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球孢白僵菌不同分离株对西花蓟马的毒力测定

2012-07-05桂富荣何永红刘云龙李正跃肖关丽云南农业大学植物保护学院生物多样性研究与应用技术国家工程中心农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室云南昆明6500云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明6500

生物安全学报 2012年1期
关键词:球孢西花白僵菌

陈 斌,张 琦,桂富荣,何永红,刘云龙,李正跃,肖关丽云南农业大学植物保护学院,生物多样性研究与应用技术国家工程中心,农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室,云南昆明6500;云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明6500

西花蓟马Frankliniella occidentals(Pergande)是一种重要的农林植物害虫(吕要斌等,2004;吴青君等,2005),其个体小,寄主植物广泛,发生隐蔽,已对多种化学农药产生一定的抗性(Immaraju et al.,1992)。充分发挥天敌资源的作用,采用环境友好型的防治措施一直是建立西花蓟马防控体系和开展综合治理研究的重要内容(Hall,1992)。

虫生真菌能在自然条件下通过体壁直接侵染昆虫(蒲哲龙和李增智,1996),并能在自然条件下引发害虫的流行病,因而已成为害虫生物防治的重要手段之一。西花蓟马的寄生真菌有5种(张琦等,2010),包括蜡蚧轮枝菌 Lecanicillium lecanii(Zimm.)(Saito,1992;Scott& Ronald,2002)、球孢白僵菌Beauveria bassiana(Balsama)Villemin(Maniania et al.,2003;Saito,1992)、金龟子绿僵菌 Metarizium anisopliae(Metsch)Somk(Lindquist,1996;Maniania et al.,2003)、玫烟色拟青霉 Paecilomyces fumeroseus(Wize)Brown & Smith(Saito et al.,1989)、小孢新接霉Neozygites parvispora(Macleod&Carl)(Montserrat et al.,1998)。

近年来,有关虫生真菌对西花蓟马的毒力及控制效果的研究逐渐受到重视(张素华等,2009)。国外一些研究发现,球孢白僵菌和绿僵菌对西花蓟马具有较强的致病性和控制作用(Goodwin&Steiner,1996;Gouli et al.,2008;Maniania et al.,2003;Shigeyuki et al.,2011);张素华等(2009)研究也发现,白僵菌对西花蓟马具有一定的致病力。本研究选用分离自不同寄主昆虫体上的球孢白僵菌菌株,以室内生测法研究其对西花蓟马的毒力,以期为西花蓟马的生物防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试虫源

从田间采集西花蓟马,置于室内智能人工气候箱[(25±1) ℃,16L∶8D]中,用四季豆 Phaseolus vulgaris L.饲养,建立和扩大其种群,连续饲养至第3代成虫供试。

1.2 供试菌种

供试8个菌株分别采自云南省不同地区的罹病虫体,分离培养后,根据分生孢子、菌丝等形态进行菌种的种类鉴定(蒲哲龙和李增智,1996),具体的采集地点及其原始寄主见表1。各菌株均保存于云南农业大学昆虫病原体实验室。

表1 供试球孢白僵菌菌株来源一览表Table 1 The host species and geographical origin of B.bassiana isolates studied

1.3 孢子悬浮液的配制

将球孢白僵菌菌株接种于SDAY(葡萄糖40 g、蛋白胨10 g、酵母粉10 g、琼脂15 g、蒸馏水1000 mL)平板培养基上,在25℃培养箱内培养7 d。待大量产孢后,刮取孢子粉,用含0.1%吐温-80湿润剂的磷酸缓冲液(0.003 mol·L-1KH2PO4,pH 7.0)配制分散均匀的孢子悬液,其浓度分别为1.25×104、1.25 ×105、1.25 ×106、1.25 ×107、1.25 ×108个·mL-1,备用。

1.4 生物测定

选取7日龄蓟马成虫作为供试种群,每个培养皿(直径12 cm,放1张滤纸)放置30头,再在培养皿中放置3根四季豆。采用喷雾法(Jennifer et al.,2009)接种,每个处理设3次重复,以含0.1%吐温-80湿润剂的0.003 mol·L-1磷酸缓冲液为空白对照,同时用无菌水保持滤纸湿润。在培养皿上覆以扎有适量小孔的保鲜膜。置于光照培养箱(25℃、RH 85%、光周期16L∶8D)中饲养,每24 h观察、记录1次死亡虫体,连续记录10 d并将死亡个体放入灭菌培养皿中,置于相同条件的光照培养箱中培养、观察,以确定死亡原因,将长出菌丝的虫体计为有效感染。

