高黎贡山几株绿僵菌菌株对草地贪夜蛾的毒力

2022-05-18 01:18杨晓娜
保山学院学报 2022年2期
关键词:僵菌高黎贡山致死率

徐 玲 陈 凯 杨晓娜

(保山学院 高黎贡山研究院,云南 保山 678000)

草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)属于夜蛾科灰翅夜蛾属昆虫,原产于美洲热带和亚热带地区[1]。其幼虫食性较为广泛,可取食的植物多达76科350种,主要取食玉米、小麦和大豆等农作物;成虫具有强大的增殖潜能和跨境迁飞能力[2-3]。2019年1月,草地贪夜蛾自缅甸传入我国云南省境内,并逐渐向南方各省市传播,给我国的农作物生产发展带来了严重威胁和重大挑战[3-4]。

目前,我国对于草地贪夜蛾的防治多为化学防治[5],但是过度使用化学药剂会使其产生耐药性以及造成污染环境和农药残留超标等问题。随着防治技术的发展和深入研究,以天敌昆虫和细菌、真菌、病毒等昆虫病原微生物为主的生物防治有助于草地贪夜蛾的绿色与可持续治理[6]。绿僵菌(Metarhizium)一种在生防上应用较广泛的昆虫病原真菌[7]。绿僵菌产孢能力强且生长迅速,对鞘翅目、鳞翅目和双翅目等农林害虫表现出明显的致死效果[8-9]。

高黎贡山森林生态系统中蕴藏着丰富的绿僵菌资源,其生境的复杂多样也形成了绿僵菌物种的多样性[10]。本研究用草地贪夜蛾为寄主,测定了来自高黎贡山的14株绿僵菌菌株的毒力,为草地贪夜蛾的生物防治提供有效的菌种资源。

1 材料与方法

1.1 材料

菌株:来自高黎贡山的绿僵菌属不同物种的14株菌株(表1),保存于高黎贡山研究所真菌实验室。

表1 供试绿僵菌菌株的物种信息及其毒力

寄主:从蒲缥玉米地采集到的草地贪夜蛾带回实验室,放入灭菌玻璃培养瓶中每天用新鲜玉米叶片饲养,每天定时更换叶片和清理粪便。当幼虫化蛹后,把蛹转移到装有灭菌泥土的培养瓶中,羽化为成虫后,将一雌一雄成虫放于自制的纱笼中,将纱笼支在种植有玉米的花盆上,以便成虫产卵于玉米叶上。产卵后,将卵转移到无菌培养瓶中,恒温培养箱中孵化为幼虫,每头虫分瓶饲养。挑选大小均一、健康活力强的3龄幼虫作为寄主昆虫,测定白僵菌菌株的毒力。

1.2 毒力测定

用爬行接种法[11]测定绿僵菌菌株的毒力。将各菌株接种到PDA培养基上,25℃培养2周后菌落表面形成了孢子粉。各菌株准确称取0.5 g孢子粉平铺于灭菌的空培养皿中,每个培养皿中放入10头幼虫任其爬行3 min。每个菌株做2个重复,共处理20头幼虫。处理好的幼虫每头单独放入一个培养瓶中,用玉米叶片饲养。

以初致死时间、半致死时间、全致死时间和死亡率为指标,筛选毒力强的优良菌株。

2 结果与分析

2.1 草地贪夜蛾的生活史

草地贪夜蛾的生活史包括9个阶段:卵、一龄幼虫、二龄幼虫、三龄幼虫、四龄幼虫、五龄幼虫、六龄幼虫、蛹、成虫(图1)。卵粒聚成块状,卵粒初为黄绿色,之后颜色逐渐加深为棕色,卵块表面覆盖有白色鳞毛(图1a)。刚孵化形成的一龄幼虫体长2 mm~4 mm左右,头部为褐色,身体为绿色,体表有小黑点(图1b)。二龄幼虫体长4~6 mm、宽约0.5 mm,身体转为橙色,有吐丝习性(图1c)。三龄幼虫体长6 mm~10 mm、宽约0.8 mm,身体开始转为褐色,背部可见黄色纵行条纹(图1d)。四龄幼虫长10 mm~20 mm、宽约1.2 mm,背侧线间明显可见排列整齐的小黑斑点,腹部未节的4个黑斑排列呈正方形(图1e)。五龄幼虫体长20 mm~30 mm、宽约2 mm,头部有明显的倒“Y”字形斑(图1f)。六龄幼虫体长30 mm~40 mm左右、宽约2.5 mm,头和身体都为褐色,开始筑蛹室化蛹(图1g)。蛹长15 mm~20 mm、宽4.5 mm,化蛹初期为黄绿色,后转为棕色至褐色(图1h)。成虫前翅灰褐色,后翅白色,体表有灰色粉(图1i)。

