草地貪夜蛾的昆蟲病原微生物資源及其應(yīng)用現(xiàn)狀

陳萬斌 李玉艷 王孟卿 劉晨曦 毛建軍 陳紅印 張禮生

摘要 ：昆蟲病原微生物是廣泛存在于自然界并能調(diào)控昆蟲種群數(shù)量動(dòng)態(tài)的一類重要自然資源。我國獨(dú)特的地理位置、豐富的植物資源、適宜的氣候條件等因素促使草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda （J. E. Smith）在我國將呈現(xiàn)周年常態(tài)化發(fā)生態(tài)勢(shì)，因此草地貪夜蛾的防控工作將是一項(xiàng)長(zhǎng)期的重大任務(wù)。本文整理了草地貪夜蛾的昆蟲病原微生物資源，概述了昆蟲病原微生物在草地貪夜蛾防控工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀，就其現(xiàn)狀指出了存在的問題并為未來的發(fā)展提出了相應(yīng)的建議，旨在為更好地利用昆蟲病原微生物防控草地貪夜蛾提供參考。

關(guān)鍵詞 ：草地貪夜蛾;?生物防治;?昆蟲病原微生物

中圖分類號(hào)：

S 435.132

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2019453

Entomopathogen resources of the fall armyworm Spodoptera frugiperda，

and their application status

CHEN Wanbin，?LI Yuyan，?WANG Mengqing，?LIU Chenxi，?MAO Jianjun，?CHEN Hongyin，?ZHANG Lisheng

（Institute of Plant Protection， Chinese Academy of Agricultural Sciences， USDA?ARS

Sino?American Biological Control Laboratory， Beijing?100193， China）

Abstract

Entomopathogen are a kind of major natural resources which exist widely in nature and can regulate the dynamic of insect population. Spodoptera frugiperda （J. E. Smith） will present a trend of annual occurrence due to the unique geographical location， abundant plant resources and suitable climatic conditions in China. Therefore， the prevention and control of this seriously threatening species will be a long?term arduous task. This paper summarized the entomopathogen resources of fall armyworm and outlined its application status in controlling fall armyworm. Finally， in order to provide references for the better control of S.frugiperda via these resources， we also raised some problems faced for application status， and meanwhile gave some advices for its future development.

Key words

Spodoptera frugiperda;?biological control;?entomopathogen

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith）隸屬于鱗翅目Lepidoptera夜蛾科Noctuidae，是起源于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)并廣泛分布于美洲大陸的重大農(nóng)業(yè)害蟲[1]。其幼蟲食性雜，寄主植物多達(dá)76科353種，主要為禾本科（106種）、菊科（31種）和豆科（31種）植物，其中對(duì)玉米的為害較為嚴(yán)重[2]。玉米莖稈、葉片、雄穗、花絲和籽粒等部位均可被幼蟲取食為害。在玉米上，1～3齡幼蟲通常在葉背取食，葉片被取食后常會(huì)形成半透明的薄膜，幼蟲可吐絲并在風(fēng)或其他外力作用下轉(zhuǎn)移到新的植株上轉(zhuǎn)主為害;而4～6齡幼蟲取食會(huì)在葉片上形成不規(guī)則的孔洞，若取食幼苗則會(huì)影響新葉的生長(zhǎng)和果穗的發(fā)育[3]。草地貪夜蛾除幼蟲具有寄主范圍廣、為害嚴(yán)重的特點(diǎn)外，其成蟲還具有很強(qiáng)的遷飛和繁殖能力。在適宜條件下，雌蛾壽命約2～3周，在此期間會(huì)產(chǎn)6～10個(gè)卵塊，約有1 500～2 000粒卵[3]。成蟲強(qiáng)大的遠(yuǎn)距離跨境遷飛能力是其在全球迅速蔓延、發(fā)生的重要原因之一。記錄表明，若風(fēng)向適宜，成蟲30 h可遷飛1 600 km，即可從美國密西西比州到加拿大南部[4]。

草地貪夜蛾于2019年年初侵入我國云南省普洱市江城縣并向其他省份迅速擴(kuò)散[5]。截至2019年7月，草地貪夜蛾已蔓延到我國21個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）1 246個(gè)縣。其中，西南、華南和江南夏秋玉米區(qū)是草地貪夜蛾為害重點(diǎn)區(qū)域，在云南、廣西等侵入?yún)^(qū)發(fā)生最重，目前仍在向黃淮海和東北玉米產(chǎn)區(qū)擴(kuò)散[6]。該蟲所到之處對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)均造成了一定損失。在巴西，盡管每年都在使用大量化學(xué)農(nóng)藥防控草地貪夜蛾，但玉米的產(chǎn)量損失仍達(dá)19%～100%[78]。據(jù)國際農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)中心（CABI）估算，草地貪夜蛾每年在非洲12個(gè)玉米主產(chǎn)國造成的損失約為這些國家玉米總產(chǎn)量的21%～53%，相當(dāng)于損失24.8億～61.9億美元/年[9]。在我國，草地貪夜蛾總體發(fā)生情況為點(diǎn)片或零星發(fā)生，全國發(fā)生面積為130多萬hm2左右[6]，預(yù)計(jì)在夏秋季節(jié)該蟲進(jìn)一步向華北和東北地區(qū)擴(kuò)散后受害的玉米面積將超過1 333萬hm2[10]。因此，不論是在國內(nèi)還是國外，草地貪夜蛾的防控任務(wù)都非常艱巨。

