畢可可,鄧嘉茹,張勁藹,孫龍華
(廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院/廣州市生態(tài)園林科技協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東 廣州 510405)
【研究意義】扶桑綿粉蚧(Phenacoccus solenoposis)起源于北美洲,是一種擴(kuò)繁速度快、寄主范圍廣、適應(yīng)能力強(qiáng)的世界性入侵昆蟲(chóng)[1]。截至 2021 年,它已蔓延至除南極洲外其他各大洲超過(guò)43 個(gè)國(guó)家和地區(qū)[2],并且還在不斷擴(kuò)張。我國(guó)自 2008 年[3]首次發(fā)現(xiàn)扶桑綿粉蚧至2022 年07 月,已有14 個(gè)省的 125 個(gè)縣(區(qū)、市)記錄了扶桑綿粉蚧的出現(xiàn)[4],共有 166 種寄主植物被報(bào)道[5],對(duì)我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)、蔬菜和園林植物種植均帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失[6-8]。目前,針對(duì)扶桑綿粉蚧的防治,仍以化學(xué)防治為主,常用的化學(xué)藥劑主要有毒死蜱、吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、呋蟲(chóng)胺和螺蟲(chóng)乙酯等[9-12]。由于扶桑綿粉蚧具有繁殖力強(qiáng)、世代重疊、抗藥性強(qiáng)及體背具有蠟殼等特點(diǎn)[13],使其生態(tài)優(yōu)勢(shì)明顯,在化學(xué)防治上難以取得突破,甚至引起的環(huán)境問(wèn)題也日益凸顯。蟲(chóng)生真菌是一類可以主動(dòng)穿透昆蟲(chóng)蠟泌層和角質(zhì)層進(jìn)入昆蟲(chóng)體腔的真菌[14],其具有生產(chǎn)成本較低、產(chǎn)孢量大且對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn),是具有較好應(yīng)用前景的生物防治手段之一[15]。因此,挖掘具有應(yīng)用前景的扶桑綿粉蚧蟲(chóng)生真菌資源,對(duì)扶桑綿粉蚧綠色防治發(fā)展具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前世界上記載的蟲(chóng)生真菌約100 屬1 000 多種,我國(guó)已發(fā)現(xiàn)的蟲(chóng)生真菌涉及40 多屬400 多種[16]。國(guó)內(nèi)外針對(duì)扶桑綿粉蚧蟲(chóng)生真菌的研究仍較少,主要集中在早期開(kāi)發(fā)真菌的致病力測(cè)定及資源挖掘等。Ujjan[17]測(cè)定了從野外采集和機(jī)構(gòu)購(gòu)買(mǎi)的共36 個(gè)菌株對(duì)扶桑綿粉蚧不同蟲(chóng)齡的致病力,篩選出7 個(gè)毒力較強(qiáng)的菌株,種類分別有金龜子綠僵菌(Metarrhizium anisopliae)、淡紫紫孢霉(Purpureocillium lilacinum)、玫煙棒束孢(Isariafarinosa)、球孢白僵菌(Beauvaria bassiana)和蠟蚧輪枝菌(Lecanicillium lecani);Ujjan 等[18]在室內(nèi)篩選出對(duì)扶桑綿粉蚧致病力最強(qiáng)的金龜子綠僵菌菌株P(guān)DRL526,且發(fā)現(xiàn)其與化學(xué)農(nóng)藥吡蟲(chóng)啉聯(lián)合殺蟲(chóng)時(shí)的兼容效果最好。Khanzada 等[19]在室內(nèi)對(duì)比評(píng)估了5 種常見(jiàn)蟲(chóng)生真菌對(duì)扶桑綿粉蚧的致病效果,發(fā)現(xiàn)玫煙棒束孢的致病效果最好。Nawaz 等[20]在室內(nèi)測(cè)定了球孢白僵菌(Bb-01、Bb-08)、金龜子綠僵菌(Ma-11.1、Ma-2.1)和玫煙棒束孢(If-2.3、If-02)對(duì)扶桑綿粉蚧2 齡若蟲(chóng)的致病力,發(fā)現(xiàn)球孢白僵菌Bb-08 的毒力最強(qiáng)。王震杰等[21]從扶桑綿粉蚧中分離得到了5種真菌,回接后的最高侵染率為66.7%,其中 4種屬于子囊菌門(mén)(Ascomycota)真菌,它們與扶桑綿粉蚧的關(guān)系可能為寄生或共生關(guān)系,而另外一種是擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota)真菌。袁盛勇等[22-23]在室內(nèi)分別測(cè)定了球孢白僵菌Bb1287 和蠟蚧輪枝菌MZ041024 對(duì)扶桑綿粉蚧不同蟲(chóng)齡的致病力,發(fā)現(xiàn)該兩種菌株對(duì)扶桑綿粉蚧若蟲(chóng)和成長(zhǎng)均有較強(qiáng)的毒力。