陈翰秋
(西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所,西藏 拉萨 850032)
小菜蛾(Plutella xylostella)适应力强、传播范围广、田间发生世代重叠,是一种严重危害十字花科作物产量与质量的的世界性害虫。广谱杀虫剂的长时间、高剂量的使用是造成其爆发增长的外在因素。在这种条件下小菜蛾对各种杀虫剂抗药性急剧上升,并且对多种药剂产生了数千倍的抗性,给小菜蛾的长期防治带来了前所未有的压力[1-4]。球孢白僵菌(Beauve⁃ria bassiana)杀虫范围广、致病力强、应用简便无污染,是目前生物防治中研究和应用最为广泛的昆虫病原真菌[5-7]。结合生物防治绿色环保和和化学杀防治作用效果快的特点,防治时将两种手段配合使用能大大提高防治效果,并且能减轻环境污染压力[8-9]。本研究测定了9种球孢白僵菌株系和5种化学杀虫剂对潼南地区小菜蛾幼虫的毒力,并对球孢白僵菌与杀虫剂混配相容性与毒力进行解析,从而为小菜蛾绿色防控提供理论依据。
1.1.1 供试菌株。球孢白僵菌菌株由西南大学生物技术中心提供(表1)。
表1 球孢白僵菌株系信息
1.1.2 供试昆虫。小菜蛾试验种群采集于重庆市潼南区太安镇灌坝村国家级现代农业科技园,于室内以甘蓝和萝卜苗连代饲养。小菜蛾敏感种群由南京农业大学吴益东教授提供。
1.1.3 主要药剂。化学药剂种类及来源见表2。
表2 化学药剂信息
1.2.1 球孢白僵菌孢悬液制备。球孢白僵菌接种于PDA培养基(成分:葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1000 mL,自然pH)上,刮取生长12 d的球孢白僵菌孢子,溶解于0.05%吐温-80无菌水中,涡旋振荡器上振荡均匀后用无菌纱布过滤。用血球计数板计数,用0.05%吐温-80无菌水将孢子悬浮液释至1×108个/mL,4℃条件下保存备用[10-11]。
1.2.2 对小菜蛾高毒的球孢白僵菌筛选及毒力测定。筛选试验中,使用浸液法先将每个株系配制成浓度1×107个/mL的悬浮液。再将大小一致健康的小菜蛾4龄初期幼虫浸入孢子悬浮液5s后将幼虫转移至新鲜甘蓝叶片上,置于9 cm的灭菌培养皿中,底部用双层滤纸保湿。培养皿用保鲜膜封口后均匀扎孔,置于人工气候箱中培养(27±1°C,RH=65±5%,L:D=8:16)。每个处理3个重复,每个重复15头。对照组幼虫用0.05%吐温-80无菌水处理,相同条件下培养。24 h、48 h、72 h、96 h、120 h后取出,记录死、活虫数,用毛笔轻触无反应则认为幼虫死亡。空白对照的死亡率在20%以上,试验需重做。
白僵菌株系毒力测定试验中,将配制好的孢子悬浮母液用0.05%吐温-80无菌水稀释成1×107个/mL、0.75×107个/mL、0.5×107个/mL、0.25×107个/mL、0.05×107个/mL 5个浓度梯度。选取健康的小菜蛾3龄幼虫进行试验,具体方法同筛选试验。
1.2.3 对小菜蛾高毒化学农药筛选及毒力测定。利用浸液法,药剂用丙酮溶解后再用0.1%TritonX-100纯净水配成1000 mg/L母液备用。将叶片在不同质量浓度的溶液中浸泡10 s后取出自然晾干,叶背面朝上铺于培养皿上,将大小一致健康的小菜蛾3龄幼虫挑至新蓝叶片上,置于9 cm的灭菌培养皿中,底部用双层滤纸保湿。培养皿用保鲜膜封口后均匀扎孔,置于人工气候箱中培养(27±1°C,RH=65±5%,L:D=8:16)。每个处理3个重复,每个重复15头,以0.1%Tri⁃tonX-100纯净水为对照。试验后24h、48h、72 h分别观察死亡情况,记录死、活虫数。空白对照的死亡率在20%以上,试验需重做。
1.2.4 杀虫剂对球孢白僵菌菌株孢子萌发的影响。将筛选出的高效球孢白僵菌配制成浓度为106个/ml孢子悬浮液,用2.0%蔗糖溶液培养。孢子悬浮液中加入LC50浓度的化学药剂。孢子悬液在25±1°C条件下振荡(100 r/min)培养24 h,镜检孢子萌发率。每种药剂3个重复,对照组不加药剂。
1.2.5 球孢白僵菌与化学农药混用对小菜蛾毒力测定。将筛选出的对球孢白僵菌孢子萌发率抑制较低的化学杀虫剂与球孢白僵菌孢子悬浮剂进行混配,采用浸液法进行毒力测定。球孢白僵菌孢子悬浮剂浓度为107个/ml,杀虫剂浓度为该药剂对小菜蛾3龄幼虫的LC50浓度。球孢白僵菌孢子悬浮剂处理幼虫方法同1.2.2,化学药剂处理叶片方法同1.2.3。