目前，各級(jí)部門都在積極開展草地貪夜蛾的防控工作。對(duì)于暴發(fā)性害蟲草地貪夜蛾而言，化學(xué)防治仍是當(dāng)前階段控制其短時(shí)間內(nèi)在我國大規(guī)模暴發(fā)成災(zāi)的主要手段。我國有草地貪夜蛾廣泛的適生區(qū)、充足的食料資源、利于其遷飛的季風(fēng)氣流以及持續(xù)的境外蟲源輸入等客觀因素促使草地貪夜蛾將在我國周年繁殖發(fā)生[11]。鑒于此，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心等有關(guān)部門提出了以“長(zhǎng)短結(jié)合、標(biāo)本兼治”為原則，“分區(qū)治理、聯(lián)防聯(lián)控、綜合治理”的防控策略。其中，以生物防治為重點(diǎn)、生態(tài)和農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)、化學(xué)防治為底線[10]。根據(jù)目前國內(nèi)外對(duì)草地貪夜蛾的防控情況來看，采取生物防治措施是有效可行的手段。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著生命科學(xué)以及生物技術(shù)的發(fā)展，我國害蟲生物防治學(xué)科也得到了較大的豐富與發(fā)展。目前，害蟲生物防治常用的介體有天敵昆蟲、微生物以及微生物代謝產(chǎn)物等，在生產(chǎn)和實(shí)踐中分別通過以蟲治蟲、以微生物治蟲和以微生物代謝產(chǎn)物治蟲的形式體現(xiàn)[12]。本文以微生物治蟲為側(cè)重點(diǎn)，總結(jié)和歸納了草地貪夜蛾的昆蟲病原微生物資源，概述了昆蟲病原微生物在草地貪夜蛾防控中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并提出了一些建議，以期為利用昆蟲病原微生物資源生物防治草地貪夜蛾提供參考。

1?草地貪夜蛾的昆蟲病原微生物資源

通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，草地貪夜蛾的昆蟲病原微生物資源較為豐富，共整理出昆蟲病原微生物47種。其中細(xì)菌10種（芽胞桿菌科Bacillaceae 10種），病毒7種（桿狀病毒科Baculoviridae 6種、呼腸孤病毒科Reoviridae 1種），真菌12種（蟲霉科Entomophthoraceae 4種、麥角菌科Clavicipitaceae 2種、發(fā)菌科Trichocomaceae 1種、蟲草菌科Cordycipitaceae 2種、瘤座菌科Tuberculoriae 1種、杯霉科Discellaceae 1種、多毛菌屬Hirsutella 1種），微孢子蟲3種（微粒子科Nosematidae 2種、布雷孢蟲科Burenellidae 1種），線蟲15種（斯氏線蟲科Steinernematidae 8種、異小桿線蟲科Heterorhabditidae 5種、索線蟲科Mermithidae 1種和滑刃科Aphelenchoididae 1種）（表1）。

2?昆蟲病原微生物在草地貪夜蛾防控中的應(yīng)用現(xiàn)狀

草地貪夜蛾疫情發(fā)生后植保專家積極建言獻(xiàn)策，各級(jí)相關(guān)機(jī)構(gòu)和部門從不同角度和方向探索草地貪夜蛾的有效防控措施，為打好“蟲口奪糧”攻堅(jiān)戰(zhàn)貢獻(xiàn)自己的力量。其中，在眾多的病蟲害防治措施中，害蟲生物防治是最節(jié)約和對(duì)環(huán)境最友好的方法，它可以通過生物或其代謝產(chǎn)物對(duì)害蟲進(jìn)行直接或間接的控制，是害蟲可持續(xù)治理中不可或缺的重要組成部分[33]。病原體是一類廣泛存在于自然界且能引起多種疾病的微生物。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們對(duì)植物病原體的認(rèn)識(shí)更多的是它會(huì)影響植物的品質(zhì)或降低其產(chǎn)量，如真菌、細(xì)菌、病毒、線蟲等，但很少有農(nóng)民知道昆蟲病原微生物這類病原體會(huì)對(duì)昆蟲產(chǎn)生影響[3]。在草地貪夜蛾生物防治的研究中發(fā)現(xiàn)真菌、細(xì)菌和病毒是較為常見的昆蟲病原微生物資源。在美洲地區(qū)，這些病原體是調(diào)控草地貪夜蛾種群數(shù)量的重要自然因子。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民有時(shí)會(huì)收集已死亡和垂死的幼蟲（這些幼蟲體內(nèi)充滿了處于感染階段的病毒粒子或其他病原體），將其磨碎、過濾后取含有病毒或真菌的濾液與水混合后在田間噴灑，尤其是直接噴灑在正在被草地貪夜蛾為害的玉米植株上[3]。這些病原體的宿主特異性很高，通常局限于侵染一些親緣關(guān)系較近的昆蟲，且對(duì)天敵昆蟲、植物、動(dòng)物或人類不產(chǎn)生負(fù)面影響[3]。昆蟲病原微生物可通過改變宿主的生理、生態(tài)和行為等方式使其本身的繁殖和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力最大化，被侵染的宿主常表現(xiàn)出取食量下降或不取食、排出黏液、生長(zhǎng)緩慢等癥狀，以此達(dá)到抑制宿主生長(zhǎng)發(fā)育或殺死宿主的目的[34]。

