松叶蜂病原真菌的分离鉴定及致病性研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lingotest
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松叶蜂类昆虫属于昆虫纲(Insecta)、膜翅目(Hymenoptera)、松叶蜂科(Diprionidae),是我国重要的森林害虫,它们以幼虫取食多种松树和云杉的针叶造成危害。目前对松叶蜂的暴发主要采用飞机喷洒化学杀虫剂和施放化学杀虫烟雾剂进行防治,化学防治虽然可以在短时间内降低虫口密度,但是大规模的化学防治,污染环境,杀伤天敌,破坏森林生态系统,使松叶蜂产生抗性,不能彻底解决害虫的危害问题。应用病原真菌进行防治是实现松叶蜂幼虫可持续控制的有效方法。本文在东北吉林省伊通县、山西省阳泉、盂县、中条山森林经营局的泗交等不同种类的松叶蜂发生的林地,采集自然的感病虫尸,从中分离和筛选出具有高致病力的病原真菌菌株,用于生物杀虫制剂的生产,对松叶蜂的成功防治具有重要意义。内容包括:(1)病原真菌的采集、分离;菌种的显微形态和超微结构观察;菌种的DNA提取,PCR产物序列分析,以及分子鉴定。(2)不同温度条件和紫外线照射对菌株的菌落直径和产孢量的影响;菌株胞外蛋白酶、脂肪酶和几丁质酶的活性与各菌株对松叶蜂幼虫的侵染力之间的关系。(3)不同菌株侵染后松叶蜂幼虫体内主要保护酶和解毒酶的活性变化。(4)室内试验和林间试验比较各菌株的对两种松叶蜂的致病率效果;致病菌种在虫体体表侵染情况的扫描电镜观察。结果如下:1.从野外采集的自然染菌的松叶蜂虫尸上分离出了3株菌株,分别命名为FDBO1、FYQO1、FXXO1,回接杀虫实验后发现这3个菌株均为松叶蜂幼虫的致病菌株。FDBO1菌株是从采自东北吉林省伊通县红松林帕克阿扁叶蜂幼虫Acantholyda parki ShinOhara&Byun上分离获得,在PDA培养基上,其菌落呈圆形,不透明,白色,粉末状,菌丝无色,孢子呈圆形或近圆形,分生孢子梗明显,并能看到膨大的泡囊及瓶颈状的产孢细胞。FYQO1菌株是从山西省阳泉油松林松阿扁叶蜂幼虫Acantholyda posticalis Matsumura上分离获得,菌落呈圆形,不透明,白色,绒毛状,菌丝无色,孢子呈纺锤形,表面粗糙,成离散的分生孢子链。FXXO1菌株是从山西夏县泗交林区油松林松扁叶蜂幼虫Acantholyda posticalis posticalis Matsumura上分离获得,菌落呈圆形,不透明,白色,绒毛状,菌落背而中央呈深褐色。分生孢子较大,椭圆形,表面时不光滑的,内含油滴。结合菌种的显微形态、超微结构和分子鉴定结果,菌株FDB01为白僵菌属(Beauveria Vuillemin)的球孢白僵菌(Beauveria bassiana (Bals.) Vuill),菌株FYQO1为拟青霉属(Paecilomyces)的粉质拟青霉Paecilomyces farinosus Brown&Smith)。菌株FXX01为螺旋聚孢霉属(Clonostachys)的粉红螺旋聚孢霉(Clonostachys rosea)。2.测定了3菌株在不同温度条件下和紫外线照射前后的菌落直径和产孢量变化,以及各菌株的胞外类枯草杆菌蛋白酶、脂肪酶、几丁质酶的活性,比较了各菌株的致病力。结果显示,三个菌株都是在25℃时产孢量最高,尤其是菌株FDBO1,产孢量在25℃时达到了40.375±0.976×107个/cm2,分别为菌株FYQO1和FXX01的7.34倍和16.15倍;菌株FXX01的菌落生长速度最快,但是产孢量却最低;抗紫外线能力菌株FDB01在3个菌株中是最强的,说明菌株FDBO1的适应力较强。菌株FDBO1的3种胞外酶的活性都比较高,说明其对松叶蜂的毒力比较强,致病性比较高3.测定松叶蜂幼虫被不同菌株侵染后主要保护酶超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD活性变化,发现松叶蜂幼虫被白僵菌侵染后,虫体内SOD, CAT, POD活力均发生了不同程度的改变,均呈现为先升高后降低的趋势,但是达到峰值的时间在各菌株之间是不同的,说明各菌株的毒力和作用速度是不同的。测定松叶蜂幼虫体内主要解毒酶系乙酰胆碱酯酶(AchE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性,结果显示3菌株对AchE和GST的影响情况相似,都有先刺激后抑制的作用。4.室内和林间试验结果发现,室内试验松叶蜂幼虫的死亡率均高于室外,而且3菌株对夏县松扁叶蜂的致死率高于阳泉的松阿扁叶蜂,在3菌株中FDB01的致病效果是最好的,尤其是对夏县松叶蜂,室内和林间试验的校正死亡率分别达到了分别达到93.3%和90%。扫描电镜观察病原真菌在松叶蜂幼虫表面的侵染情况发现,昆虫头部、臀部、前胸,各体节的节间褶部位是真菌容易附着和入侵的部位。
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