昆蟲(chóng)表皮是蟲(chóng)生真菌侵染過(guò)程的第一道屏障,由于蟲(chóng)生真菌接觸至寄主昆蟲(chóng)體表后,需要在一定的溫度和濕度下,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才能侵入,因此,蟲(chóng)生真菌是否侵染成功,與分生孢子在宿主體表的侵染過(guò)程密切相關(guān)[24]。蟲(chóng)生真菌侵染過(guò)程包含孢子附著在宿主體表、孢子萌發(fā)形成芽管、形成膨大附著胞穿透體壁和菌絲在宿主體內(nèi)增殖4 個(gè)階段[25]。利用掃描電鏡技術(shù)可以清晰地觀察到分生孢子的侵染方式,是判斷蟲(chóng)生真菌侵染能力的常用手段[26-27]。【本研究切入點(diǎn)】目前,可用于防控扶桑綿粉蚧的蟲(chóng)生真菌資源較少,具有生防潛力的菌株不足。因此,從扶桑綿粉蚧中挖掘致病力強(qiáng)病的蟲(chóng)生真菌資源,可為扶桑綿粉蚧的生物防控提供指導(dǎo)。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究于 2018 年 9 月,在上海普陀區(qū)采集到扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng),分離到一株蟲(chóng)生真菌菌株,結(jié)合形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)分析明確該菌株的分類地位。利用掃描電鏡技術(shù),觀察菌株對(duì)扶桑綿粉蚧的侵染方式,明確其侵染能力。通過(guò)毒力測(cè)定,研究該菌株的生防潛力和應(yīng)用前景,為挖掘更加安全、有效、持久控制的生物防治方法提供研究材料。
供試材料為2018 年9 月采集自上海普陀區(qū)扶桑樹(shù)枝上的扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)。
供試蟲(chóng)源:毒力測(cè)定所需健康的扶桑綿粉蚧來(lái)自廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院植物保護(hù)研究所,在溫室大棚馬鈴薯葉片上常年繼代飼養(yǎng)。
供試培養(yǎng)基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基購(gòu)自環(huán)凱微生物科技有限公司,按照使用說(shuō)明配制,置于高壓滅菌鍋121℃滅菌15 min,備用。
主要試劑:dNTP、Phanta Max Super-Fidelity DNA 聚合酶等PCR 反應(yīng)相關(guān)試劑購(gòu)自南京諾唯贊生物技術(shù)有限公司;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。pEASY-T1 載體,購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)有限公司;所用引物由擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司(北京)合成。
將扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)置于75%乙醇中浸泡30 s,再經(jīng)0.02% 次氯酸鈉浸泡1 min 后,用無(wú)菌水沖洗3 次,無(wú)菌濾紙吸干蟲(chóng)體表面水分,置于PDA平板上28℃培養(yǎng)。待長(zhǎng)出菌絲或菌落后,挑取具有真菌菌落特征的單菌落進(jìn)行PDA 平板續(xù)代培養(yǎng)獲得真菌純培養(yǎng)物。然后進(jìn)行單胞分離得到純化菌株,記為FE-1,并接種于斜面試管,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.1形態(tài)鑒定 從純化FE-1 菌株的單菌落中取直徑為5 mm 的菌餅接在PDA 平板中央,同時(shí)將滅菌后的蓋玻片平放于菌餅,28 ℃培養(yǎng)7 d,每日觀察菌落生長(zhǎng)情況,記錄菌落顏色和形態(tài);待菌絲覆蓋1/2 蓋玻片面積后,取蓋玻片置于光學(xué)顯微鏡下觀察菌絲和孢子形態(tài)。參照《真菌鑒定手冊(cè)》[28]進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定。