2.1?真菌

在自然條件下，昆蟲病原真菌有較廣的殺蟲譜，可以侵染不同種和處于不同發(fā)育階段的昆蟲而導(dǎo)致其患病。昆蟲病原真菌的致病機(jī)理為真菌孢子從昆蟲體表侵入到體內(nèi)，然后在昆蟲體內(nèi)各組織部位擴(kuò)增，最終以破壞組織和產(chǎn)生毒素的方式殺死昆蟲。被侵染的昆蟲常表現(xiàn)出不取食、體色變化和蟲體僵硬等癥狀，最終死亡，其中，蟲體僵硬是被真菌侵染后出現(xiàn)的典型癥狀。在侵染過程中，風(fēng)、雨等自然因素以及蟲菌之間的接觸頻率是影響宿主發(fā)病的重要因子。在諸多因子中，水分對(duì)發(fā)病成功與否起著至關(guān)重要的作用[27]。自然界中，病原微生物致死的昆蟲中約有60%是由真菌引起的，目前應(yīng)用較廣的真菌有白僵菌、綠僵菌和蠟蚧輪枝菌等[12]。

昆蟲病原真菌在草地貪夜蛾的防控中也得到了廣泛的研究和應(yīng)用。通過比較在墨西哥瓜納華托州分離出來的14種真菌對(duì)草地貪夜蛾卵和幼蟲的致病力發(fā)現(xiàn)，金龜子綠僵菌（Ma22，41和Mr8）對(duì)草地貪夜蛾卵和幼蟲的致病率均為100%。球孢白僵菌（Bb39，23，9，40，19和21）引起的卵致病率在38%～92%之間，由Bb39、Bb19、Bb27、Bb23、Bb21和Bb40菌株引起的幼蟲死亡率依次為74%、60%、54%、53%、28%和19%[35]。萊氏綠僵菌也是侵染草地貪夜蛾的重要真菌。Ruiz?Nájera等[36]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，萊氏綠僵菌可侵染草地貪夜蛾3～6齡幼蟲，尤其是對(duì)3齡幼蟲的侵染率最高，為0.96%，患病幼蟲體表起初被白色菌絲覆蓋，后出現(xiàn)綠色粉狀分生孢子。從單一菌株對(duì)草地貪夜蛾的致病力試驗(yàn)結(jié)果可看出其具有很好的控制潛力，但自然條件下往往是多種病原微生物共存的狀態(tài)，它們之間的相互作用對(duì)草地貪夜蛾的致病力到底是起增效還是拮抗作用？為此，Souza等[37]以草地貪夜蛾和大豆夜蛾Anticarsia gemmatalis為寄主研究了萊氏綠僵菌和核型多角體病毒在宿主體內(nèi)的相互作用。研究表明，無論是在噴施萊氏綠僵菌前兩天還是后兩天接種病毒通常都會(huì)產(chǎn)生拮抗效應(yīng)，而以不同的結(jié)合劑量同時(shí)施用真菌和病毒時(shí)則表現(xiàn)出相加作用。在侵染后的觀察過程中發(fā)現(xiàn)死亡的幼蟲通常會(huì)表現(xiàn)出混合感染的癥狀，即部分呈真菌致病的僵蟲狀，部分呈病毒致病的軟體狀態(tài)。兩種病原物前后錯(cuò)開噴施后產(chǎn)生的拮抗效應(yīng)可能是二者在寄主體內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)果。因此，在運(yùn)用昆蟲病原真菌防控草地貪夜蛾的實(shí)踐中與其他病原物混合使用是增效的手段之一，但需要進(jìn)一步明確其適宜的使用方法、配比、劑量等。目前，國內(nèi)學(xué)者也在進(jìn)行草地貪夜蛾真菌方面的研究。鄭亞強(qiáng)等[18]2019年7月中旬和8月初在云南曲靖玉米田調(diào)查發(fā)現(xiàn)萊氏綠僵菌對(duì)草地貪夜蛾的自然感染率分別為15.46%和29.83%，隨時(shí)間推移萊氏綠僵菌的致病力也在增加。室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明，在草地貪夜蛾3齡幼蟲上接種濃度為1×108個(gè)孢子/mL的萊氏綠僵菌，7 d后的致病率達(dá)100%。在廣州地區(qū)草地貪夜蛾的自然僵蟲率最高為20.99%，室內(nèi)條件下白僵菌對(duì)草地貪夜蛾幼蟲的累積校正死亡率為78.57%[38]。

