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蜡蚧轮枝菌毒素及其对烟粉虱种群控制作用的研究

王联德

  烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)(Homoptera:Aleyrodidae)为目前温室大棚作物和露地蔬菜、花卉上的危险性害虫之一,已在我国22个省市发生为害,给农业生产造成严重损失。生物防治是持续控制烟粉虱最有效的手段,从虫生真菌代谢产物中提取防治烟粉虱等刺吸式害虫的杀虫毒素,丰富了生物防治的天敌资源,具有重要的理论和应用意义。本文对烟粉虱重要病原真菌——蜡蚧轮枝菌的筛选与培养,毒素的提取、分离与鉴定,及其对烟粉虱的生物活性进行研究,利用种群生命系统中生物控制论的原理和方法,探讨了利用蜡蚧轮枝菌毒素控制烟粉虱的可能性。主要研究结果如下:1.蜡蚧轮枝菌的筛选及培养:比较了蜡蚧轮枝菌的5株国内菌株和1株国外引进菌株的培养性状和形态特征,6株菌株形态特征基本相似。只在分生孢子梗长度,分生孢子大小方面存在一定差异,原始寄主为烟粉虱的V3450分子孢子最大(为5.0-6.0×1.1-1.5μm),分生孢子梗最长,(为16.0μm),加拿大引进菌株V16063分生孢子梗最短(为5.0μm),原始寄主为星天牛Anoplophora chinesis的V341、V342分生孢子最小(为1.6-2.0×0.6-0.8μm)。利用浸渍叶片法,测定了6株菌株对烟粉虱3龄若虫的毒力,通过组建时间——剂量——死亡率(TDM)模型,比较了6株菌株对烟粉虱3龄若虫的毒力,其中加拿大引进菌株V16063和国内菌株V3450、Vp28为毒力较高的菌株,LC_(50)分别为2.57×10~5、6.03×10~5、6.03×10~5孢子/mL。利用生测手段比较了6株菌株代谢浓缩液对烟粉虱的毒力,V3450、Vp28、V16063代谢浓缩液毒力较高,对烟粉虱1龄若虫致死率分别80.27%、71.90%、66.66%;通过比较7个液体培养基发酵后的代谢浓缩液对烟粉虱的毒力,筛选出改良察氏培养基和改良麦芽汁培养基)分别为毒素提取实验用培养基和生产发酵所用培养基,2培养基发酵后的代谢浓缩液对烟粉虱1龄若虫的致死率分别为80.27%和71.90%。2.蜡蚧轮枝菌毒素的提取、分离与初步鉴定:利用有机溶剂多步萃取法,提取了蜡蚧轮枝菌的MY粗毒素(胞内毒素)和MO粗毒素(胞外毒素),利用多种层析法进一步分离MY、MO粗毒素,获得了对烟粉虱具生物活性的组分:Toxin-Ⅳ、Toxin-Ⅶ、Toxin-Ⅹ、Toxin-ⅩⅡ、Toxin-ⅧMO。经IR分析,Toxin-Ⅳ为含酰胺基和酮酯的环状化合物,Toxin-Ⅶ为苯基膦和酰胺基的环状化合物,Toxin-Ⅹ为磷酸酯类,Toxin-ⅩⅡ为含苯基膦的酮类化合物,Toxin-ⅧMO为吡啶二羟酸。福建农林大学博士学位论文摘要V16063菌株毒素含Toxin一VIl、TOxin一x和Toxin一Xll,V3450菌株毒素含Toxin一x和Toxin-U,VP28菌株毒素含Toxin一IV和Toxin一双。3.蜡蚜轮枝菌毒素对烟粉虱的生物活性:利用常规生测手段和超声波生测仪雾化生测手段测定了蜡蚊轮枝菌3株菌株(V3450、Vp28、vl6063)毒素对烟粉虱各个虫态和其它一些农业害虫的杀虫活性。蜡蚜轮枝菌毒素对刺吸式害虫烟粉虱和烟蚜具较高杀虫活性,对咀嚼式害虫菜粉蝶、小菜蛾杀虫活性较低;对烟粉虱敏感性最强,对烟粉虱各虫态都具杀虫活性,毒素对烟粉虱各发育阶段的敏感性为若虫>成虫>伪蛹,3菌株毒素对若虫的LCS。分别为0.12%、0.22%和0.16%w/v,对成虫具触杀忌避和拒食作用,V16063菌株毒素拒食作用最强,拒食率达85.12%。4.蜡蚊轮枝菌毒素对烟粉虱种群系统的控制作用:应用种群生命系统中作用因子组配的生命表方法设计试验,以干扰作用控制指数(工IPc)、种群趋势指数(I)和重要因子分析法评价了蜡蚊轮枝菌毒素对烟粉虱种群的干扰作用和控制作用。蜡蚁轮枝菌毒素对烟粉虱实验种群的干扰作用主要表现在对若虫存活和成虫的忌避作用;v3450菌株毒素对实验种群控制效果最好,可使下代种群数量降低为对照区的0.09倍;温室大棚中施用V3450菌株毒素,第5、6代自然种群I分别为1.51、0.98,第6代I<1,种群得到控制;蜡蚜轮枝菌毒素对捕食性天敌小黑瓢虫幼虫具有微弱毒性(3株菌株毒素的LCS。分别为1.92%、2.47%和2.00%w/v),对成虫对毒素敏感性不强(3株菌株毒素的LCs。分别为4.25%、4.42%和8.76%w八),蜡蚊轮枝菌毒素可以与小黑瓢虫共同控制烟粉虱,小区试验表明,共同施用毒素和释放小黑瓢虫综合生防区I为0.85,下代种群数量下降,下降为当代的0.85倍,种群基本得到控制;化防区第5、6代I分别为12.95、30.23,第5、6代工IPC分别为0.44、1.01,利用化学杀虫剂防治烟粉虱,虽然短时间种群趋势指数比对照区低,但连续施用杀虫剂,第7代种群数量将比对照区上升得更快。……   
[关键词]:蜡蚧轮枝菌毒素;生物活性;烟粉虱;种群控制
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:福建农林大学2003年