图1 草地贪夜蛾的生活史

在草地贪夜蛾的实验室饲养过程中发现,当培养瓶内食物不够或者生存空间小时,同龄期幼虫间会相互残杀的习性;不同龄期幼虫同时存在时,活动能力强、虫龄大的幼虫(四龄以上幼虫较明显)会残杀活动能力弱、虫龄小的幼虫(图1j)。

2.2 不同绿僵菌菌株的毒力

各绿僵菌菌株接种草地贪夜蛾三龄幼虫后,不同菌株的毒力差异很大,14株菌株的致死率为45~100%,初始致死时间为4 d~13 d;有13株菌株的致死率超过50%,其半致死时间为7 d~14 d。只有2株菌株的致死率达到100%,其中棕色绿僵菌菌株BUM 2的初始致死时间(4 d)、半致死时间(LT50=7 d)和全致死时间(13 d)最短,其毒力最强;其次为贵州绿僵菌菌株BUM158,其初始致死时间为5 d,半致死时间(LT50)为10 d,全致死时间为14 d。有4株菌株的致死率达到90%,其中绿僵菌未知种1菌株BUM 224的致死速度较快(初始致死时间5 d、半致死时间LT50=10 d),其次为棕色绿僵菌菌株BUM 22(初始致死时间5 d、半致死时间11 d),棕色绿僵菌菌株BUM 2600和鳞腮绿僵菌菌株BUM 661的致死速度相同(初始致死时间8 d、半致死时间LT50=12 d)。拟古尼绿僵菌菌株BUM 5、罗伯茨绿僵菌菌株BUM 634、靛青绿僵菌菌株BUM 2400和BUM 1512、打铁虫绿僵菌菌株BUM 828的致死率相对较低(80~85%)、致死速度相对较慢(初始致死时间6 d~10 d、半致死时间LT50=10 d~13 d)。其余3株菌株(瘿绵蚜绿僵菌菌株BUM 828、罗伯茨绿僵菌菌株BUM 723和绿僵菌未知种2菌株BUM 2010)的致死率都≤65%,其中绿僵菌未知种2菌株BUM 2010的致死率仅为45%,未达到半致死,初始致死时间最长(13 d),故其毒力为最弱。

3 讨论

草地贪夜蛾自入侵我国以来,由于其发生范围广、危害程度大,已引起了研究者的大力关注。近两年,探寻草地贪夜蛾生防菌种资源的研究报道较多[12-13]。不同地理种群的草地贪夜蛾对虫生真菌的敏感性不同[14]。本研究中草地贪夜蛾的试虫来源于云南省保山市蒲缥镇,该区的玉米受草地贪夜蛾的危害较为严重,筛选出高毒力的生防真菌菌株对该区草地贪夜蛾的可持续防控,及有效提高玉米产量具有重要意义。

本研究在饲养草地贪夜蛾的过程观察到高龄幼虫存在相互残杀的现象,此现象也有相关研究报道过[15-16]。故本研究用绿僵菌接种处理后的草地贪夜蛾幼虫都采用单头饲养的方式,从而避免了寄主昆虫之间的相互影响。

绿僵菌是目前研究比较成熟的生防制剂之一。来自高黎贡山的14株绿僵菌对草地贪夜蛾3龄幼虫都有一定毒力,其中筛选到2个毒力最高的菌株,棕色绿僵菌BUM 2毒杀草地贪夜蛾的速度最快(致死率为100%,LT50=7 d),其次为贵州绿僵菌(致死率为100%,LT50=10 d)。这2个菌株对草地贪夜蛾的防治上有较大的应用潜力,但其在田间应用中对外界环境的适应能力及其毒效的发挥还需进一步研究和挖掘。

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