1.3.2分子鑒定 利用SDS 法提取菌株基因組DNA,參照 White 等[28]設(shè)計(jì)的通用引物ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')和 ITS5(5'-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3')進(jìn)行rDNA ITS序列的擴(kuò)增與測(cè)定。50 μL PCR 反應(yīng)體系,dNTP混合物1 μL、Phanta Max Super-Fidelity DNA 聚合酶1 μL、上下游引物各1 μL,2×Phanta Max Buffer 25 μL 和DNA 模板1 μL,ddH2O 補(bǔ)足至50 μL 。PCR 擴(kuò)增條件:95 ℃預(yù)變性3 min;95 ℃下變性15 s,55℃退火30 s,72 ℃延伸1 min;34 個(gè)循環(huán),最后72 ℃延伸5 min。擴(kuò)增產(chǎn)物用2%的瓊脂凝膠電泳檢測(cè)DNA 片段。用膠回收試劑盒對(duì)PCR 產(chǎn)物進(jìn)行回收,并將PCR 產(chǎn)物連接克隆在pEASY-T1 載體上,將陽(yáng)性克隆產(chǎn)物送至擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司測(cè)序。利用NCBI BLAST 對(duì)所測(cè)序列進(jìn)行比對(duì)分析,用Mega 7.0 軟件Clustal X 方法進(jìn)行多序列比對(duì),以鄰接法(Neighbor joining method)構(gòu)建分子系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。
1.4.1菌株前處理 采用浸蟲(chóng)法[30],將含0.02%吐溫-80 的孢子懸浮液(濃度為1×107CFU/mL)接種到扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng),共接種5 頭,晾干后,置于1%水瓊脂板上,用無(wú)菌蒸餾水處理扶桑綿粉蚧作為對(duì)照。樣品培養(yǎng)2~3 d 后可見(jiàn)清晰的菌絲侵染蟲(chóng)體表面即可用2.5%戊二醛4 ℃過(guò)夜固定,待脫水干燥。
1.4.2SEM 掃描電鏡觀察 將已過(guò)夜固定的扶桑綿粉蚧按以下方式進(jìn)行脫水干燥:0.1 mol/L 的磷酸緩沖液沖洗3 次,每次10 min,蒸餾水沖洗3次后,再依次用70%、80%、90%、100%乙醇脫水(每次5 min),然后用液態(tài)二氧化碳代替乙醇,利用EMS 850 臨界點(diǎn)干燥儀(美國(guó)Electron Microscopy Sciences 公司)將樣品干燥。最后將樣品安裝在短柱上,噴金后,即可在SEM(S-3000N掃描電子顯微鏡,日本日立公司)上觀察。
采用鄧嘉茹等[30]浸蟲(chóng)法進(jìn)行回接試驗(yàn)和生物學(xué)測(cè)定。將供試菌株接種于PDA 平板上培養(yǎng),待平板長(zhǎng)滿分生孢子后,用含0.02%吐溫-80 的無(wú)菌水洗脫分生孢子,搖勻后用雙層紗布過(guò)濾,用血球計(jì)數(shù)板在生物顯微鏡下計(jì)數(shù),統(tǒng)計(jì)初始濃度,再用含 0.05% 吐溫-80 的無(wú)菌水稀釋至終濃度分別為1×104、1×105、1×106、1×107、1×108CFU/mL,待用。
各取30 頭健康的扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)置于直徑9 cm 的培養(yǎng)皿內(nèi),分別用小型噴霧器將上述提前配制的不同濃度的1 mL 孢子懸浮液噴至蟲(chóng)體,浸泡20 s,使孢子液與雌成蟲(chóng)充分接觸,然后將其挑至扶桑葉片背面,晾干。帶有扶桑葉片的枝條用浸水花泥保濕,置于28 ℃人工氣候培養(yǎng)箱(RH 90%以上,12 L∶12 D)培養(yǎng),以噴施0.02%吐溫-80 無(wú)菌水為空白對(duì)照。每組設(shè)3 次重復(fù),每個(gè)重復(fù)30 頭蟲(chóng)。在菌株接種后2 d 開(kāi)始觀察并統(tǒng)計(jì)菌株對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的侵染和致死情況,計(jì)算校正死亡率。
校正死亡率=(處理組死亡率-對(duì)照組死亡率)/(1-對(duì)照組死亡率)×100%。
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行Probit回歸分析,得到回歸方程,得出致死中濃度(LC50)和致死中時(shí)間(LT50)。
從上海市普陀區(qū)一株扶桑枝條上采集獲得扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng),置于體式顯微鏡觀察(圖1A)。采用組織分離法,從扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)組織中分離出一個(gè)真菌菌落,經(jīng)PDA 平板傳代培養(yǎng),得到一株真菌純培養(yǎng)物。進(jìn)一步對(duì)真菌純培養(yǎng)物進(jìn)行單胞分離,純化獲得菌株FE-1(圖1B)。菌株FE-1 菌落正面呈橙白色,菌絲棉絮狀,菌落背面后期呈橙黃色。
