蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的室内毒力

纪明山, 王瑞雪, 谷祖敏, 辛 鑫

(沈阳农业大学植物保护学院,沈阳 110161)

蜡蚧轮枝菌(Verticillium lecanii)是一种地理分布和寄主范围极其广泛的昆虫病原真菌,对刺吸式口器的害虫如白粉虱、蚜虫、蓟马等有良好的防效。然而,蜡蚧轮枝菌活体菌株侵染害虫对环境高湿度的依赖性及贮藏的不稳定性,使其利用受到一定限制。因此,近年来有关昆虫病原真菌代谢产物或毒素对害虫的毒杀作用研究在国际上已引起重视[1-4]。1982年Claydon等研究指出该菌株次生代谢产物中含有吡啶二羧酸(pyridine-2,6-dicarboxylicacid)具有杀虫活性[5]。国内也相继开始利用蜡蚧轮枝菌代谢产生的毒素防治多种害虫,李国霞等初步研究了蜡蚧轮枝菌的代谢产物对棉铃虫等害虫的毒杀作用[6],王克勤等对该菌代谢产物粗毒素防治温室白粉虱做了初步研究[7],结果表明该菌代谢产物中具有杀虫活性物质,并具有良好的毒杀作用。

蜡蚧轮枝菌VL17菌株是由本实验室从罹病的蚜虫中分离得到的,室内和田间生测结果显示其对温室白粉虱、蚜虫有较高的杀虫活性。本文主要研究蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的毒杀作用,为进一步利用该菌提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试菌种

蜡蚧轮枝菌(V.lecanii)VL17菌株,由沈阳农业大学农药科学实验室分离保藏。

1.1.2 供试培养基

菌种的保藏与活化选用PDA培养基。液体发酵选用察氏培养基。

1.1.3 供试昆虫

个体大小、虫态一致的桃蚜(Myzuspersicae)若蚜,为沈阳农业大学农药科学实验室饲养,寄主为辣椒,(24±1)℃,光周期为L∥D=16h∥8h。

1.2 试验方法

1.2.1 液体发酵

将察氏培养液用250mL的三角瓶分装,每瓶120mL,高温高压灭菌后接种VL17菌株,摇匀后置于往复式摇床上,在28℃、120r/min的条件下,恒温振荡7～10d。

1.2.2 粗毒素的提取

发酵后,用真空抽滤法抽滤,将菌丝体和发酵液分开。抽滤后的发酵液,经离心后去除残渣,然后用乙酸乙酯等量萃取4次,收集有机组分,加入适量的无水Na2SO4吸水处理8h。将Na2SO4滤去并在37℃条件下减压浓缩,获得黄褐色糊状物,即为粗毒素。

1.2.3 生测方法

本试验采用浸渍法测定VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的致病力。将上述粗毒素用少量的丙酮溶解,用0.05%吐温-80的无菌水以2倍稀释法配制成 5 个浓度 的处理 液,即 6、3、1.5、0.75、0.375mg/mL。采集实验室内饲养的附有个体大小、虫态一致桃蚜若蚜的新鲜辣椒叶,浸于不同浓度的处理液中3～5s,晾干,置于9cm(铺有滤纸保湿)的培养皿中,叶柄用浸水的脱脂棉裹住,以保持叶片新鲜,盖上皿盖。每个处理3个重复,每个重复接种50头龄期一致的若蚜,每24h检查一次死亡情况,并用混有少量丙酮的0.05%吐温-80的无菌水作对照,置于(24±1)℃,相对湿度为 85%,光周期为L∥D=16h∥8h的人工气候箱中,连续观察8d,每天挑出新生蚜虫和死蚜,同时记载其死亡数目。

1.3 数据分析

用几率值分析法,将虫体平均累计校正死亡率进行几率值转换后用SPSS10.0forWindow分别对剂量和时间作线性回归分析建立直线回归模型,分别估计剂量效应LC50和时间效应LT50,并采用DPS数据处理系统进行差异分析。

2 结果与分析

蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的室内毒力测定结果见表1,致死中浓度见表2,致死中时见表3。

