玫煙色棒束孢IF-1106 對2 種果樹蚜蟲的致病力

邢培翔，刁紅亮，韓志慧，田 晶，王從林，馬瑞燕

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801；2.呂梁學(xué)院生命科學(xué)系，山西離石033000）

梨黃粉蚜（Aphanostigma jakusuiense）屬半翅目（Hemiptera）根瘤蚜科（Phylloxeridae），因體表生有黃色粉末而得名。其主要發(fā)生區(qū)域集中于山西、河北及山東等地。5 月下旬至6 月中下旬黃粉蚜入袋為害，8 月可造成大量落果[1-2]。梨黃粉蚜在湖南省吉首市已發(fā)展成為主要害蟲，自2013 年以來連年大發(fā)生，套袋梨園100%受害，危害果率20%～30%，局部果園達(dá)70%～80%[3]，給當(dāng)?shù)毓飞a(chǎn)造成巨大損失。同年，山西省文水縣梨園梨黃粉蚜大發(fā)生，造成大量落果，90%以上的梨失去商品價(jià)值[4]。桃粉蚜（Hyalopterus persikonus）屬半翅目（Hemiptera）蚜科（Aphididae）。其以嫩梢與嫩葉汁液為食，致使嫩梢干枯，葉片失綠，其排泄的蜜露可導(dǎo)致煤污病的發(fā)生。桃粉蚜幾乎在全國桃產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生，鄭州地區(qū)4 月中旬至6 月上旬為危害高峰[5]。2011 年，在豫北地區(qū)桃、杏、李等核果類果樹上，有蚜株率達(dá)到96.67%，有蚜葉率平均在80%以上，桃粉蚜由次要害蟲上升為主要害蟲[6]。

梨、桃是重要的經(jīng)濟(jì)水果，在我國有廣泛的種植，栽種面積分別占到全世界的70%和50%左右，產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一[7-8]。梨、桃產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和增加農(nóng)民收入的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。然而近年來，梨黃粉蚜、桃粉蚜大量在套袋梨、桃園發(fā)生，并有逐年增長的趨勢，部分地區(qū)蚜蟲為害程度僅次于甚至接近蛀果類害蟲[9]。太谷地區(qū)部分果園2 種蚜蟲混合發(fā)生，自然生草混栽果園尤為嚴(yán)重，有蚜株率達(dá)到100%，儼然成為危害梨桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一類主要害蟲。梨黃粉蚜喜歡溫暖干燥的環(huán)境，適溫19.5～23 ℃，高溫低濕的條件不利于其發(fā)生[2]。隨著全球氣候變暖的影響，梨黃粉蚜入袋可能因?yàn)榕c麥蚜相似的避熱行為[10]，因此，隨著5—8 月溫度的升高，高溫干旱可能是梨黃粉蚜大量入袋為害的主要原因之一。桃粉蚜適溫24～26 ℃，較梨黃粉蚜耐高溫，即便如此，在未來平均氣溫逐漸升高的情況下，仍然存在大量入袋危害桃果的可能。因此，對于梨黃粉蚜、桃粉蚜需要提前預(yù)防，加以治理。目前這2 種果樹蚜蟲防治主要以化學(xué)防治為主，農(nóng)業(yè)、物理防治為輔，再配合以天敵防治等生物防治方法[11-12]，一定程度上減輕了蚜蟲的危害率。但長期化學(xué)防治易產(chǎn)生抗藥性、破壞生態(tài)環(huán)境和危及食品安全，影響果品品質(zhì)與產(chǎn)值，不利于產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，天敵防治效果明顯但也有限。因此，微生物防治以其安全、高效、低毒、環(huán)保等特點(diǎn)，成為一種具有廣闊發(fā)展前景的蟲害綠色防控技術(shù)。蟲生真菌作為一類昆蟲病原微生物，在害蟲生物防治中起著非常重要的作用。

玫煙色棒束孢（Isaria fumosorosea）作為一種重要的絲孢類昆蟲病原真菌，主要作為對付粉虱科（Aleyrodidae）、蚜科（Aphidinea）等刺吸式口器害蟲的真菌殺蟲劑而被研究和開發(fā)[13-14]。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院生物安全與生物防治研究組發(fā)現(xiàn)并分離出一株具有較高致病力的生防菌株玫煙色棒束孢IF- 1106，該菌株有致病力高、殺蟲譜廣和對人畜安全的優(yōu)點(diǎn)。前期研究表明，其對煙粉虱室內(nèi)致死率可達(dá)80%以上，是一種極具推廣價(jià)值的新型生防真菌[15-16]。

