钟宝珠,吕朝军,覃伟权,李朝绪,阎伟
(中国热带农业科学院椰子研究所,海南文昌 571339)
红棕象甲(Rhynchophorus ferrugineus Oliver)是棕榈植物上的危险性检疫害虫[1~2],该虫以幼虫钻蛀危害植物茎干,早期不易表现危害症状,因此当发现其危害时树干已严重受害[3~4]。目前中国对于该虫防治主要以聚集信息素诱集成虫为主,在化学防治方面主要针对幼虫采用茎干注射杀虫剂,在生物防治方面的研究还相对较少。
淡紫色拟青霉 (Paecilomyces lilacinus(Thorn.)Samson)属于内寄生性真菌,是一些植物寄生线虫的重要天敌,能够寄生于卵、幼虫和雌虫,可显著减轻作物线虫危害[5~6]。目前有研究表明,淡紫色拟青霉对害虫也具有一定的毒力效果[7~10],该文以红棕象甲成虫为供试对象,研究了淡紫色拟青霉对该虫成虫的毒力效果,以期为红棕象甲生物防治技术的制定和淡紫色拟青霉的利用提供参考。
供试红棕象甲为野外诱集,并在中国热带农业科学院椰子研究所植物保护研究室饲养不少于10代,取体型大小一致的新羽化健康成虫供试。饲以甘蔗,并以20%蜂蜜水作为补充营养。
1.2.1 淡紫色拟青霉侵染红棕象甲成虫的形态学观察
将淡紫色拟青霉孢子液用无菌水稀释至1.0×108个孢子/mL,用微量喷雾器喷施于虫体,后将试虫放置养虫盒(18cm×10cm×8cm)内继续饲喂,5d后观察处理后的试虫并拍照。
1.2.2 淡紫色拟青霉对红棕象甲成虫的毒力
致死效果的浓度效应:将淡紫色拟青霉孢子液用无菌水稀释至系列浓度(1.0×108、1.0×107、1.0×106、1.0×105、1.0×104个孢子 /mL),以喷雾法将孢子液喷雾至虫体,之后将试虫转移至饲养盒中。96h后统计各处理死亡虫数,并计算校正死亡率。每个浓度处理红棕象甲成虫20头,重复3次,以无菌水处理为对照。以试虫无法爬行,且用昆虫针触动虫体无自主反应为试虫死亡标准。
致死效果的时间效应:采用喷雾法以1.0×108个孢子/mL浓度的淡紫色拟青霉孢子液处理红棕象甲成虫,处理后48h、72h、96h、120h和144h分别统计死亡虫数。各处理虫数及死亡标准同上。
1.2.3 数据处理方法
采用黄剑的方法[11],使用Excel统计软件分析毒力回归方程及LC50/LT50、LC50/LT50的95%置信区间等。
红棕象甲受淡紫色拟青霉侵染后,虫体形态学表现如图1所示。结果表明,淡紫色拟青霉侵染虫体后,会从虫体表面萌发出孢子,且以虫体各体节结合处的孢子量相对较多,主要表现在红棕象甲喙和头部连接处、前胸背板和中胸背板连接处、腹部各节连接缝隙、足基部等位置大量萌发出淡紫色拟青霉孢子,而在鞘翅、腹节及背板表面无侵染症状。此结果说明淡紫色拟青霉在侵染红棕象甲成虫时,主要通过体节连接处的缝隙和薄弱部位侵入虫体,造成虫体死亡,但无法对虫体鞘翅和坚硬的体壳造成伤害。
图1 淡紫色拟青霉侵染红棕象甲成虫的形态学特征Fig.1 Morphological characters of R.ferrugineus adults after treated with P.lilacinus
不同浓度淡紫色拟青霉处理红棕象甲96h后校正死亡率如图2。结果表明随着处理浓度的增加,红棕象甲死亡率呈现升高的趋势,即表现出正相关;同时以1.0×108个孢子/mL的淡紫色拟青霉处理红棕象甲后,试虫的死亡率也随处理时间的延长而增加,从处理后的48h至144h,红棕象甲的死亡率从13%升高至约50%。
图2 淡紫色拟青霉对红棕象甲成虫毒力的浓度相关性Fig.2 Concentration relationship of P.lilacinus toxicity to R.ferrugineus adults
图3 淡紫色拟青霉对红棕象甲成虫毒力的时间相关性Fig.3 Time relationship of P.lilacinus toxicity to R.ferrugineus adults
淡紫色拟青霉对红棕象甲的毒力分析结果如表1。结果表明,经不同浓度处理后,淡紫色拟青霉对红棕象甲的致死中浓度(LC50)为6.15×108孢子/mL,理论上在此浓度下可造成红棕象甲成虫50%种群的死亡;而经1.0×108个孢子/mL浓度的淡紫色拟青霉孢子液处理后,红棕象甲的致死中时间(LT50)为140h。
表1 淡紫色拟青霉对红棕象甲成虫的毒力水平Tab.1 Toxicity level of P.lilacinus to R.ferrugineus adults
昆虫病原菌微生物对红棕象甲的作用研究国内外已有一些报道,且多集中在室内研究方面,致病微生物包括昆虫病原线虫、白僵菌、绿僵菌、昆虫病原细菌、昆虫病毒等不同种类。如Abbas等研究[12]表明,昆虫病原线虫Heterorhabditissp.和Steinernemasp.最高可导致红棕象甲成虫87%的个体死亡。Dembilio等[13]将斯式线虫制成S.carpocapsae壳聚糖制剂防治红棕象甲,其防效相当于内吸杀虫剂吡虫啉的效果。Ghazavi[14]从红棕象甲死亡的虫体上分离出绿僵菌和白僵菌,发现此两种病原菌均可成功侵染红棕象甲的蛹和成虫。Dangar[15]从感染的红棕象甲虫体内分离出病原体假单胞杆菌Pseudomonas aeruginosa,致病力测定结果表明,在接种量达到每虫8×106个酵母时能导致试虫大量死亡。Alfazairy[16]从死亡的红棕象甲虫体上分离出苏云金杆菌亚种kurstaki(Btk)和多角体病毒,经制作成悬浮液剂型后,在室内测定试验发现其对红棕象甲幼虫的致死率分别达70%和61%。
该研究结果表明,昆虫病原真菌中的淡紫色拟青霉在红棕象甲成虫的防控方面具有一定的潜力,其对红棕象甲的致死效果与处理时间和浓度均呈现正相关趋势,LC50和1.0×108个孢子/mL浓度下的LT50分别为6.15×108孢子/mL和140h,该结果为红棕象甲的生物防治资源的收集和利用提供了参考。该研究仅限于室内研究,而淡紫色拟青霉对红棕象甲的作用机理、田间应用效果、相关剂型的制作和应用技术等均有待进一步研究。