人工培養(yǎng)基培養(yǎng)后其致病力是否會(huì)發(fā)生變化是昆蟲病原真菌在使用過程中存在的一個(gè)很重要的問題。Morales?Reyes等[39]在室內(nèi)條件下比較了在不同介體（紅胡須蟻Pogonomyrmex barbatus和PDA培養(yǎng)基）上培養(yǎng)的白僵菌、綠僵菌和玫煙色擬青霉對(duì)草地貪夜蛾的致病力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用人工培養(yǎng)基培養(yǎng)的白僵菌、綠僵菌和玫煙色擬青霉對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲的致死率依次為45%、53%和100%，用昆蟲活體培養(yǎng)的白僵菌和綠僵菌引起的死亡率為47%和65%?；貧w分析結(jié)果表明，對(duì)于同一種菌株而言，無論是在人工培養(yǎng)基還是在昆蟲活體上連續(xù)培養(yǎng)后的致病力均不存在顯著差異。說明通過人工培養(yǎng)基大規(guī)模培養(yǎng)真菌是防治草地貪夜蛾切實(shí)可行的措施且具有很大潛力。

2.2?細(xì)菌

蘇云金芽胞桿菌是當(dāng)前研究最深、應(yīng)用最廣的昆蟲病原細(xì)菌。蘇云金芽胞桿菌的殺蟲機(jī)制為伴孢晶體被昆蟲取食后在其堿性腸道環(huán)境中會(huì)溶解并釋放出殺蟲晶體蛋白，殺蟲晶體蛋白進(jìn)一步被水解激活，活化的毒素與中腸上皮細(xì)胞上的受體蛋白氨肽酶N和堿性磷酸酯酶結(jié)合、聚集，然后再與鈣黏蛋白受體結(jié)合，使其構(gòu)象發(fā)生變化，再次與氨肽酶N及堿性磷酸酯酶結(jié)合，插入上皮細(xì)胞，使細(xì)胞膜產(chǎn)生孔洞，裂解，最終導(dǎo)致昆蟲死亡[40]。蘇云金芽胞桿菌具有很強(qiáng)的選擇性，并不是所有的Bt產(chǎn)品都可以用來防治草地貪夜蛾。

室內(nèi)殺蟲活性的測(cè)定是田間實(shí)踐應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)。因此，在投入應(yīng)用之前對(duì)菌株的篩選或致病力評(píng)價(jià)是必不可少的。Polanczyk等[14]在室內(nèi)測(cè)定了不同Bt菌株對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲的殺蟲活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Bacillus thuringiensis subsp. aizawai HD 68和B. thuringiensis subsp. thuringiensis 4412菌株以3×108cell/mL的濃度施用后草地貪夜蛾幼蟲的死亡率分別為100%和80.40%，兩種菌株的LC50分別為6.7×106 cell/mL和8.6×106 cell/mL。兩種菌株在殺蟲活性方面的差異可能是由于它們殺蟲晶體蛋白的組成和毒力的大小不同所致，B. thuringiensis subsp. aizawai HD 68菌株有2個(gè)與毒性相關(guān)的基因cry1Aa和cry1D，而B. thuringiensis subsp. thuringiensis 4412只有一個(gè)cry1B基因與其毒性相關(guān)，可能是因?yàn)閏ry1Aa與cry1D之間的相互作用增強(qiáng)了其致病力。在我國，草地貪夜蛾疫情在云南發(fā)生后相關(guān)的研究也在陸續(xù)開展。李國平等[41]測(cè)定了云南瑞麗草地貪夜蛾種群對(duì)Bt蛋白的敏感性，研究表明，Vip3A、Cry1Ab、Cry1F、Cry2Ab、Cry1Ac毒素蛋白對(duì)草地貪夜蛾的致死作用依次減弱，而對(duì)草地貪夜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用由強(qiáng)到弱依次為Cry1Ab、Cry1F、Vip3A、Cry1Ac、Cry2Ab。瑞麗地區(qū)草地貪夜蛾對(duì)上述蛋白的敏感性指標(biāo)介于0.28～3.76之間，說明入侵我國云南的草地貪夜蛾種群對(duì)上述蛋白均未產(chǎn)生抗性，該結(jié)果可為我國將來應(yīng)用轉(zhuǎn)Bt玉米防控草地貪夜蛾提供理論依據(jù)。

Bt在田間的應(yīng)用大多都是通過Bt制劑和轉(zhuǎn)基因作物來實(shí)現(xiàn)。目前，我國有超過80家Bt生產(chǎn)廠家，每年可為市場(chǎng)提供超過3萬t產(chǎn)品，實(shí)際應(yīng)用面積近600萬hm2[12]。這為我國大規(guī)模生產(chǎn)Bt生物農(nóng)藥防治草地貪夜蛾提供了優(yōu)越的條件和奠定了基礎(chǔ)。由于轉(zhuǎn)基因作物帶來的高效殺蟲活性、低成本的農(nóng)業(yè)投入以及可觀的經(jīng)濟(jì)收入等優(yōu)點(diǎn)促使轉(zhuǎn)基因作物被廣大種植戶廣泛接納。為了應(yīng)對(duì)草地貪夜蛾在全球的瘋狂肆虐，種植表達(dá)蘇云金芽胞桿菌殺蟲蛋白的轉(zhuǎn)基因雜交玉米已成為南美國家和全世界廣泛采取的措施。如同長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥一樣，隨之而來的是處于高選擇壓下的草地貪夜蛾對(duì)Bt玉米產(chǎn)生了抗性[42]。因此在Bt玉米的應(yīng)用中應(yīng)定期檢測(cè)害蟲的抗性變化情況，通過適量種植非Bt玉米為害蟲提供庇護(hù)所、同時(shí)種植多種轉(zhuǎn)基因玉米（或含有多個(gè)轉(zhuǎn)基因的玉米）的多基因策略等手段以延緩其抗性的發(fā)展[43]。

