高黎贡山不同海拔地区棕色绿僵菌菌株的杀虫毒力.pdf

丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌丌保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报保山学院学报高黎贡山不同海拔地区棕色绿僵菌菌株的杀虫毒力徐玲1,2刘曦南北1,2熊素春2（1.保山学院 高黎贡山研究院；2.云南省教育厅高黎贡山虫生真菌资源保护与绿色发展重点实验室，云南 保山 678000）摘要 在实验室中用干燥麸皮培养基模拟干旱条件，以黄粉虫为寄主测定来源于高黎贡山不同海拔（1703 100 m）生境的26个棕色绿僵菌菌株的毒力，筛选具有较强耐旱杀虫毒力的棕色绿僵菌菌株，为有效利用虫生真菌防治农林害虫奠定基础。结果表明，高黎贡山不同海拔棕色绿僵菌菌株的耐旱杀虫毒力差异较大（校正致死率为12.5%64.5%，初致死时间为413 d），但绿僵菌菌株的毒力受海拔梯度的影响并不显著（P0.05）；棕色绿僵菌菌株 BUM-170、BUM-600、BUM-1700、BUM-1800、BUM-2200、BUM-2300、BUM-2500的毒力较高（校正致死率50%），其中菌株BUM-2200的毒力最强（校正致死率达64.5%），该菌株在干旱地区的生防应用潜力较大。关键词 高黎贡山；海拔；棕色绿僵菌菌株；毒力中图分类号 Q1文献标识码 Adoi:10.3969/j.issn.1674-9340.2023.02.002文章编号 1674-9340（2023）02-0006-05收稿日期：2023-03-13基金项目：国家自然科学基金项目“中国西南高黎贡山虫生真菌地理分布格局及驱动机制”（项目编号：32060638）；云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目（项目编号：202205AC160061）；云南省教育厅科研基金项目“虫生真菌纳米微胶囊的制备及特性表征”（项目编号：2023J1121）。第一作者简介：徐玲（1978），女，云南陆良人，博士，教授，研究方向为绿僵菌资源与生物防治。绿僵菌是一类重要的虫生真菌，是害虫种群自然调节的重要因子和农林生物防治的重要材料，其在害虫防治方面的应用已有一百多年的历史1。目前，绿僵菌已作为真菌杀虫剂被成功地广泛用于防治蝗虫、地老虎、金龟子、象甲、松毛虫等多种农林害虫2-3。绿僵菌的生防效果受温度、紫外线、干旱等环境因素的影响3，不同菌株的耐逆能力和对寄主的毒力差异很大4，筛选耐逆的高毒力菌株对提高其田间应用效果具有重要意义。高黎贡山地理位置特殊，生态环境复杂多样，拥有丰富多样的生物资源，适合昆虫和虫生真菌的大量繁衍，其绿僵菌资源物种多样性较高5。近年来在全球气候变化背景下，我国南方地区农业干旱问题严重6。本研究选取高黎贡山不同海拔地区的绿僵菌菌株，通过在实验室模拟干旱条件下测定其杀虫毒力，筛选在干旱生境中具有较强杀虫毒力的菌株，分析海拔梯度对菌株毒力的影响，为更好地应用绿僵菌资源进行农林害虫的生物防治提供参考数据。1 材料与方法1.1 材料菌株：从分布在高黎贡山1703 100 m之间的26个土壤样本中分离得到的棕色绿僵菌菌株；寄主：在无菌铁盘中用干燥麸皮在23281，饲养的黄粉虫；绿僵菌菌株和黄粉虫均由高黎贡山研究所真菌实验室提供。1.2 菌种活化将保存的绿僵菌菌株接种到PPDA培养基上，在25恒温箱中进行培养，以恢复菌种的正常徐玲，刘曦南北，熊素春：高黎贡山不同海拔地区棕色绿僵菌菌株的杀虫毒力生物学活性。