1.5 数据分析

利用DPS数据处理系统CLL模型(时间—剂量—死亡率)处理生物测定数据(唐启义和冯明光,2002)。采用Duncan's新复极差多重比较法进行差异显著性分析。采用几率值分析法,以时间(d)的对数值为X,死亡率的几率值为Y,计算毒力回归方程。

2 结果与分析

2.1 不同菌株对西花蓟马致死的毒力参数值

供试球孢白僵菌菌株BbKM030716、BbCG051229、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615、BbSM090521、BbYY090613、BbMZ051230接种处理后第1天,西花蓟马活跃性降低,行动迟缓,开始死亡,根据DPS数据处理系统CLL模型计算出各菌株侵染致病的剂量效应参数值,分别为 1.43、0.87、0.93、0.98、1.23、0.92、1.07、0.86,表明各菌株对西花蓟马成虫均具有致病性。其中,BbKM030716和BbXW060615的毒力强于其他菌株。

2.2 西花蓟马感染不同菌株后的校正死亡率

在1.25×104~1.25 ×108个·mL-1孢子浓度下,经菌株 BbKM030716、BbCG051229、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615、BbYY090613、BbSM090521、BbMZ051230 处理的西花蓟马在接种后3~5 d达到死亡高峰,其校正死亡率随接种时间的延长而增大,连续10 d内校正死亡率分别为 44.13% ~ 98.49%、12.63% ~78.90%、30.36% ~ 96.92%、51.36% ~ 98.74%、26.14%~98.59%、7.27% ~78.71%、49.06% ~98.74%、27.67 ~87.36%。在高剂量1.25 ×107和1.25 ×108个·mL-1的孢子浓度下,蓟马最早于第1天死亡,最迟于第2天死亡,且校正死亡率上升速度因菌株而不同,BbKM030716和BbJS080625感染的蓟马的死亡率上升最快。西花蓟马接种 BbCG051229、BbSM090521和BbMZ051230后第10天的校正死亡率低于90%,分别为(78.90 ± 5.34)%、(78.71 ± 3.34)% 和(87.36 ±3.67)%,接种其他菌株后第10天的校正死亡率均达95%以 上。这 表 明菌 株 BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615对西花蓟马成虫具有较强的毒力(图1)。

2.3 不同菌株对西花蓟马成虫的致死剂量和致死时间

2.3.1 致死中剂量(LC50)的对数值 根据生物测定数据的“时间—剂量—死亡率”模拟及参数估计,得出各菌株对西花蓟马成虫的LC50的对数值。结果表明,接种后1~10 d,各菌株对西花蓟马成虫侵染致病的LC50的对数值间差异显著(F=30.97,P<0.01),即LC50的大小因菌株而异(表2)。球孢白僵菌对西花蓟马的致死剂量是时间的函数,随着接种时间的延长逐渐减少,表明剂量效应逐渐增强。接种 后 1 ~ 10 d,菌 株 BbKM030716、BbCG051229、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615、BbSM090521、BbYY090613、BbMZ051230对西花蓟马成虫的LC50的对数值分别为(5.10 ± 0.24) ~ (10.26 ± 1.59)、(7.66 ±1.63) ~ (15.45 ± 1.15)、(5.98 ± 0.25) ~ (10.65 ±0.67)、(6.21 ±0.20) ~ (11.23 ±0.36)、(5.14 ±0.13)~(10.24 ± 1.34)、(6.82 ± 0.13) ~ (12.12 ± 0.68)、(6.19 ± 0.20) ~ (11.03 ± 0.64)、(6.65 ± 0.15) ~(11.46 ± 0.67),则 LC50分别为 1.29 × 1010~ 1.26 ×107、7.72 ×1011~6.95 ×108、1.88 ×1010~ 5.80 ×107、3.20 ×1010~8.53 ×107、1.27 ×1010~1.28 ×107、6.86× 1010~ 2.18 × 108、2.68 × 1010~ 8.25 × 107、3.91 ×1010~1.69×108个·mL-1孢子浓度。其中,菌株BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615 的LC50低于其他菌株,表明其具有较高毒力。