圖1 扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)(A)和純化的FE-1 菌株菌落(B)形態(tài)Fig.1 The diseased P.solenoposis (A)and colony morphology of the purified strain FE-1(B)
2.2.1菌株FE-1 的形態(tài)學(xué)特征 將菌株FE-1置于PDA 培養(yǎng)基28 ℃條件下,培養(yǎng)5 d 后,菌落直徑50~60 mm 之間。經(jīng)光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)孢子形態(tài)呈兩種類型,小型孢子卵形或長(zhǎng)圓形,1~2 個(gè)橫隔(圖2A);大型孢子長(zhǎng)柱形或鐮刀形,微彎,有較多橫隔(圖2B);分生孢子梗單生或叢生,菌絲無(wú)色有隔,細(xì)長(zhǎng)分枝(圖2C)。結(jié)合上述菌落形態(tài)和孢子形狀,發(fā)現(xiàn)其與鐮刀菌屬(Fusarium)形態(tài)特征一致。
圖2 菌株FE-1 的形態(tài)學(xué)特征Fig.2 Morphological traits of strain FE-1
2.2.2菌株FE-1 的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析 以ITS4 和ITS5 為引物,F(xiàn)E-1 菌株基因組DNA 為模板進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,獲得大小約600 bp 的目的片段。將PCR 產(chǎn)物克隆到pEASY-T1 載體后送去測(cè)序,在NCBI BLAST 對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行比對(duì),發(fā)現(xiàn)其與鐮刀菌屬的木賊鐮刀菌(Fusarium equiseti)的rDNA ITS 序列相似性達(dá)99%;系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)顯示,菌株FE-1 的rDNA ITS 序列與鐮刀菌屬的木賊鐮刀菌(序列編號(hào)為MH581383、MH581300、MH574897、MH567074等)聚在同一分枝上(圖3)。因此,結(jié)合上述培養(yǎng)特征、形態(tài)特征以及rDNA ITS 序列分析結(jié)果,鑒定菌株FE-1 為木賊鐮刀菌。
圖3 基于rDNA ITS 序列構(gòu)建的菌株FE-1 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Fig.3 Phylogenetic tree of strain FE-1 constructed based on rDNA-ITS sequences
通過(guò)SEM 掃描電鏡,探究菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧的侵染方式,結(jié)果顯示菌株FE-1 的分生孢子先在扶桑綿粉蚧表皮處萌發(fā)形成芽管后水平生長(zhǎng),在適合的接觸表皮處形成膨大的附著孢,進(jìn)一步侵染進(jìn)入昆蟲(chóng)體腔(圖4)。表明菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧具有侵染能力。
圖4 菌株FE-1 在扶桑綿粉蚧表皮上的侵染模式Fig.4 Infection mode of strain FE-1 on the epidermis of P.solenoposis
2.4.1菌株FE-1 回接扶桑綿粉蚧 回接試驗(yàn)結(jié)果表明,扶桑綿粉蚧可被菌株FE-1 侵染。在侵染初期,接種后1 d,扶桑綿粉蚧的取食行為、蟲(chóng)體外部形態(tài)與健康扶桑綿粉蚧無(wú)差別。接種后2 d,扶桑綿粉蚧爬行逐漸緩慢,足部各關(guān)節(jié)以及背板等處長(zhǎng)出少量白色菌絲(圖5A);接種后3 d,扶桑綿粉蚧蟲(chóng)體表面出現(xiàn)大量菌絲,開(kāi)始出現(xiàn)僵蟲(chóng)(圖5B);接種后4 d,扶桑綿粉蚧被菌絲包裹死亡,蟲(chóng)體干癟(圖5C),并產(chǎn)生大量分生孢子。以上結(jié)果表明菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧具有致死性。
圖5 扶桑綿粉蚧感染菌株FE-1 后的動(dòng)態(tài)癥狀Fig.5 Dynamic symptom of P.solenopsis infected with strain FE-1
