不同溫濕度對草地螟白僵菌的致病力影響

曹藝瀟,劉愛萍

(1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院,草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室,中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅蘭州 730070;2.中國農業(yè)科學院草原研究所,內蒙古呼和浩特 010010)

白僵菌是當前研究和應用最廣泛的一種蟲生真菌[1]。白僵菌隸屬白僵菌屬(Beauveria),可寄生于15個目149個科的700多種昆蟲和10余種蜱螨類[2]。白僵菌對寄主昆蟲的致病性受環(huán)境因素的影響,高濕環(huán)境下昆蟲的發(fā)病率較高[3]。溫度通常影響孢子萌發(fā)和菌絲生長的速度及致病率的高低,孢子萌發(fā)和菌絲生長同樣也受濕度影響[2]。因此,明確溫、濕度對白僵菌感染草地螟幼蟲的影響,有利于找出白僵菌侵染草地螟幼蟲的合適溫度和濕度。

1 材料和方法

1.1 材料

從田間采回草地螟成蟲室內產卵、孵化出草地螟幼蟲,置于直徑9 cm的培養(yǎng)皿中飼喂新鮮苜蓿,得到供試草地螟幼蟲(2齡期)。將已純化的白僵菌菌株的分生孢子(該菌株分離自感病致死的草地螟幼蟲蟲尸上)用0.1%、吐溫80無菌水潤濕,磁力攪拌器攪拌均勻,經血球計數(shù)板計數(shù)后配制成濃度為 1×109孢子/mL孢子懸浮液,進行白僵菌對草地螟的致病力測定。

1.2 方法

1.2.1 溫度對白僵菌致病力影響的測試方法 草地螟低齡期幼蟲蟲體較小,用噴霧方法不能使菌液均勻噴于蟲體表面,因此,采用浸液法。將草地螟各齡幼蟲浸于1×109孢子/mL孢子懸浮液中。處理30頭蟲,3次重復。浸漬10 s后放入滅菌的9 cm培養(yǎng)皿中,同時加0.1%、吐溫80的無菌水處理作為對照。將處理后的供試蟲體分別置于17、20、23、26和29 ℃,12L/12D的光照恒溫箱中培養(yǎng),保持相對濕度90%。處理后每天定時檢查試蟲生長情況,記錄死亡數(shù)量。根據(jù)蟲尸體表長出的菌孢確定死亡原因,連續(xù)觀察15 d,并注意每天更換苜蓿葉。

1.2.2 濕度對白僵菌致病力影響的測試方法 設相對濕度(95±5)%、(85±5)%、(75±5)%、(65±5)%和(55±5)%5個梯度。對供試蟲體用上述“浸液法”處理后放入各“可控濕干燥器”內,之后把干燥器置于26℃人工氣候箱中進行培養(yǎng)。每處理30頭幼蟲,3次重復。處理后每天定時檢查試蟲生長情況,記錄死亡數(shù)量。根據(jù)蟲尸體表長出的菌孢確定死亡原因,連續(xù)觀察15 d,并注意每天更換苜蓿葉。

2 結果與分析

2.1 溫度對白僵菌致病力的影響

在溫度 17～26℃時,草地螟幼蟲的致死中時(LT50和LT90)均隨著溫度的升高而降低(表1)。在處理溫度為26 ℃、23 ℃、20 ℃、17 ℃時,LT50分別為5.533 4 、6.912 8、8.021 2、9.430 9 d,LT90分別為10.452 9、11.601 7、12.476 1、13.966 3 d。但是 ,當溫度升高到29℃時,LT50和LT90不減少反而升高,分別為6.024 1和10.950 4 d。

表1 不同溫度下白僵菌處理草地螟幼蟲死亡率機值與時間對數(shù)關系Table 1 Relationship between probit mortality and logarithmic time responseof Loxostege sticticalis after treatment Beauveria bassiana under different temperature

在供試溫度,白僵菌懸浮液對草地螟幼蟲都有很強的致病力,但是致病速率在不同的溫度條件下有差異(圖1)。在26℃處理到第6 d時死亡率達到60%,而17℃處理的草地螟幼蟲第6 d的死亡率僅為23%,二者顯著差異(P＜0.05)。隨處理溫度的升高,草地螟幼蟲的死亡速度加快,第6 d時20℃下的死亡率為37%,23℃下為43%,26℃時死亡率為60%,達到最高。溫度升高到29℃,死亡速度相對于26℃時下降,但較20℃時快,第8 d時死亡率大于50%。當溫度為26℃時草地螟幼蟲死亡速率最快,為最佳溫度。

