光肩星天牛幼蟲感染綠僵菌后營養(yǎng)生理的變化研究

周鑫光

（沙河市林業(yè)局，河北沙河 054100）

光肩星天牛幼蟲感染綠僵菌后營養(yǎng)生理的變化研究

周鑫光

（沙河市林業(yè)局，河北沙河 054100）

光肩星天牛幼蟲感染綠僵菌后，飼養(yǎng)于柳樹枝條中，然后放入適于其正常生長的氣候箱中。定時進(jìn)行觀察，同時選擇感染明顯的幼蟲，稱量其體重、計(jì)算其取食量。結(jié)果表明：光肩星天牛幼蟲感染綠僵菌后取食量減少、體重增加變緩，營養(yǎng)生理變化顯著。

光肩星天牛；綠僵菌；營養(yǎng)生理

光肩星天牛（Anoplophora glabripennis（Motschulsky））是一種國內(nèi)外危險性林木蛀干害蟲，在我國廣有分布，其主要通過成蟲啃食嫩梢和葉脈，幼蟲蛀食韌皮部和邊材兩種方式，對楊屬（Populus L.）、柳屬（Salix L.）、榆屬（Ulmus L.）等闊葉樹種造成危害，而其幼蟲危害又占主導(dǎo)地位。被光肩星天牛幼蟲侵害的林木，一方面由于其韌皮部與邊材遭到破壞，導(dǎo)致林木養(yǎng)分與水分傳輸機(jī)能下降，生長緩慢，樹勢衰弱，嚴(yán)重時造成部分枝條甚至整株死亡，進(jìn)而失去其景觀價值與生態(tài)效益；另一方面，光肩星天牛幼蟲的蛀食會使林木枝干內(nèi)留下不規(guī)則的坑道，這些坑道不但會造成枝條易斷，而且還會嚴(yán)重影響林木的木材質(zhì)量與出材率，大大降低了林木木材產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)價值。綜上所述，光肩星天牛無論從景觀生態(tài)角度，還是從經(jīng)濟(jì)價值角度都對我國的林業(yè)造成了巨大危害，因此，對光肩星天牛進(jìn)行有效的防治具有極其重要的意義[1-3]。

光肩星天牛幼蟲長期滯留在林木枝干中，常規(guī)的農(nóng)藥噴施無法將其殺死，而毒簽法、注藥法等方法又過于費(fèi)時費(fèi)力，很難有效的進(jìn)行大面積的林間防治。況且農(nóng)藥防治大大提高了其抗藥性，常規(guī)農(nóng)藥的防治效果越來越差。加之人們環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，農(nóng)藥防治在生產(chǎn)實(shí)踐中逐步被淘汰，而生物防治則開始發(fā)展起來，勢必成為光肩星天牛防治的發(fā)展方向[2]。

綠僵菌（Metarhizium aunisopliae）是當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的昆蟲病原真菌之一[4-5]，在性能上，具有寄主范圍廣，能觸殺，致病力強(qiáng)，對人、畜、農(nóng)作物無毒，無殘毒，持效期長等特點(diǎn)；在操作上具有使用簡便有效、容易大批量生產(chǎn)、耐貯藏等特點(diǎn)[6-7]。因此，綠僵菌成為了生物防治中應(yīng)用前景好、實(shí)用價值高的一種蟲生真菌，而且現(xiàn)已廣泛用于農(nóng)林害蟲的防治，并取得了良好的效果[8]，但是有關(guān)國內(nèi)外應(yīng)用綠僵菌防治天牛類害蟲的研究相對較少[9-11]。

本研究以我國最重要的林木蛀干害蟲為目標(biāo)，探討驗(yàn)證光肩星天牛被綠僵菌侵染后營養(yǎng)生理的變化?？梢愿玫牧私饩G僵菌的致病機(jī)制，明確綠僵菌對光肩星天牛幼蟲的控制效果。為利用綠僵菌進(jìn)行光肩星天牛生物防治提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試?yán)ハx

光肩星天牛幼蟲采集于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)標(biāo)本園中。選擇光肩星天牛為害較為嚴(yán)重的柳樹，在確定幼蟲成活后100d左右，剖取采集光肩星天牛幼蟲。選擇體重接近，生長狀態(tài)良好的幼蟲用于試驗(yàn)測定。

1.1.2 供試菌株及孢子懸浮液制備

綠僵菌（Metarhizium anisopliae）MS01菌株采集于土壤中，對光肩星天牛幼蟲具有較高致病性。待蛋白胨－馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基中培養(yǎng)的綠僵菌完全產(chǎn)孢后，將分生孢子刮下，經(jīng)過無菌水濕潤、攪拌均勻等操作后，配成1×108個/mL的孢子懸浮液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 綠僵菌MS01菌株對光肩星天牛幼蟲營養(yǎng)生理的影響