2.4.2菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧室內(nèi)毒力測(cè)定 不同濃度的菌株FE-1 孢子懸浮液對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的致病力如圖6 所示。隨著濃度的增大,致病力逐漸增強(qiáng),當(dāng)孢子濃度為 1×108CFU/mL 時(shí),接種7 d 后扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的校正死亡率為87.50(±1.79)%。從菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的致死中時(shí)間LT50的結(jié)果看,隨著分生孢子濃度的增加,致死中時(shí)間逐漸遞減(表1);當(dāng)孢子濃度為 1×108CFU/mL 時(shí),致死中時(shí)間LT50最短、為3.32 d。從菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的致死中濃度LC50的結(jié)果看,隨著接種時(shí)間的延長(zhǎng),菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的致死中濃度LC50遞減(表2);接種7 d后的致死中濃度LC50最低、為1.8×105CFU/mL。以上結(jié)果表明菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)具有一定的室內(nèi)毒力。
表1 菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的LT50 和回歸方程Table 1 LT50 and regression equations of P.solenopsis female adults infected with strain FE-1
表2 菌株FE-1對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的LC50和回歸方程Table 2 TheLC50andregressionequations ofP.solenopsis femaleadults inf ected withstrainFE-1
圖6 不同濃度菌株FE-1 孢子懸浮液對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的校正死亡率Fig.6 Corrected morality of P.solenopsis female adults infected with strain FE-1 under different concentrations of spore suspension
通常,來(lái)自原寄主的病原真菌比來(lái)自其他寄主的病原真菌對(duì)防治對(duì)象具有更高的毒力或更加專一的作用[31],這對(duì)于挖掘扶桑綿粉蚧高致病力蟲(chóng)生真菌資源起到關(guān)鍵的作用。本研究從扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)中分離得到一株蟲(chóng)生真菌,綜合培養(yǎng)形狀、形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析,確定該真菌為木賊鐮刀菌。鐮刀菌屬真菌多為植物病原、昆蟲(chóng)病原以及人類致病菌。近年來(lái),學(xué)者們發(fā)現(xiàn)部分鐮刀菌屬真菌對(duì)昆蟲(chóng)具有強(qiáng)致病性,而對(duì)寄主植物不致?。?2];Sharma 等[33]討論了昆蟲(chóng)與鐮刀菌之間的致病與互惠關(guān)系,重點(diǎn)是在野外條件下證明昆蟲(chóng)自然致病的研究;Santos 等[34]發(fā)現(xiàn)至少有30 種273 株鐮刀菌為昆蟲(chóng)致病菌。因此,鐮刀菌是蟲(chóng)生真菌的重要組成部分[35],且寄主非常廣泛,包括鞘翅目(Coleoptera)、雙翅目(Diptera)、半翅目(Hemiptera)、膜翅目(Hymenoptera)和鱗翅目(Lepidoptera)[36]。而木賊鐮刀菌是一種常見(jiàn)的鐮刀菌類,目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)木賊鐮刀菌作為蟲(chóng)生真菌對(duì)害蟲(chóng)的致病作用研究已有不少報(bào)道,如柳毒蛾(Leuccma cancliae)[37]、小麥莖葉蜂(Cephus cinctus)[38]、褐飛虱(Nilaparvata lugens)[33]、桃蚜(Myzus persicae)[39],但未見(jiàn)對(duì)扶桑綿粉蚧致病性研究的報(bào)道。