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绿僵菌LD65和LF68菌株生物学特性及对小菜蛾的致病机理

王音

  本文系统研究了小菜蛾高毒性绿僵菌菌株LD65和LF68的生物学特性、对小菜蛾的致病性及其影响因子、绿僵菌对小菜蛾的侵染过程与小菜蛾感染后组织病理学变化及小菜蛾对绿儡菌入侵的防御反应,旨在揭示绿僵菌对小菜蛾的致病机理及控制潜能,明确绿僵菌与小菜蛾的相互作用关系,为在小菜蛾综合治理中有效利用绿僵菌提供理论依据,同时也为寄主与病原物互作关系的研究提供新的例证。通过生物学研究确定了适宜高毒菌株LD65利LF68营养生长和产孢的培养基及最佳碳氮比,明确了两菌株生长和产孢对温度、光照、酸碱度等培养条件的要求,以及环境条件对分生孢子萌发的影响,确定了两菌株生长发育和繁殖的适温范围和孢子萌发的适宜温湿度条件。研究结果表明,两菌株对环境条件有良好适应性,并具有较强的耐高温能力。比较而言,LF68菌株比LD65菌株孢子萌发快、萌发率高、耐高温和抗紫外光能力强。明确了两菌株胞外蛋白酶和几丁质酶产生能力和随温度变化的规律。采用低、中、高3种浓度在4个不同温度条什下系统测定了两菌株对小菜蛾2~4龄幼虫的致病性,确认这两个菌株对小菜蛾具有毒性高、致死快的特点,尤以25℃~30℃下致病效果为佳,以10~8孢子/ml接种时,两菌株对2~4龄幼虫致死中时均低于2.5天。明确了温湿度对致病性有显著影响,其中湿度起关键作用,温湿度之间存在互作效应。两菌株在15℃~30℃及DH4~11不同条件下培养,对各自毒力无显著影响,在PPDA培养基上继代9次后毒力未发生下降。对两菌株胞外蛋白酶和几丁质酶与毒力关系的研究表明,在绿僵菌生长繁殖的适温范闱内,蛋白酶产酶水平与菌株毒力高低一致:几丁质酶水平与毒力不一致。中、高浓度绿僵菌处理可使幼虫食量减少77%~94%。根据扫描电镜观察结果,按照构造特点将小菜蛾幼虫体表结构划分为3种类型,发现不同结构区绿僵菌入侵行为存在差异,在平缓结构区和刺状结构区常形成附着胞穿刺体壁,在嵴状结构区,多以芽管直接穿透,且菌株LF68入侵速度较快。明确了绿僵菌在小菜蛾幼虫体表萌发和入侵过程,LF68和LD65起始萌发时间均在7小时左右,活跃穿透期分别为10~13小时和13~19小时。通过透射电镜观察,证实了穿透是机械压力和酶联合作用的结果。明确了小菜蛾感染后组织病理变化及绿僵菌在寄主体内的发展过程,绿僵凶入侵后首先使寄主表皮层和皮细胞层分离,进入血腔后,很快入侵到附近的脂肪和肌肉组织,进一步侵染靠小型的菌丝段随血淋巴循环剑各组织器官完成,这种方式使侵染效率大大提高。明确了小菜蛾易受侵染的薄弱部位是头部和足。首次发现绿僵菌可从小菜蛾消化道入侵,这一侵染途径的存在对应用绿僵菌防治小菜蛾有重要意义。显微观察表明,小菜蛾4龄幼虫血细胞主要有原血细胞、粒血细胞、浆血细胞和珠血细胞4种类型,其中粒血细胞和浆血细胞数量最多,并在对绿僵菌的防卫反应中起主要作用,可对绿僵菌进行粘附、吞噬、包被及形成结节等,反应高峰期在48~60小时。但血细胞的防御反应对绿僵菌只有暂时抑制作用,不能从根本上清除、消灭绿僵菌。绿僵菌入侵可导致寄主血淋巴发生性质改变,表现为血细胞总数增加,不同类型血细胞比例改变,血淋巴蛋白质合成减少等。……   
[关键词]:小菜蛾;绿僵菌;生物学特性;致病机理
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国农业大学2005年