烟粉虱感染白僵菌后的组织病理变化

刘　召　雷仲仁　花保祯　王　音　问锦曾　黄　虹

摘要病症观察表明，烟粉虱感染白僵菌96h后虫体颜色变为深红色。组织切片观察表明，白僵菌处理后36 h，可在表皮下面观察到芽生孢子。48 h后可在体内观察到明显的菌丝段。60 h可以观察到菌丝入侵到脂肪体中，96 h发现内部组织器官病变，肌肉边界变得模糊不清，体内出现大量菌丝，120 h后菌丝突破体壁向外生长，132 h后形成菌丝层。

关键词烟粉虱；白僵菌；致病性；组织病理变化

中图分类号S 476．12

烟粉虱(Bemisia tabaci)属同翅目粉虱科，小盼虱属，是源于亚热带地区的一种刺吸性害虫。在我国最早记录于1949年，但是并没有大规模危害成灾的报道。随着新的生物型——B型烟粉虱的入侵和传播，烟粉虱在我国许多地方大规模暴发并造成了严重危害，尤其对甘蓝、青花菜、番茄、甜瓜、黄瓜等瓜果蔬菜和一些园林花卉作物如一品红、菩提树等危害最重。其危害方式主要是直接刺吸植物汁液，传播植物病毒、分泌蜜露影响植物光合作用引发其他病害。

传统的防治方式主要是化学防治，但是随着杀虫剂大规模频繁使用，烟粉虱对农药的抗性不断增加，既增加了防治成本，又污染环境，影响人们的身体健康，于是寻找可替代的生物杀虫剂已经刻不容缓。虫生真菌是生物防治的一个重要组成部分，因其容易繁殖，对环境无污染，对温血动物安全等优点引起了人们的极大兴趣。关于白僵菌对烟粉虱的防治，Wraigh等已经进行了初步筛选研究，发现其对烟粉虱有较好的致病性，LC₅₀。在50—150个／mm₅₀。Vicentini也进行了相应的研究。在美国、墨西哥和中美的一些国家，已经开发出白僵菌的可湿性粉剂和悬浮剂进行粉虱等害虫的防治。但是关于白僵菌感染烟粉虱后，虫体组织病理变化，一直未见有人报道，本文从本实验室收藏的白僵菌中筛选了一种毒力较高的菌株一加拿大1号，进行了其感染烟粉虱后的组织病理变化研究，为白僵菌对烟粉虱的致病机理研究提供一些依据。

1材料与方法

1．1供试菌株

菌株加拿大1号为加拿大同行赠送。用萨氏培养基培养，获得分生孢子粉，用无菌0．1％吐温一80溶液配制成孢子悬浮液用于接种。

1．2供试虫源

挑选4～5片叶的嫩甘蓝苗，置于温室内用甘蓝饲养的烟粉虱种群中，24 h后驱逐掉所有成虫后取出放人(25i1)℃光照培养箱内，10 d后选取带有约15头／cm₂3龄烟粉虱幼虫的叶片待用。

1．3试虫处理

挑选约2 cm2的干净甘蓝叶片，以保证供试虫数目约30头。在孢子含量为1．2X10₇个／mL。的白僵菌悬浮液中浸泡30s后，置于吸水纸上自然风干后，放人盛有凝固的琼脂：水＝1：100的培养皿中。此后，每隔12 h取约10头烟粉虱幼虫待用。

1．4组织切片的制备

参照王音、黄东如等方法做适当的变动。样品在包氏(Bouins)固定液(饱和苦味酸水溶液75mL，40％甲醛25mL，冰醋酸25mL)中固定24h后，分别在50％和70％的乙醇溶液中冲洗数次至虫体组织中的黄色完全褪去，然后保存于70％的乙醇中。经70％～100％的梯度浓度乙醇脱水，二甲苯透明，浸蜡后进行常规石蜡切片，厚度为8 pm，在Olympus显微镜下观察照相。

1．5烟粉虱感染后外部症状观察

分别以孢子含量1．2X10₇、1．2X10₆、1．2X10₅个／mL接种烟粉虱3龄幼虫各30头。以后每天观察烟粉虱幼虫存活情况以及感染真菌后虫体外部特征并将虫尸保湿培养，直至虫体长出白色菌丝，将菌丝挑至载玻片上进行镜检确定其是否为白僵菌感染。

2结果与分析

2．1烟粉虱感染白僵菌后的外部症状观察

烟粉虱感染白僵菌后，在前3天内，虫体颜色、形状并无明显变化。第4天可以观察到感染的烟粉虱虫体变为可用肉眼直接与健康虫体区分的红褐色，与Wraight等观察结果相吻合，但形状仍为扁椭圆状，无明显变化。在湿度较低的条件下，虫体慢慢变为干燥的扁平状，浅黄色。若将其转移到培养基上保湿，两天后可见到白色菌丝长出。一般为腹部两侧最先长出菌丝，而头部和尾部菌丝较少。若继续培养可得到白僵菌的分生孢子。

2．2白僵菌入侵烟粉虱若虫过程及组织病理变化

白僵菌接种到3龄烟粉虱幼虫体表10h后就能萌发(另文发表)。36 h后，真菌即能人侵到虫体内，并在表皮下产生芽生孢子，体壁与内部组织间出现间隙，同时内部组织附近也开始出现芽生孢子(图1a)。在48 h时，表皮下的芽生孢子生长为菌丝段并向体内各个组织器官入侵(图1b)。96 h时虫体颜色发生明显的变化，菌丝在体内大量增加(图1c)，肌肉等组织器官的边界已经变得模糊不清，脂肪体内出现菌丝段(图1d)，表皮下出现向外生长的菌丝(图1e)。在120 h时菌丝就能成功的突破表皮向外生长(图1f)，随着量的增大，可能进行再次侵染。

通过接菌不同时间的组织切片观察表明：若虫体表附着孢子萌发后产生定向生长的芽管，然后入侵到表皮内部，在表皮下面产生芽生孢子。随着时间延长，芽生孢子量增多，芽生孢子萌发为菌丝。菌丝对寄主组织的侵染通常没有选择性，部分菌丝可以沿表皮生长，而进入血腔的菌丝通常就在血腔中繁殖，然后逐步入侵到各个组织器官中，受到侵染的组织逐步发生病变，使昆虫解体死亡。

3讨论

孢子附着到昆虫体表后，孢子的萌发率以及芽管的生长速率在一定程度上决定着真菌入侵成功与否。James研究表明，烟粉虱表皮内的脂类物质对白僵菌的萌发有一定的抑制作用。作者观察到孢子接种后10h就在体表附着并且萌发，芽管向表皮定向生长，表明白僵菌此时已经打破了表皮脂类物质对白僵菌萌发的抑制作用，成功地附着于体表；并且24h后就能观察到表皮下面产生芽生孢子，说明白僵菌已经成功地突破表皮入侵。而有的白僵菌株系对烟粉虱的毒力非常低，甚至没有致病性，在接种后没有看到孢子在虫体上萌发，可能与表皮的脂类物质对白僵菌孢子萌发的抑制作用，或者与白僵菌孢子的附着能力及萌发率有关。

研究发现白僵菌侵染烟粉虱的主要途径是表皮侵染，发生体色改变是由于在侵染过程中真菌产生了卵孢素，但是卵孢素的功能及其作用机理还需要进一步研究。组织病理变化的观察表明，发生体色改变时，菌丝在虫体内部已经大量繁殖，虫体大部分组织(肌肉、脂肪体)已经发生病变，说明虫体已经开始解离死亡。