選擇直徑1.5cm，長15cm的柳樹枝條，將光肩星天牛幼蟲在孢子懸浮液中浸泡40s后取出，飼養(yǎng)于柳樹枝條中，然后將枝條放入玻璃器皿中，紗布封口后放入人工氣候箱中。人工氣候箱保持溫度26℃，濕度90%。以含0.1%吐溫-80的無菌水處理作為對照。每日定時觀察，同時選擇明顯被綠僵菌感染的幼蟲稱量其體重和取食量，并計(jì)算出光肩星天牛每日每頭平均體重增加量、平均消耗食物量以及食物利用率。每處理接種6頭，設(shè)3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

利用率（ECI）：將所攝入的食物轉(zhuǎn)化為身體物質(zhì)的效率。

2　結(jié)果與分析

2.1 綠僵菌侵染對光肩星天牛幼蟲取食量的影響

染菌組和對照組幼蟲取食量的變化情況見表1。由表1可以看出：光肩星天牛幼蟲在感染綠僵菌8～9d后開始死亡。綠僵菌染菌組幼蟲的取食明顯低于對照組。染菌組的取食量在第2天有小幅上升，第3天往后隨侵染時間的推進(jìn)呈下降的趨勢，到第8天，其取食量為零，基本接近死亡狀態(tài)。而對照組的取食量第1～4天呈下降的趨勢，第5天出現(xiàn)小幅上升，第6～8天均呈下降的趨勢變化。

表1 感染綠僵菌對光肩星天牛幼蟲取食量的影響 單位：g

2.2 綠僵菌侵染對光肩星天牛幼蟲體重增加量的影響

染菌組和對照組幼蟲體重增加量的變化情況見表2。由表2可以看出：光肩星天牛幼蟲受綠僵菌侵染后，體重增加量變化比較明顯。染菌組和對照組幼蟲體重的增加隨侵染時間的推進(jìn)始終保持負(fù)值。除第3天外，其它染菌時段內(nèi)，染菌組幼蟲體重增加量顯著低于對照組幼蟲體重增加量。染菌組幼蟲前后共減輕體重0.145g，對照組幼蟲前后共減輕體重0.088g，染菌組幼蟲體重減輕量為對照組幼蟲的1.65倍。

表2 感染綠僵菌對光肩星天牛幼蟲體重增加量的影響 單位：g

2.3 綠僵菌侵染對光肩星天牛幼蟲食物利用率的影響

染菌組和對照組幼蟲食物利用率的變化情況見表3。由表3可知：被綠僵菌侵染的光肩星天牛幼蟲對食物的利用率始終保持負(fù)值。第1～2天，光肩星天牛幼蟲對食物的利用率明顯降低，顯著低于對照組幼蟲。第3天光肩星天牛幼蟲對食物的利用率陡然上升，但仍為負(fù)值，且高于對照組幼蟲。第4～6天其對食物的利用率呈現(xiàn)下降趨勢，第7天有較小幅度的回升，但始終低于對照組幼蟲。

表3 被綠僵菌侵染的光肩星天牛幼蟲對食物的利用率單位：%

3　結(jié)論與討論

通過以上試驗(yàn)分析，本研究得出以下結(jié)論：

（1）綠僵菌可以顯著降低光肩星天牛幼蟲的取食量，減少其對寄主植物的危害。染菌第1～2天，綠僵菌即表現(xiàn)出對光肩星天牛幼蟲取食的抑制作用，染菌組幼蟲的取食量低于對照組幼蟲的取食量。至染菌第3～7天，抑制取食的效果更為明顯，呈直線下降的趨勢。感染幼蟲因病或死亡使其取食量大大減少，而同期對照組幼蟲的取食量明顯高于染菌組幼蟲的取食量，從而大大減輕其對寄主植物的危害。此外，患病幼蟲因其取食量的降低還可導(dǎo)致幼蟲歷期延長、羽化率降低、不能正常產(chǎn)卵或產(chǎn)卵量降低等[9]。

