球孢白僵菌对蛴螬的高毒菌株筛选及制剂研发

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蛴螬(Holotrichia diomphalia),为鞘翅目(Coleoptera)金龟甲科(Scarabaeoidae)的幼虫,具有食性杂、食量大、隐蔽性和滞后性的特点,对植物的根茎造成严重的损害,特别是造成农作物减产甚至绝收,尤其是东部沿海地区如安徽、江苏、山东、河南等地常为重灾区,因此,被公认为是世界各地难于预测防治的土栖性害虫之一。近年来,大量的化学杀虫剂的使用,使害虫产生严重的抗药性,对生态环境造成了严重的污染,甚至造成了对人体健康的严重威胁。但新杀虫剂的产生与开发需要花费巨资和较长的时间,因此,筛选出高毒力的菌株,作为开发推广新的杀虫剂型的工业菌株,是当前防治蛴螬迫切需要解决的重要问题。本文研究以球孢白僵菌(Beauveria bassiana)对蛴螬的毒力测定作为突破口,探究利用生防真菌防治蛴螬的可能性。首先分别收集来自不同地区的虫尸筛选出5株具有高毒力的潜力性菌株,对其进行室内的生物测定,筛选出优势高毒力菌株,作为开拓新型的生防制剂的工业菌株。在单因素的基础上,利用高产菌株的孢子粉添加载体、促活剂、稳定剂等助剂制成颗粒制剂进行优化选择,制成颗粒制剂。通过以上研究初步探索了利用球孢白僵菌防治蛴螬的可能性,为提高白僵菌颗粒制剂的应用价值和实际防治效果提供了可靠的实验依据。主要研究结果如下:(1)对筛选出的5株菌株进行序列比对,并结合形态学特征,鉴定出5株均属于球孢白僵菌菌株(B.bassiana),其中BbQLU1菌株DNA-ITS碱基序列长度为572bp,与NCBI数据库的球孢白僵菌的同源性达到最高,为99.21%。(2)室内毒力测定结果表明,球孢白僵菌BbQLU1菌株在浓度为1×108个/ml的孢子悬浮液对蛴螬幼虫进行侵染试验,第35d蛴螬幼虫的校正死亡率达到98.1%,LT50=22.15 d;对于白僵菌白僵菌发酵液中的毒素成分进行GC-MS分析,测定出对蛴螬有毒杀作用的物质为,2-哌啶酮(峰Ⅲ)和间甲基苯甲酸甲酯(峰VI)的相对保留时间分别为11.698 min和12.066 min。(3)本研究所选用的高岭土、甜菜粉、凹凸棒土、滑石粉、钙质膨润土作为载体,其中甜菜粉具有显著性差异,其中GT50=5.97 d,(F(4,10)=84.79,P<0.01),LT50=29.20 d,(F(4,10)=39.76,P<0.01);选用的海藻糖、酪氨酸以及二者间不等比例作为促活剂,其中海藻糖:酪氨酸=3:1,具有显著性差异其中GT50=5.87 d,(F(6,14)=99.18,P<0.01),LT50=33.26 d,(F(6,14)=67.38,P<0.01);选用的木质素、蔗糖、纳米ZnO、抗坏血酸、纳米TiO2作为稳定剂,其中纳米ZnO具有显著性差异,其GT50=5.98 d,(F(4,10)=72.68,P<0.01),LT50=28.76 d,(F(4,10)=40.70,P<0.01)。助剂在单因素的基础上进行三因素三水平的Box-Behnken试验设计,确定了白僵菌颗粒制剂的助剂的含量取值分别为:载体为82.0%,促活剂为1.9%,稳定剂为4.8%。(4)本文制备的白僵菌制剂产品干燥呈松散颗粒状,质地较均匀,外观颜色为紫红色,色泽一致,无特殊刺鼻气味,人体皮肤触摸无碍,便于施撒。通过方差分析(F(2,28)=190.1,P<0.01),白僵菌颗粒剂的活孢率在不同梯度的贮存温度条件下具有显著差异性,表明在低温条件下表现出更加优良的贮存效果。
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