1.3 绿僵菌的毒力测定用干燥麸皮作为黄粉虫的培养基质在实验室模拟干旱条件，测定绿僵菌各菌株的毒力。取棕色绿僵菌各菌株的孢子粉1 g平铺于无菌平皿底部，选取10条6龄黄粉虫幼虫放入平皿自由爬行3 min，转移到10 g干燥麸皮培养基中，轻轻搅拌混匀，置于培养架上室温下培养。每个菌株3次重复，共处理30条幼虫。以不加孢子粉的干燥麸皮瓶在同样条件下培养黄粉虫作为对照。1.4 数据记录与统计分析逐日观察记录寄主死亡情况，连续观察40 d。以初致死时间、半致死时间、全致死时间、校正致死率作为指标评价各菌株的毒力。校正致死率=（处理致死率-对照致死率）/（1-对照致死率）100%用SPSS 22.0软件进行相关性分析和差异显著性分析。2 结果与分析2.1 模拟干旱条件下棕色绿僵菌感染黄粉虫的症状在干燥麸皮培养中，如果只接种绿僵菌，则分生孢子活力很低，难以萌发，但同时接种黄粉虫后，寄主体表可提供孢子萌发需要的湿度，故在此模拟干旱条件下，绿僵菌仍可以感染黄粉虫。黄粉虫被棕色绿僵菌感染后，初期在体表节间出现褐色斑点，体表颜色失去原有光泽，随着绿僵菌侵入后的大量繁殖，黄粉虫食欲消失，活动失去规律，后期逐渐僵硬难以爬行，最后僵直死亡（见图1a）。由于是在干燥环境中，虫体表面没有形成明显的菌丝覆盖，将僵死虫体转移湿润滤纸片上，保湿培养两三天后虫体表面开始产生菌丝，并逐渐产生绿色孢子粉（见图1b）。ab图1 黄粉虫被棕色绿僵菌感染后的症状注：a.模拟干旱条件下黄粉虫被感染的症状；b.被感染黄粉虫保湿培养后的症状2.2 海拔梯度对菌株毒力的影响对菌株的生境海拔与初致死时间和校正致死率分别进行相关分析（见表1），结果显示，初致死时间和校正致死率都与棕色绿僵菌的生境海拔相关关系不显著（P0.05）。表1 绿僵菌菌株毒力的相关性分析和方差分析结果菌株毒力与海拔梯度相关性三个海拔段菌株毒力方差分析皮尔逊相关性指数P-valueNFP-valuedf初致死时间0.0560.791260.1330.87625校正致死率0.0040.984260.0070.99325注：P-value为显著性水平，F为检验统计量，df为自由度将菌株按样本采集地海拔段分为低（1701 000 m，9个菌株）、中（11001 900 m，9个菌株）、高（2 0003 100 m，8个菌株）三组，对不同海拔的菌株毒力进行方差分析（见表1），结果显示，不-7第 42 卷第 2 期保山学院学报2023 年 4 月同海拔段的绿僵菌菌株毒力也没有显著差异（P0.05），说明棕色绿僵菌的杀虫毒力受生境海拔梯度的影响不显著。2.3 棕色绿僵菌菌株的杀虫毒力高黎贡山棕色绿僵菌不同菌株的毒力差异很大（见表2），26个菌株的初致死时间范围为413 d，校正致死率范围为12.5%64.5%，所有菌株均未达到全致死，只有7个菌株达到半致死，这可能是因为在模拟干旱条件下湿度过低导致绿僵菌孢子活力下降导致毒力降低。表2 棕色绿僵菌的杀虫毒力菌株编号BUM-170BUM-300BUM-400BUM-500BUM-600BUM-700BUM-800BUM-900BUM-1000BUM-1100BUM-1200BUM-1300BUM-1400BUM-1500BUM-1600BUM-1700BUM-1800BUM-1900BUM-2000BUM-2100BUM-2200BUM-2300BUM-2400BUM-2500BUM-2800BUM-3100海拔/m1703004005006007008009001 0001 1001 2001 3001 4001 5001 6001 7001 