2.3.2 致死中时(LT50) 由表3可以看出,在1.25×105~1.25 ×108个·mL-1孢子浓度下,不同菌株的 LT50间差异显著(F=11.33,P < 0.01)。LT50随孢子浓度的增大而逐渐减小,表明球孢白僵菌对西花蓟马的致死剂量是时间的函数,随着处理剂量的增大,各菌株的时间效应相应增强。当孢子浓度为1.25 ×105~1.25 ×108个·mL-1时,球孢白僵菌菌株 BbKM030716、BbCG051229、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615、BbSM090521、BbYY090613、BbMZ051230的 LT50分别为(3.12 ±1.12) ~ (5.64 ±2.17)、(5.39 ±1.22) ~(9.21 ±3.23)、(3.71 ±1.12) ~ (9.81 ± 2.54)、(3.23 ±0.45) ~(6.49 ±2.67)、(3.77 ±0.67) ~ (8.89 ±3.23)、(4.51 ±1.22) ~ (10.75 ±2.37)、(5.35 ±1.12) ~(8.18 ±2.23)、(5.84 ±1.14) ~ (10.61 ±3.56)d。从上述结果可以看出,在供试菌株中,BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121和BbXW060615对西花蓟马成虫的LT50最小,说明它们对西花蓟马成虫的致病性最强。

图1 各菌株对西花蓟马成虫的校正死亡率Fig.1 Corrected mortality of F.occidentalis after inoculation of B.bassiana

表2 各菌株对西花蓟马的LC50的对数值Table 2 Logarithmic value of LC50for B.bassiana isolates against adult thrips after inoculation

表3 各菌株对西花蓟马的LT50Table 3 LT50in days for B.bassiana isolates against adult of F.occidentalis

2.4 毒力回归方程

对球孢白僵菌菌株 BbKM030716、BbCG051229、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615、BbSM090521、BbYY090613、BbMZ051230的接种剂量与致死时间进行回归分析,获得各菌株侵染致病的毒力回归方程(表4)。各菌株的卡方值(X2)分别为 0.458、0.648、1.274、1.877、0.657、1.743、1.895、0.360,这些值均小于 X2分布表中 P=0.05、df=3时的 X2(7.82),表明回归方程式可行。

表4 各菌株对西花蓟马的毒力回归方程Table 4 Characterisation of virulence of various isolates of B.bassiana against F.occidentalis adults

3 讨论

本研究采用喷雾法测定了各菌株对西花蓟马成虫的毒力,以降低传统浸渍法因浸渍接种时间差异带来的误差,对指导田间防治应用更有意义。

本研究中,不同寄主来源的球孢白僵菌菌株对西花蓟马成虫均具有一定的毒力。其中,在1.25×105~1.25×108个·mL-1孢子浓度下,菌株BbKM030706 的 LT50为 3.12 ~ 5.64 d,该结 果与Shigeyuki et al.(2011)报道的结果相似。从致死时间效 应 来 看,在 8个 菌 株 中,BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121和 BbXW060615的毒力较强,用1.25×108个·mL-1孢子浓度接种后的LT50分别为(3.12 ± 1.12)、(3.71 ± 1.12)、(3.23 ± 0.45) 和(3.77 ± 0.67)d。从 致 死 剂 量 效 应 来 看,菌 株BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121 和 BbXW060615接种后1~10 d对西花蓟马成虫的LC50分别为1.29×1010~1.26 ×107、1.88 ×1010~5.80 ×107、3.20 ×1010~8.53×107和1.27 ×1010~1.28 ×107个·mL-1孢子浓度。从侵染致病校正死亡率来看,经菌株BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121、BbXW060615 处理后第10天,西花蓟马的校正死亡率分别为98.49%、96.92%、98.74%、98.59%。综上所述,菌株BbKM030716、BbJS080625、BbQJ031121 和 BbXW060615对西花蓟马成虫的毒力较强,可作为西方蓟马生防制剂开发的潜力菌株。

球孢白僵菌作为一种最常见的昆虫病原真菌,在害虫生物防治中受到广泛关注(Lacey&Goettel,1995)。球孢白僵菌菌株的地理来源或寄主来源、菌落形态、生长速度、产孢量、萌发率以及胞外蛋白酶水平等生物学性状与菌株的毒力有关(蔡守平等,2008;何余容等,2004;刘玉军等,2008;单乐天和冯明光,2006;Montserrat et al.,1998)。同时,不同温度下,球孢白僵菌对西花蓟马的致病性不同(张素花等,2009)。因此,不同寄主来源的菌株对西花蓟马毒力差异的原因还有待进一步研究。

本研究选用的球孢白僵菌菌株在室内25℃条件下对西花蓟马成虫具有较高的毒力,但在自然条件下,感染球孢白僵菌的西花蓟马罹病虫体很少。因此,关于球孢白僵菌在田间自然条件下的侵染致病情况有待进一步研究。

蔡守平,刘建波,何学友,李志真,吴柳清.2008.金龟子绿僵菌、球孢白僵菌不同菌株对星天牛成虫的生物测定.中国森林病虫,27(2):1-3.

