgriculture,Danzhou571737,China)

The virulence of six entomopathogenic nematodes (EPNs) strains of the families Steinernematidae and Heterorhabditidae was tested against the larvae of cashew nut borerNephopteryxsp. in laboratory. The tested nematode strains includedSteinernemacarpocapsaeAll,S.carpocapsaeBiosys,S.glaseriNC52,S.longicaudumX-7,HeterorhabditisbacteriophoraH06 andH.indicaLN2. The results showed that, exceptH.bacteriophoraH06, the other nematode strains were highly virulent to the 3rd instar larvae ofNephopteryxsp., with the mortality of 80.0%-95.0% and no significant differences among the strains. Minimum mortality was observed when treated withH.bacteriophoraH06, which significantly lower than that with other nematode strains. Based on the above results, the strainS.carpocapsaeAll was selected for the subsequent bioassay. Laboratory bioassay demonstrated that the LC50value of strainS.carpocapsaeAll against the 3rd instar larvae exposed for 24 h was 22.94 IJs per individual. After 24 h exposure toS.carpocapsaeAll, the mortalities of the 1st, 2nd and 3rd instar larvae (72.5%-84.7%) were significantly higher than those of the 4th and 5th instar larvae (15.0%-30.0%), while the mortality of pupa was only 20% after 120 h exposure. The above result indicated that the nematode strainS.carpocapsaeAll had some control effect on the lower instar larvae ofNephopteryxsp. in laboratory.

entomopathogenic nematode;Steinernema;Heterorhabditis;Nephopteryxsp.; virulence

2016-01-14

2016-03-17

国家自然科学基金(31301672);海南省自然科学基金(314126);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(1630032015033, 1630032014032, 1630032014033)

S476.15

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.01.039

* 通信作者 E-mail:zhrzhang@126.com