2.3?線蟲

昆蟲病原線蟲主要有斯氏線蟲科Steinernematidae和異小桿線蟲科Heterorhabditidae兩大類，其有寄主范圍廣、對(duì)人畜安全、易培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)[44]。線蟲對(duì)寄主的搜尋策略分為“巡洋艦型”和“守株待兔型”兩種方式，侵染期線蟲一旦發(fā)現(xiàn)合適的寄主就會(huì)通過其氣門、口器等自然孔口或傷口穿透寄主體表進(jìn)入體腔，然后向體腔釋放共生菌（嗜線蟲致病桿菌Xenorhabdus和發(fā)光桿菌Photorhabdus），共生菌在宿主體內(nèi)迅速繁殖使寄主患敗血癥而死[44]。

昆蟲病原線蟲的毒力會(huì)因靶標(biāo)害蟲的改變而不同，因此田間試驗(yàn)前在室內(nèi)評(píng)價(jià)昆蟲病原線蟲對(duì)靶標(biāo)害蟲的致病力很有必要。Andaló等[20]在室內(nèi)和溫室條件下測(cè)定了17個(gè)巴西本地線蟲品系對(duì)草地貪夜蛾4齡或5齡幼蟲的致病力，室內(nèi)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Steinernema arenarium和 Heterorhabditis sp. RSC02品系線蟲與草地貪夜蛾幼蟲比例為200∶1時(shí)對(duì)草地貪夜蛾的致死率分別為100%和97.6%;而在溫室條件下其引起的草地貪夜蛾死亡率分別為77.5%和87.5%。土壤的濕度、質(zhì)地、環(huán)境條件以及操作技術(shù)等都可能是影響線蟲致病力的因素。在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，由于會(huì)經(jīng)常使用生物殺蟲劑，并且害蟲會(huì)受到自然界其他病原體的影響等，在田間使用線蟲時(shí)必須因地制宜調(diào)整使用方法和技術(shù)以保證昆蟲病原線蟲的控害潛力得到最大限度的發(fā)揮[20]。昆蟲病原線蟲對(duì)靶標(biāo)害蟲的致病力是評(píng)價(jià)其控害效果的重要指標(biāo)，而線蟲在侵染宿主后能否在宿主體內(nèi)完成其生活史或產(chǎn)生子代數(shù)量的多少則可以反映其持續(xù)控害能力的強(qiáng)弱。將草地貪夜蛾6齡幼蟲與線蟲S.diaprepesi分別以1∶50和1∶100的比例混合后可分別引起草地貪夜蛾93%和100%的死亡率，線蟲在兩個(gè)接種濃度下均可在草地貪夜蛾體內(nèi)完成其生活史，增殖出的后代數(shù)量分別為11 329 IJs和27 155 IJs，表明該線蟲品系對(duì)草地貪夜蛾有很好的控制潛力[22]。害蟲對(duì)藥劑的抗性是由選擇壓力和時(shí)間引起的進(jìn)化過程，可通過采取一些措施使“抗性轉(zhuǎn)移”，從而降低或延緩具有高頻基因群體的建立速度[45]，而同時(shí)噴施農(nóng)藥和昆蟲病原線蟲就是其中一種可行的手段。因?yàn)榛瘜W(xué)藥劑和線蟲對(duì)害蟲的作用位點(diǎn)是相互獨(dú)立的[46]。通過在室內(nèi)測(cè)定3種線蟲（H.indica、S.carpocapsae和S.glaseri）和18種草地貪夜蛾常用殺蟲劑的相互作用，發(fā)現(xiàn)毒死蜱、溴氰菊酯、虱螨脲、溴氰菊酯+三唑磷、除蟲脲、氯氟氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、多殺霉素等12種藥劑與3種線蟲之間有很好的兼容性，對(duì)線蟲的致病力不存在顯著影響[24]。同樣，Viteri等[21]也發(fā)現(xiàn)線蟲S.carpocapsae品系與氯蟲苯甲酰胺或乙基多殺菌素協(xié)同使用時(shí)對(duì)草地貪夜蛾5齡幼蟲的致死率超過90%。因此，篩選出與線蟲相容性較高的藥劑共同用于草地貪夜蛾的防治將是延緩其抗性發(fā)展、提高防效、降低成本等的重要舉措。