从表1可以看出,采用浓度为6mg/mL的粗毒素处理试虫,第7～8天,校正死亡率均达90%以上,显示出其较高的杀虫活性。通过对数据统计分析,第3天,处理试虫致死中浓度为3.9661mg/mL,随时间延长,毒力增强,第8天时,致死中浓度仅为0.4397mg/mL。从作用速度来看,粗毒素浓度越高,杀虫速度越快。当浓度为0.375mg/mL时,致死中时为8.3821d,当浓度增加到6mg/mL时,致死中时仅为1.7732d。初步结果表明蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物含有杀虫活性物质,并具有良好的毒杀作用,具有进一步研究和开发的潜力。

表1 蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的致病力1)

表2 蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的致死中浓度

表3 蜡蚧轮枝菌VL17菌株代谢产物对桃蚜若蚜的致死中时

3 结论与讨论

虫生真菌不同菌株间毒力差异较大[5,8],其代谢产生的毒素种类和产毒能力也有很大差异[9-11]。李国霞等证实了蜡蚧轮枝菌代谢产物粗毒素对桃蚜的毒杀效果较差[6],本文研究结果显示,在处理试虫第8天时,致死中浓度仅为0.4397mg/mL,且在粗毒素浓度为6mg/mL时,致死中时仅为1.7732d,说明该菌株代谢产物中具有杀虫活性物质,毒杀作用强,作用时间短。

活体蜡蚧轮枝菌侵染蚜虫,从侵染到引起蚜虫死亡一般需要5～7d的时间,本文提取了该菌的代谢产物粗毒素,证明其在浓度为6mg/mL时,致死中时仅为1.7732d,其杀虫速度远远快于活体菌株,这对于利用蜡蚧轮枝菌的代谢产物来开发新的杀虫剂具有一定的意义。

[1]Mitina G V.Insecticidal toxins of Verticillium lecanii(Zimm.)Viégas,producer of biopreparation“ Verticillin” [D]St.Petersburg,Russian：Doctorial thesis,All-Russian Institute of Plant Protection,1992：7-18.

[2]Mitina G V,Sergeev G E,Pavlyushin V A.Effect of biochemical and morphocultural properties ofVerticillium lecanii(Zimm.)Vié gas natural isolates on the virulence fo r Trialeurodes vaporaurorum[J].Mikol Fitopatol,1997：31-57.

[3]Mitina G V,Sokornova S V,Pavlyushin V A.The effect of the lipid extract from the biomass of entomopathogenic fungus Lecanicillium lecanii was studied against a number of different insects[J].Mikol Fitopatol,2002,36：53-59.

[4]Gindin G,Barash I,Harari N,et al.Effect of endotoxin compounds isolated from Verticillium lecanii on the sweetpotato whitefly,Bemisia tabaci[J].Phytoparasitica,1994,22(3)：189-196.

[5]Claydon N,Grove J F.Insecticidal secondary metabolic products from the entomogenous fungus Verticillium lecanii[J].J Invertebr Palhol,1982,40：413-418.

[6]李国霞,高希武,刘青春,等.蜡蚧轮枝菌的发酵培养及其代谢产物对害虫毒杀作用的初步研究[J].北京农业大学学报,1995,21(4)：409-415.

[7]王克勤,李新民,刘春来,等.蜡蚧轮枝菌毒素防治温室白粉虱初步研究[J].植物保护,2000,26(4)：44-45.

[8]Fransen J J.Natural enemies of whiteflies：fungi[M]∥Gerlngd.Whiteflies：their bionomics,pest status and management UK ：Intercept,1990：187-210.

[9]Samson R A,Evans H C,Latge J P.A tlas of entomopathogenic fungi[M].Berlin：Springer-Verlag,1983.

[10]阎峻,李兰珍,EvansHC,等.轮枝菌形态的低温扫描电镜观察[J].真菌学报,1996,15(1)：34-37.

[11]蒲蛰龙,李增智.昆虫病原真菌学[M].合肥：安徽科学技术出版社,1996：76-111.