（2）綠僵菌的侵染對光肩星天牛幼蟲體重增加量有顯著的影響。染菌組和對照組幼蟲體重的增加隨侵染時間的推進(jìn)始終保持負(fù)值。除第3天外，其它染菌時段內(nèi)，染菌組幼蟲體重增加量顯著低于對照組幼蟲體重增加量。說明侵染影響了光肩星天牛幼蟲利用食物獲取營養(yǎng)的能力。在染菌初期染菌組幼蟲體重較對照組幼蟲迅速減輕，說明光肩星天牛幼蟲將所消化的食物中一部分轉(zhuǎn)化為能量迅速作出了機(jī)體保衛(wèi)反應(yīng)，至染菌第3天染菌組體重增加量較染菌初期顯著升高，這是由于100d左右的光肩星天牛幼蟲有一定的抗性和自我恢復(fù)能力，所以體重較初期有所增加，而3d以后至發(fā)生死亡前隨著菌絲體在蟲體內(nèi)部大量繁殖，蟲體對食物的消化和吸收功能減弱，同時組織被破壞溶解，所以染菌組幼蟲體重增加量始終在降低，直至最終死亡[10]。

（3）綠僵菌侵染后的光肩星天牛幼蟲對食物的利用率明顯降低。染菌組和對照組對食物的利用率始終保持負(fù)值。說明體內(nèi)保衛(wèi)反應(yīng)時對能量的消耗。染菌組除第3天外，其它染菌時段對食物的利用率明顯低于對照組。在第3天染菌組幼蟲ECI較第1天增加了0.017%，說明部分蟲體通過防御反應(yīng)戰(zhàn)勝初期侵染，試圖恢復(fù)機(jī)體的代謝平衡，但隨著著菌絲體在蟲體內(nèi)部大量繁殖，而對食物的利用率持續(xù)降低，終難敵綠僵菌的侵染而死亡[11]。

另外該試驗(yàn)是利用綠僵菌人為的侵染光肩星天牛幼蟲，達(dá)到防治光肩星天牛的效果。在自然條件下實(shí)施起來比較困難。后續(xù)試驗(yàn)可以讓一些跟光肩星天牛接觸比較密切的昆蟲攜帶綠僵菌感染源，比如其天敵等，這樣可以達(dá)到生物防治和微生物防止相結(jié)合的目的，使效果更明顯。

［1］董蔚，李忠恒.光肩星天牛發(fā)生現(xiàn)狀、原因及治理對策［J］.遼寧林業(yè)科技，1998（3）：18-20.

［2］梁中貴，于海洋，徐廣艷，等.光肩星天牛研究進(jìn)展［J］.中國植保導(dǎo)刊，2005，25（6）：12-14.

［3］王艷平.中國西部地區(qū)光肩星天牛風(fēng)險分析［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2006.

［4］藏淑英，倪宏偉，李艷紅.資源型城市土地利用變化與濕地生態(tài)安全響應(yīng)：以黑龍江省大慶市為例［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2004，23（5）：33-42.

［5］劉勇，劉友兆，徐萍.區(qū)域土地資源生態(tài)安全評價：以浙江嘉興市為例子［J］.資源科學(xué)，2004，26（3）：69-75.

［6］丁苗苗，于永浩，曾濤.綠僵菌的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展［J］.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，40（11）：1443-1147.

［7］楊華，楊恩蘭，張功營，等.綠僵菌防治煙田主要害蟲的研究進(jìn)展與展望［J］.中國煙草科學(xué)，2015，36（5）：101-107.

［8］王音.綠僵菌LD65和LF68菌株生物學(xué)特性及對小菜蛾的致病機(jī)理［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

［9］王寶輝，鄭建偉，黃大莊，等.綠僵菌MS01對光肩星天牛成蟲取食、產(chǎn)卵、孵化及子代幼蟲存活的影響［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，38（1）：95-96，104.

［10］王寶輝.高致病性綠僵菌菌株生物學(xué)特性及其對光肩星天牛幼蟲組織病理變化的研究［D］.保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［11］王達(dá).對光肩星天牛幼蟲高致病力綠僵菌菌株篩選及其致病機(jī)理研究［D］.保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

A Study on the Change of Anoplophora glabripennis about Nutritional and Physiological after Infecting the Metarhizium aunisopliae

ZHOU Xin-guang
（Forestry Bureau of Shahe,Hebei Shahe 054100,China）

After theAnoplophora glabripennis infects the Metarhizium aunisopliae,raising in weeping willow branch.Then puts in the branch in the glassware,and puts in the Artificial ClimateIncubator with the gauze seal.Fixed time carries on the observation day after day,simultaneously chooses has obvious feeling sickness characteristic polypite weighing its body weight and takes the appetite.The result indicated that,After the Anoplophora glabripennis infects the Metarhizium aunisopliae,has the remarkable influence to its nutrition and physiology,Causes its appetite,the incrementof body weight and the U－tilization Ratio of food reduces.

Anoplophora glabripennis;Metarhizium aunisopliae;Nutritional and Physiological

S763.38.4

A

1002-3356（2016）01-0027-03

2015-11-14

周鑫光（1983-），男，學(xué)士，助理工程師，主要從事林業(yè)技術(shù)推廣方面的工作。