1.2.6 数据处理。数据处理采用Excel、Spss 19.0软件,计算出毒力回归方程、LC50值、95%的置信限、抗性倍数(RR)。作图采用Origin 9.0。小菜蛾的抗药性分级标准参照行业标准NY/T 2360-2013:抗性倍数(RR)<10为低水平抗性,10≤RR<100为中等水平抗性,RR≥100为高水平抗性。
图1 真菌对小菜蛾幼虫的累计校正死亡率
表3 不同菌株对小菜蛾幼虫的毒力测定
通过分析不同菌株对小菜蛾幼虫的毒力测定结果(表3),得出对小菜蛾致病力较高的球孢白僵菌品系为Bb0601、Bb0604、Bb07、Bb014、Bb252和Bb0603,其累计校正死亡率分别达到了85.19%、74.07%、70.37%、59.26%、59.26%.其中Bb0601品系效果最好(图1),从第一天到第六天其死亡率在9中试验品系中都是最高。并对筛选出的6种效果较好的球孢白僵菌进行毒力测定(表4)。
表4 不同菌株对3龄小菜蛾幼虫毒力
通过毒力测定结果(表4)可以得出,球孢白僵菌Bb0601、Bb0604、Bb07、Bb252、Bb014和Bb0603致死浓度分别为 0.974×107个/ml、1.111×107个/ml、1.435×107个/ml、1.741×107个/ml、1.503×107个/ml和12.283×107个/ml。致死浓度越小说明该菌株致病力越强。
阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、虫酰肼、高效氯氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对3龄小菜蛾的LC50(表 5)分别为 250.52 mg/L、7.52mg/L、35.18 mg/L、335.30 mg/L、8.72 mg/L。小菜蛾潼南种群对这5种化学药剂已产生不同程度的抗性。阿维菌素的抗性指数高达12526倍,为极高水平抗性;氯虫苯甲酰胺、高效氯氰菊酯、甲维盐的抗性指数分别为32.70倍、94.45倍、91.35倍,为中等水平抗性;虫酰肼的抗性指数为0.65倍,为低水平抗性。说明重庆潼南地区对虫酰肼和氯虫苯甲酰胺的抗性水平处于较低水平。
2.3.1 球孢白僵菌与杀虫剂相容性试验。
表5 5种杀虫剂对潼南小菜蛾种群和室内敏感品系的毒力
表6 球孢白僵菌(Bb0601)与杀虫剂相容性试验
图2 不同药剂中球孢白僵菌(Bb0601)的孢子萌发率
球孢白僵菌Bb0601孢子的萌发率在药剂中的萌发率从低到高为高效氯氰菊酯、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、氯虫苯甲酰胺、虫酰肼,其累计萌发率分别为27.02%、43.86%、46.21%、61.21%、77.38%.虫酰肼和氯虫苯甲酰胺对球孢白僵菌Bb0601孢子萌发率抑制作用最低。
表7 球孢白僵菌(Bb0601)和杀虫剂混配毒力测定
图3 氯虫苯甲酰胺、虫酰肼单剂和与球孢白僵菌(Bb0601)混剂的LC50
2.3.2 球孢白僵菌与化学农药混配毒力测定。将浓度为0.974×107个/ml的球孢白僵菌Bb0601品系分别与氯虫苯甲酰胺和虫酰肼混合后其LC50分别为22.60 mg/L、5.20mg/L。氯虫苯甲酰胺和虫酰肼单剂的LC50分别为35.178 mg/L、7.52 mg/L,混剂较单剂的LC50分别下降了35.76%、30.85%.可见球孢白僵菌与杀虫剂混配后能够有效减少农药的使用量。
随着农药的乱用、滥用现象加剧,小菜蛾的抗药性水平不断提高。为了解决实际应用中农药的杀虫效果降低问题以及减小害虫抗性压力,生物防治手段的开发及生物制剂与化学制剂的混配是非常好的解决途径。
针对潼南地区小菜蛾抗性水平,试验筛选出了对小菜蛾高效的球孢白僵菌株系和化学杀虫剂,又通过对球孢白僵菌与杀虫剂相容性试验筛选出对球孢白僵菌抑制作用较小的两种杀虫剂氯虫苯甲酰胺和虫酰肼。结果表明球孢白僵菌和化学药剂可以混配且效果良好,混配药剂能在小菜蛾的防治中显著减少化学药剂的使用量。为重庆潼南地区利用球孢白僵菌和化学药剂防治小菜蛾提供了理论依据与技术指导。