菌株在環(huán)境中的持久性是選擇其作為候選菌株制備微生物制劑的重要因素[40],而昆蟲(chóng)病原性鐮刀菌類作為兼性病原體,在野外可能具有良好的生存潛力;此外,在自然中觀察到鐮刀菌類具高遺傳變異的特點(diǎn)[41-42],擴(kuò)大了菌株使用范圍,有利于挖掘更多毒力強(qiáng)的菌株;還有一些鐮刀菌種類是菌株復(fù)合體,例如赤霉病菌-木賊種復(fù)合體(Fusarium incarnatum-equiseti)[43]、茄腐皮鐮孢(F.solani)[44]、因其在昆蟲(chóng)致病相互作用中表現(xiàn)出高致病力,近年來(lái)也受到越來(lái)越多的關(guān)注。由此可見(jiàn),鐮刀菌因其生防潛力而備受青睞。
昆蟲(chóng)表皮是抵御病原真菌侵染的第一道屏障,判斷蟲(chóng)生真菌是否對(duì)宿主有侵染能力,需要觀察其是否能夠形成膨大的附著孢穿透寄主體壁[25]。本研究通過(guò)掃描電鏡技術(shù),觀察菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧的侵染方式,發(fā)現(xiàn)菌株FE-1可以在扶桑綿粉蚧特定接觸表皮處形成膨大的附著孢,進(jìn)一步進(jìn)入昆蟲(chóng)體腔。Leger 等[45]研究發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)生真菌是依靠附著孢的膨壓所產(chǎn)生的機(jī)械壓力和所分泌的體壁降解酶的共同作用,進(jìn)一步穿透扶桑綿粉蚧體壁,這與本研究觀察到菌株FE-1的侵染方式是相一致的。因此,本研究從微觀上驗(yàn)證了菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧具有侵染能力。
進(jìn)一步通過(guò)室內(nèi)毒力測(cè)定發(fā)現(xiàn),菌株 FE-1對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)具有較高的致病力,隨著分生孢子濃度的增大,致病力逐漸增強(qiáng),孢子濃度為 1×108CFU/mL 時(shí),接種后7 d,扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的校正死亡率為87.50(±1.79)%,LC50為1.8×105CFU/mL,與趙雪怡等[39]利用木賊鐮刀菌防治桃蚜(Myzus persicae)的致病力結(jié)果相近。表明在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室條件下,菌株FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)具有一定的生防潛力,下一步還需對(duì)其野外防治效果進(jìn)行相關(guān)研究,以明確其在自然環(huán)境下對(duì)扶桑綿粉蚧的防治效果。
將鐮刀菌類用于生物防治中也受到了一些因素的限制,如產(chǎn)生致癌的霉菌毒素、大量釋放植物病原到自然環(huán)境中[46]。從某種程度上來(lái)說(shuō),鐮刀菌屬的應(yīng)用仍存在很多爭(zhēng)議,認(rèn)為其存在應(yīng)用真菌的安全性,對(duì)昆蟲(chóng)寄主植物或其他植物存在潛在的風(fēng)險(xiǎn),并且真菌的特異性在不同屬、屬內(nèi)甚至一個(gè)種的菌株之間差異很大[35]。因此,在考慮利用鐮刀菌株防治昆蟲(chóng)之前,應(yīng)對(duì)其宿主特異性進(jìn)行研究,確定其對(duì)寄主植物或其他植物的安全性。本研究分離得到的木賊鐮刀菌,對(duì)扶桑綿粉蚧具有較高的毒力,且對(duì)扶桑綿粉蚧的寄主植物扶桑沒(méi)有致病能力,但對(duì)其他寄主植物是否有致病力還需要進(jìn)一步研究。
本研究從扶桑綿粉蚧僵蟲(chóng)中分離得到菌株FE-1,經(jīng)純化及鑒定確定其為木賊鐮刀菌。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)菌株FE-1 可在扶桑綿粉蚧體壁產(chǎn)生膨脹的附著孢來(lái)進(jìn)入昆蟲(chóng)體腔,表明該菌株對(duì)扶桑綿粉蚧具有侵染能力。回接結(jié)果也表明菌株 FE-1 可逐步侵染扶桑綿粉蚧致死。室內(nèi)毒力測(cè)定發(fā)現(xiàn),分生孢子濃度、接種后時(shí)間與校正死亡率呈正相關(guān);孢子濃度為 1×108CFU/mL 時(shí),LT50為3.32 d,在接種后7 d,扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)的校正死亡率為87.50(±1.79)%;接種后7d,LC50為1.8×105CFU/mL。綜上所述,木賊鐮刀菌FE-1 對(duì)扶桑綿粉蚧雌成蟲(chóng)有較好的致病效果,極具生防潛力。