田間應(yīng)用的方法或技術(shù)也是影響昆蟲病原線蟲致病力的主要因素。在應(yīng)用過程中若將線蟲暴露于紫外線下則會(huì)大幅降低線蟲的存活率和致病力，因此盡可能選擇在清晨或傍晚紫外線較弱的時(shí)候施用[47]，且此時(shí)草地貪夜蛾比較活躍，有利于線蟲更有效地搜尋寄主。提高昆蟲病原線蟲對(duì)靶標(biāo)害蟲防效的另一個(gè)重要措施是施用葉面保護(hù)劑。葉面保護(hù)劑可以降低液體的表面張力，形成薄膜，利于線蟲活動(dòng)搜尋寄主，同時(shí)水膜還可以為線蟲提供濕潤(rùn)的環(huán)境和保護(hù)層以避免因?yàn)楦稍锖妥贤廨椛涠Щ頪48]。目前，對(duì)于昆蟲病原線蟲防控草地貪夜蛾的研究大都以室內(nèi)毒力測(cè)定為主，在應(yīng)用、實(shí)踐方面的研究相對(duì)較為缺乏。但通過室內(nèi)研究結(jié)果可看出昆蟲病原線蟲在生物防治中有很大的應(yīng)用潛力，因此在以后的研究中應(yīng)在其應(yīng)用技術(shù)、田間防效以及規(guī)模化生產(chǎn)等方面做更多的工作，以求達(dá)到產(chǎn)、學(xué)、研的相互協(xié)調(diào)和共同促進(jìn)。

2.4?病毒

從當(dāng)前對(duì)昆蟲病毒的研究現(xiàn)狀來看，能用于害蟲生物防治的病毒主要有桿狀病毒科的顆粒體病毒和核型多角體病毒以及呼腸孤病毒科的質(zhì)型多角體病毒，棉鈴蟲核型多角體病毒（HaNPV）是在我國注冊(cè)的第一個(gè)昆蟲病毒殺蟲劑[12]。自然條件下當(dāng)害蟲取食被病毒感染的植物葉片或其他組織后，多角體會(huì)在昆蟲中腸的堿性環(huán)境中溶解并釋放感染性病毒粒子。被釋放的病毒粒子侵染中腸上皮細(xì)胞并在細(xì)胞核內(nèi)增殖，增殖的病毒會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散到體腔并感染脂肪組織、表皮、氣管和唾液腺等其他組織，被感染昆蟲在6～8 d后死亡[27]。被桿狀病毒感染后的害蟲會(huì)呈現(xiàn)出體色發(fā)黃、進(jìn)食量下降以及體表有斑點(diǎn)等癥狀。被感染的幼蟲在死亡時(shí)頭部向下倒掛于植株較高部位且部分腹足仍附著于植株上。已死亡的幼蟲蟲體發(fā)軟、體色較深且蟲體易破裂釋放出富含多角體的體液，有利于病毒的進(jìn)一步擴(kuò)散[27]。在一個(gè)完整的生活史中，桿狀病毒會(huì)產(chǎn)生出芽型病毒（budded virus， BV）和包埋型病毒（occlusion?derived virus， ODV）兩種病毒粒子。其中，前者在感染早期出現(xiàn)，主要功能是使病毒在昆蟲體內(nèi)的細(xì)胞或組織之間傳播;而后者則在病毒感染的晚期出現(xiàn)，使病毒在昆蟲個(gè)體間進(jìn)行傳播[49]。

草地貪夜蛾多粒包埋核型多角體病毒（SfMNPV）是一種具有高度寄主特異性的桿狀病毒，可使草地貪夜蛾幼蟲在攝入感染劑量的病毒后致死。該病毒目前正在被研發(fā)并用于治理中美洲地區(qū)的草地貪夜蛾[50]。在噴灑病毒防控靶標(biāo)害蟲時(shí)病毒是否會(huì)對(duì)靶標(biāo)害蟲的自然寄生性天敵產(chǎn)生影響？二者之間是否會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)或降低防效？這些均是值得考慮的問題。由于在被病毒和寄生蜂雙重侵染的寄主體內(nèi)，子代寄生蜂在幼蟲階段所需的營養(yǎng)物質(zhì)等資源需求與病毒復(fù)制時(shí)所需的資源存在廣泛的重疊，因此病毒與寄生蜂之間存在互相競(jìng)爭(zhēng)的可能性[51]。為此Escribano等[51]研究了島甲腹繭蜂Chelonus insularis、黑唇姬蜂Campoletis sonorensis和核型多角體病毒在草地貪夜蛾幼蟲體內(nèi)的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，島甲腹繭蜂無法區(qū)分草地貪夜蛾卵是否已被病毒感染，所有從被病毒感染的草地貪夜蛾卵中孵化出的幼蟲在寄生蜂羽化之前就因感染病毒而死。黑唇姬蜂也無法區(qū)分草地貪夜蛾幼蟲是否已被病毒感染或幼蟲是否已被島甲腹繭蜂寄生。所有被病毒致死劑量感染的幼蟲均不適宜島甲腹繭蜂的發(fā)育生長(zhǎng)。相比之下，當(dāng)草地貪夜蛾被黑唇姬蜂寄生后立即攝入致死劑量的病毒，其子代蜂不能存活;但當(dāng)被寄生幼蟲攝食病毒的時(shí)間推遲2 d時(shí)子代黑唇姬蜂則可存活，且其后代羽化率與被寄生時(shí)間和感染病毒的時(shí)間間隔成正比。相比于健康寄主，黑唇姬蜂在被病毒感染的寄主體內(nèi)的發(fā)育時(shí)間更短。寄生過帶病毒寄主的黑唇姬蜂在后來的寄生過程中不會(huì)將病毒傳到健康寄主體內(nèi)。研究結(jié)果說明在田間利用病毒防治草地貪夜蛾的時(shí)候可能會(huì)對(duì)未發(fā)育成熟的寄生性天敵構(gòu)成威脅。盡管目前還沒有相關(guān)的田間試驗(yàn)證實(shí)這一結(jié)果，但是該研究提前預(yù)估了在田間應(yīng)用病毒制劑時(shí)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)與問題，值得在后續(xù)的研究中借鑒和思考。