何余容,吕利华,邝灼彬,刘学明,曾惠明.2004.球孢白僵菌不同分离株的生物学及对小猿叶甲成虫致病性测定.昆虫知识,41(5):442-445.

刘玉军,张龙娃,何亚琼,王滨,丁德贵,李增智.2008.栎旋木柄天牛高毒力球孢白僵菌菌株的筛选.昆虫学报,51(2):143-149.

吕要斌,贝亚维,林文彩,章金明.2004.西花蓟马的生物学特性、寄主范围及危害特点.浙江农业学报,16(5):317-320.

蒲哲龙,李增智.1996.昆虫病原真菌学.合肥:安徽科学技术出版社.

单乐天,冯明光.2006.不同寄主及地理来源的16株绿僵菌对桃蚜的毒力比较.微生物学报,46(4):602-607.

唐启义,冯明光.2002.实用计算机统计分析及其计算机处理平台.北京:中国农业出版社.

吴青君,张友军,徐宝云,朱国云.2005.入侵害虫西花蓟马的生物学、危害及防治技术.昆虫知识,42(1):11-15.

张琦,王晶晶,李正跃,陈斌.2010.西花蓟马天敌种类及主要种类的控害潜能.植物保护,36(4):41-48.

张素华,雷仲仁,范淑英,问锦曾.2009.不同温度下4株白僵菌对西花蓟马的致病力.植物保护,35(6):64-67.

Goodwin S and Steiner M Y.1996.Survey of Australian native natural enemies for control of thrips.Bulletin IOBC/WPRS,19(1):47-50.

Gouli S,Gouli V,Skinner M,Parker B,Marcelino J and Shternshis M.2008.Mortality of western flower thrips,Frankliniella occidentalis,under influence of single and mixed fungal inoculations.Journal of Agricultural Technology,4(2):37-47.

Hall R A.1992.New pathogen on Thrips palmi in Trinidad.Florida Entomologist,75:380-383.

Immaraju J A,Paine T D,Bethke J A,Robb K L and Newman J P.1992.Western flower thrips(Thysanoptera:Thripidae)resistance to insecticides in coastal California greenhouse.Journal of Economic Entomology,85(1):9-14.

Jennifer L G K,Norman C L,Amanda C H and Joyce L.2009.Education and training to increase adoption of IPM for western flower thrips,Frankliniella occidentalis(Thysanoptera:Thripidae).Florida Entomologist,92(1):18-23.

Lacey L A and Goettel M S.1995.Current developments in microbial control of pests and prospects for the early 21st century.Entomophaga,40(1):3-27.

Lindquist T M.1996.Control of greenhouse pests using entomopathogenic fungi in the USA.International Organization for Biological Control of Noxious Animals and Plants Bulletin,19:153-156.

Maniania N K,Ekesi S,Löhr B and Mwangi F.2003.Prospects for biological control of the western flower thrips,Frankliniella occidentalis, with the entomopathogenic fungus,Metarhizium anisopliae,on chrysanthemum.Mycopathologia,155(4):229-235.

Montserrat M,Castane C and Santamaria S.1998.Neozygites parvispora Zygomycotina:entomophthorales causing an epizootic in Frankliniella occidentalis(Thysanoptera:Thripidae)on cucumber in Spain.Journal of Invertebrate Pathology,71(2):165-168.

Saito T.1992.Control of Thrips palmi and Bemisia tabaci by a mycoinsecticidial preparation of Verticillium lecanii.Proceedings of the Kanto Tosan Plant Protection Society,39:209-210.

Saito T,Kubota T and Shimazu S.1989.A first record of the entomopathogenic fungus,Neozygtes parvispora(Macleod and Car1)Rem.and Kel1.,on Thrips palmi Karny(Thysanoptera:Thripidae)in Japan.Journal of Entomology and Zoology,24(2):233-235.

Scott W L and Ronald D O.2002.Efficacy of Beauveria bassilana plus insect attractants for enhanced control of Frankliniella occidentals(Thysanoptera:Thripidae).Florida Entomologist,85(1):270-272.

Shigeyuki M,Hirokazu T and Takafumi I.2011.Influence of humidity on the infection of western flower thrips,Frankliniella occidentalis(Thysanoptera:Thripidae),by Beauveria bassiana.Applied Entomology and Zoology,46(2):255-264.

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