8001 9002 0002 1002 2002 3002 4002 5002 8003 100初致死时间/d561110789871067986887774596813半致死时间/d21222324181921校正致死率/%55.529.617.418.555.543.244.433.324.215.344.835.622.225.246.550.651.937.529.622.264.559.322.252.325.912.5高黎贡山不同海拔生境中都存在较高毒力和较低毒力的菌株。低海拔菌株 BUM-170、BUM-600，中海拔菌株BUM-1700、BUM-1800和高海拔菌株BUM-2200、BUM-2300、BUM-2500的毒力较高，校正致死率都超过了50%，初致死时间48 d，半致死时间为1824 d。低海拔菌株BUM-700、BUM-800，中海拔菌株BUM-1200、BUM-1600的毒力居中，校正死亡率在40%50%之间。低海拔菌株BUM-900，中海拔菌株BUM-1300、BUM-1900的校正死亡率在30%40%之间。低海拔菌株BUM-300、BUM-1000，中海拔菌株BUM-1400、BUM-1500和高海拔菌株BUM-2000、BUM-2100、BUM-2400和BUM-2800的校正死亡率在20%30%之间。低海拔菌株BUM-400、BUM-500，中海拔菌株BUM-1100和高海拔菌株BUM-3100的毒力最低，校正致死率都低于20%。-8徐玲，刘曦南北，熊素春：高黎贡山不同海拔地区棕色绿僵菌菌株的杀虫毒力各海拔菌株中，菌株BUM-2200的毒力最高，其校正致死率最高（64.5%），致死速度也最快（初致死时间4 d、半致死时间18 d）；菌株BUM-3100的毒力最低（校正死亡率12.5%，初致死时间13 d）。3 讨论陈名君等（2018）7首次报道了棕色绿僵菌为中国新记录种。陈自宏等（2018）5分析了高黎贡山绿僵菌的物种多样性，其中棕色绿僵菌是优势物种，在各种生境植被类型中都有分布。本研究沿高黎贡山海拔梯度（1703 100 m）选取26个海拔生境的棕色绿僵菌菌株测定其毒力，探究生境海拔对绿僵菌毒力的影响，筛选高毒力菌株。关于虫生真菌菌株毒力测定的相关研究很多，多数研究认为，不同地理来源的绿僵菌菌株毒力差异很大8,10-11，但关于绿僵菌毒力与地理来源的关系尚无相关报道。很多研究发现，不同海拔生境分布的绿僵菌种类和群落结构差异很大9，这可能与绿僵菌的毒力有一定关系。高黎贡山棕色绿僵菌不同海拔菌株的毒力差异很大，但各海拔区域都存在毒力较高和毒力较低的菌株。相关分析和方差分析结果表明，初致死时间和校正致死率都与棕色绿僵菌的生境海拔相关关系不显著；低、中、高三个海拔段菌株的毒力也没有显著性差异，说明棕色绿僵菌的杀虫毒力受生境海拔梯度的影响不显著。绿僵菌的致病机理非常复杂，其毒力是由很多致病相关基因所控制的。周玉宝12和孟鑫睿13的研究认为，不同地理来源绿僵菌和白僵菌菌株具有丰富的遗传多样性，但其遗传亲缘关系与地理来源不存在相关性。本研究中棕色绿僵菌的毒力受生境海拔的影响不显著，是否与其致病相关基因有关，绿僵菌致病相关基因的变异是否与地理环境相关等问题还有待进一步研究。高黎贡山生态环境复杂，同一个海拔区域中小生境的空气湿度和土壤湿度差异都比较大，这也可能是导致本研究中绿僵菌菌株毒力差异很大，但受生境海拔影响不显著的一个原因。影响绿僵菌毒力的因素很多，湿度是影响菌株孢子活力及毒力的一个重要因素8。王宝辉14的相关研究表明随着湿度的降低，染菌的光肩星天牛幼虫的死亡率随之