篩選出對(duì)靶標(biāo)寄主感染力較高的昆蟲病毒是其應(yīng)用于實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)。Escribano等[52]比較了源于美洲地區(qū)的4個(gè)核型多角體病毒對(duì)草地貪夜蛾的毒力，Sf?NIC和Sf?US品系對(duì)草地貪夜蛾2齡幼蟲的毒力最高，Sf?2品系的致死時(shí)間顯著較Sf?NIC、Sf?US和Sf?AR短。隨著草地貪夜蛾幼蟲齡期的增加，Sf?NIC品系的致死中濃度（LC50）和致死時(shí)間也在增加。田間試驗(yàn)結(jié)果表明[50]，當(dāng)以1 000 LE/hm2（1 LE約等于6×109 PIBs）的用量噴施后可引起近40%的草地貪夜蛾死亡，隨時(shí)間的推移，病毒的致病力也在不斷下降。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)在病毒制劑中加入砂糖后會(huì)使一些寄生性天敵的數(shù)量在一段時(shí)間內(nèi)暫時(shí)性增加。由此可看出，靶標(biāo)寄主的齡期、病毒的品系、病毒的施用濃度以及處理的時(shí)間等都是影響昆蟲病毒致病力的因素。除了對(duì)病毒感染力的評(píng)價(jià)研究外，探索提高病毒感染力的增效因子也是昆蟲病毒研究的熱點(diǎn)之一。Méndez等[53]在墨西哥玉米田研究了多殺霉素與SfMNPV混合之后對(duì)草地貪夜蛾的防效，發(fā)現(xiàn)SfMNPV與低濃度的多殺霉素混合后對(duì)草地貪夜蛾的致死率為90%，其防效要比單獨(dú)使用SfMNPV高12.5%～32%，且混合低濃度的多殺霉素對(duì)玉米田自然天敵的豐度幾乎沒有影響，而當(dāng)多殺霉素濃度較高時(shí)則會(huì)與混合毒死蜱一樣明顯降低部分天敵的種群數(shù)量。此外，通過分子手段修飾病毒本身的基因以及插入外源性細(xì)菌、真菌或其他基因以增強(qiáng)病毒的毒力和擴(kuò)大其殺蟲譜也是增效的方法之一，值得深入研究。

2.5?微孢子蟲

微孢子蟲廣泛存在于鱗翅目昆蟲中，是專性細(xì)胞內(nèi)寄生的單細(xì)胞原生動(dòng)物。昆蟲取食含有微孢子的食物后，孢子會(huì)因其腸道的堿性環(huán)境刺激而萌發(fā)，萌發(fā)的孢子會(huì)將孢原質(zhì)通過極管、極絲或入侵管等途徑注入到昆蟲的細(xì)胞質(zhì)中，引起昆蟲發(fā)病死亡[54]。微孢子蟲可通過食物、糞便、相互接觸等方式將病原體水平傳播給其他個(gè)體，也可以通過侵染雌蟲卵巢使病原體通過卵垂直傳播給后代，是自然界中制約昆蟲種群密度的重要因素之一[55]。

Patel和Habib[56]在草地貪夜蛾幼蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了訥卡變形孢蟲。幼蟲在感染初期無明顯癥狀。隨后，患病幼蟲最先表現(xiàn)的癥狀是腹側(cè)特別是腹板之間出現(xiàn)淺粉色、食欲不振和輕微虛弱，而被高度感染的幼蟲則幾乎停止進(jìn)食，粉色加深，更加虛弱，直至死亡。死亡幼蟲體色發(fā)黑，蟲體組織發(fā)生快速變化，但沒有異味且表皮保持完整。草地貪夜蛾幼蟲的中腸是訥卡變形孢蟲感染后引起的第一個(gè)組織學(xué)病變部位，病原體可能以聚集的形式從表皮細(xì)胞向體腔轉(zhuǎn)移，脂肪組織是病原體發(fā)展的主要表現(xiàn)部位。相比于其他病原微生物，微孢子蟲的感染和發(fā)病是一個(gè)相對(duì)較為緩慢的過程，微弱的感染并不總是致命的。目前，在利用微孢子蟲防控草地貪夜蛾方面的研究相對(duì)較為薄弱，所以對(duì)于機(jī)遇與困難共存的微孢子蟲防控草地貪夜蛾的研究還需進(jìn)一步探索。