圖1 不同溫度條件下草地螟幼蟲累計死亡率Fig.1 Mortality of Loxostege sticticalis larva treated with Beauveria bassiana under different temperatures

2.2 濕度與白僵菌致病力的關系

致死時(LT50和LT90)是隨著相對濕度的增加而縮短(表2)。在相對濕度為(55±5)%、(65±5)%、(75±5)%、(85±5)%和(95±5)%時,LT50分別為9.323 6 、7.980 5 、6.878 5 、5.904 4 和 5.355 1;LT90分別為 14.463 9、13.502 0、12.744 0、11.969 0 和11.523 1。因此,相對濕度越高,越有利于白僵菌的致病力提高。

表2 不同濕度下白僵菌處理草地螟幼蟲死亡率機值與時間對數(shù)關系Table 2 Relationship between mortality and logarithmic time response of Loxostege sticticalis treated with Beauveria bassiana under different humidity

第1～4 d,相對濕度的增加對感病速率影響不明顯,但是4 d以后感病速率出現(xiàn)了明顯變化,尤其相對濕度為90%以上時,感病速率明顯快于其他相對濕度處理。在第6 d相對濕度90%以上的累計死亡率達到了60%,而相對濕度為(55±5)%、(65±5)%、(75±5)%、(85±5)%累計死亡率分別為33%、43%、47%和50%(圖2)。因此,相對濕度越高,白僵菌對草地螟幼蟲的致病速率也越快。

圖2 不同相對濕度條件下草地螟幼蟲累計死亡率Fig.2 Mortality of Loxostege sticticalis larva treated with Beauveria bassiana under different humidity

3 討論

白僵菌生長發(fā)育不同時期的最適溫度不盡相同。由最低生長溫度開始,隨著溫度的升高,生長速度加快,達到最適生長溫度時速度最快。此后溫度再上升,生長速度開始減慢,達到最高生長溫度時,則生長幾乎停止。白僵菌孢子萌發(fā)率是隨著溫度和濕度的增加而增加,溫度25～30℃、RH 95%～100%是白僵菌孢子萌發(fā)的最佳溫度和濕度[4]。研究表明,最有利于白僵菌菌絲生長的溫度為25℃[3]。26℃時白僵菌對草地螟的致病力最強,與菌絲生長的最適溫度基本吻合[5]。

白僵菌對寄主的致病力受溫度、濕度、菌株濃度、寄主生活狀態(tài)等因素的影響,其中濕度是重要的制約因素。結果表明,相對濕度(95±5)%時草地螟幼蟲的死亡率最高。與已有的研究結果相一致[6]。只有溫、濕度二者有效結合,才能取得最佳的致病效果[7]。在26℃條件下白僵菌對草地螟幼蟲的致病力最強;環(huán)境濕度越高越有利于病原菌侵染,當相對濕度大于90%時,最有利于白僵菌對草地螟幼蟲的侵染。因此,在田間使用白僵菌時應注意施菌的條件,人為地創(chuàng)造短時期的高濕條件,或者利用自然界中的短時期高濕條件,可以達到理想的治蟲效果。

[1]張繼祖,徐金漢.中國南方地下害蟲及其天敵[M].北京:中國農業(yè)出版社,1996:152-153.

[2]蒲蟄龍.昆蟲病理學[M].廣東:廣東科技出版社,1992:346-347.

[3]孫魯娟,吳孔明,郭予元.不同溫、濕度下白僵菌對棉鈴蟲幼蟲的致病力[J].昆蟲學報,2001(4):501-502.

[4]楊敏芝,譚云峰,田志來.不同溫、濕度和光照對白僵菌孢子活力的影響[J].吉林農業(yè)科學,2005,30(3):60-61.

[5]林華峰,樊美珍,李增智,等.不同溫濕度下白僵菌對松毛蟲的侵染致病效應[J].應用生態(tài)學報,1998,9(2):195-200.

[6]王寶輝,鄭建偉,黃大莊,等.綠僵菌M S01菌株的生物學特性及在不同溫濕度下對光肩星天牛幼蟲的致病力[J].林業(yè)科學,2009,9(45):158-162.

[7]黃金水,黃海清,等.星天牛白僵菌的侵染力測定與應用技術研究[J].福建林學院學報,1997,17(1):30-34.

[8]姚拓,促進植物生長的研究進展[J].草原與草坪,2002(4):1-5.

[9]馬麗萍,張德罡,姚拓.高寒草地不同擾動生境纖維素分解菌數(shù)量動態(tài)研究[J].草原與草坪,2005(1):29-33.