3?對(duì)我國應(yīng)用昆蟲病原微生物防控草地貪夜蛾的建議

一般來說，相對(duì)于合成殺蟲劑而言，使用生物殺蟲劑的局限性主要有以下幾點(diǎn)：首先，受生物殺蟲劑本身特性的限制，其不會(huì)像合成殺蟲劑一樣即時(shí)見效，產(chǎn)品有效期短且其儲(chǔ)存條件因產(chǎn)品而異;其次，廣大農(nóng)民朋友對(duì)此類產(chǎn)品的認(rèn)知度不夠，沒有真正了解生物殺蟲劑的優(yōu)點(diǎn)，再加上農(nóng)民對(duì)增收致富實(shí)際利益的追求使得該類產(chǎn)品得不到廣大種植戶的青睞，而是優(yōu)先選擇簡(jiǎn)單易用的化學(xué)合成藥劑。最后，生物殺蟲劑的注冊(cè)登記往往要求提供的登記材料偏多、時(shí)間較長(zhǎng)，需要耗費(fèi)高額經(jīng)費(fèi)和大量時(shí)間。不合理的政策制度對(duì)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定阻力，打消或減弱了有志從事該行業(yè)學(xué)者的積極性。

針對(duì)現(xiàn)階段我國在應(yīng)用昆蟲病原微生物防控草地貪夜蛾方面存在的問題提出幾點(diǎn)建議：

第一，微生物農(nóng)藥在草地貪夜蛾IPM中的應(yīng)用還需要進(jìn)一步會(huì)同各級(jí)單位和兄弟院校在草地貪夜蛾發(fā)生地和可能發(fā)生地較為系統(tǒng)、全面地調(diào)查其昆蟲病原微生物資源。各地方相關(guān)部門著力研究當(dāng)?shù)氐睦ハx病原微生物對(duì)草地貪夜蛾的致病力、作用方式和控制潛力等，然后進(jìn)行集中匯總、建立數(shù)據(jù)庫并共享，以求實(shí)現(xiàn)各地對(duì)草地貪夜蛾的“聯(lián)防聯(lián)控”。

第二，建議開展對(duì)農(nóng)民和基層人員的培訓(xùn)工作，使人們認(rèn)識(shí)到生物農(nóng)藥本身的特點(diǎn)和其具有的合成化學(xué)農(nóng)藥所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。讓農(nóng)民了解到生物農(nóng)藥雖然不會(huì)立即殺死害蟲但是它可以減少害蟲攝食量使其在幾天內(nèi)死亡。加大培訓(xùn)、宣傳和推廣力度促使全民提高對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)意識(shí)和認(rèn)識(shí)可持續(xù)發(fā)展的重要性，在害蟲的防控中盡可能以生物防治為首選方案。

第三，政府應(yīng)主導(dǎo)簡(jiǎn)化生物農(nóng)藥注冊(cè)登記的手續(xù)和過程，大幅減免生物農(nóng)藥登記材料，避免出現(xiàn)企業(yè)或個(gè)人因登記材料過多、費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)而不想從事該行業(yè)的局面。對(duì)于從事生防產(chǎn)業(yè)的企業(yè)，政府應(yīng)適當(dāng)增加投資和扶持力度，充分調(diào)動(dòng)從業(yè)人員的積極性;對(duì)積極響應(yīng)并付諸實(shí)踐生防產(chǎn)業(yè)的個(gè)人，政府應(yīng)出臺(tái)相關(guān)補(bǔ)貼政策，以鼓勵(lì)本人和引導(dǎo)周圍人應(yīng)用生防產(chǎn)品。

第四，科研單位和高校也需進(jìn)一步開展相關(guān)的研究工作。重點(diǎn)加強(qiáng)昆蟲病原微生物新制劑的研發(fā)以及配套的使用技術(shù)和設(shè)備等;著重解決昆蟲病原微生物資源在人工擴(kuò)繁過程中的技術(shù)問題，如病毒和微孢子蟲的離體培養(yǎng)技術(shù)、制劑儲(chǔ)存條件的優(yōu)化和產(chǎn)品有效期的延長(zhǎng)以及產(chǎn)品在施用后的抗逆能力等;明確昆蟲病原微生物制劑與天敵昆蟲、常用化學(xué)藥劑和其他昆蟲病原微生物制劑之間存在的相互增效或拮抗作用，以高效協(xié)同運(yùn)用各種資源綜合防治草地貪夜蛾;研究昆蟲病原微生物制劑的增效途徑，如添加葉面保護(hù)劑、緩釋劑等以提高昆蟲病原微生物的存活率和延緩其有效期。

在政府的引導(dǎo)和扶持下，生防企業(yè)以科研單位和高校等研究院所為依托并加強(qiáng)技術(shù)交流和成果轉(zhuǎn)化，廣大種植戶積極響應(yīng)產(chǎn)業(yè)號(hào)召并付諸實(shí)踐，以最終在各級(jí)部門的努力和幫助下使我國生防產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍和發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：楊明麗）