本試驗(yàn)以梨黃粉蚜和桃粉蚜為研究對象，在室內(nèi)條件下以孢子懸浮液噴霧生測法測定生防菌玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜和桃粉蚜的致病力，以明確該菌株用于防治以上2 種蚜蟲的應(yīng)用前景，為該菌株在果樹蟲害安全治理中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試蚜蟲 梨黃粉蚜、桃粉蚜均采自山西省太谷縣侯城鄉(xiāng)（37°23′N，112°35′E）梨桃混栽園（10 a樹齡），并在實(shí)驗(yàn)室條件下穩(wěn)定多代培養(yǎng)成蚜。

1.1.2 供試菌株 玫煙色棒束孢IF- 1106 菌株，中國普通微生物菌種保藏管理中心保藏編號：CGMCC No.7514，由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全與生物防治研究組實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.3 供試培養(yǎng)基 PDA 培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，蒸餾水1 000 mL，121 ℃滅菌20 min 后使用。WA 培養(yǎng)基：瓊脂10 g，蒸餾水1 000 mL，121 ℃滅菌20 min 后使用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 供試菌株孢子懸浮液的制備 取出玫煙色棒束孢斜面試管，接種至PDA 培養(yǎng)基上，于（25±0.5）℃恒溫培養(yǎng)箱活化，后將其轉(zhuǎn)接到新的PDA 平板上培養(yǎng)10 d。待大量產(chǎn)孢后，加入少量滅菌0.1%Tween- 80 水溶液，并用刮板輕刮菌絲從而收集分生孢子。將菌液倒入滅菌燒杯中，用玻璃棒或磁力攪拌器將堆積的孢子打散使其均勻懸浮，用4 層滅菌醫(yī)用紗布過濾至滅菌燒杯中，以便除去菌絲和培養(yǎng)基殘物。使用血球計(jì)數(shù)板估計(jì)所得孢子濃度，并將其分別配制成1.0×108，1.0×107，1.0×106，1.0×105個(gè)/mL 的待試濃度。

1.2.2 對梨黃粉蚜的致病力測試 試驗(yàn)方法參考孟豪等[17]的方法并作適當(dāng)修改。具體方法為：WA培養(yǎng)基（60 mm 培養(yǎng)皿）上覆梨樹葉片（葉背向上），每皿接入20 頭同日齡梨黃粉蚜無翅成蚜（成蚜不再蛻皮，避免若蚜蛻皮導(dǎo)致試菌孢子脫落）。使用喉頭噴霧器將不同濃度（1.0×108，1.0×107，1.0×106，1.0×105個(gè)/mL）孢子懸浮液均勻噴至皿中，用封口膜封住培養(yǎng)皿以免試蟲逃跑。每個(gè)處理20 頭成蚜，重復(fù)5 次，并以0.1% Tween- 80 溶液噴霧作為空白對照處理。

噴霧接種后置于光照培養(yǎng)箱（溫度（25±2）℃，光周期12 L∶12 D）飼養(yǎng)。逐天記錄死亡蚜數(shù)，并移出新生若蚜，連續(xù)觀察7 d。將蚜尸接于PDA 上培養(yǎng)，判斷是否為玫煙色棒束孢侵染。

1.2.3 對桃粉蚜的致病力測試 飼養(yǎng)材料換為桃樹葉片，測試方法與梨黃粉蚜的測試方法（1.2.2）相同。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)采用Abbott 公式計(jì)算累計(jì)校正死亡率，應(yīng)用SPSS 24.0 統(tǒng)計(jì)軟件分別對劑量和時(shí)間作線性回歸分析，分別計(jì)算劑量效應(yīng)LC50、LC90和時(shí)間效應(yīng)LT50、LT90。采用Origin 2017 軟件繪制平均死亡率柱形圖，對校正死亡率進(jìn)行非線性擬合，繪制玫煙色棒束孢IF- 1106 對2 種果樹蚜蟲的侵染曲線，最終建立侵染死亡模型。

死亡率＝處理死亡蚜數(shù)/ 處理總蚜數(shù)×100% （1）

校正死亡率＝（處理組死亡率－對照死亡率）/（1－對照組死亡率）×100% （2）

2 結(jié)果與分析

2.1 玫煙色棒束孢對梨黃粉蚜的致病力分析

玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜成蚜有明顯的致病力（圖1），且死亡率隨噴霧濃度和處理天數(shù)的增加而上升。經(jīng)不同濃度孢子懸浮液處理后，7 d死亡率分別達(dá)到最低峰值81.29%，最高峰值97.24%。

高濃度（1.0×108個(gè)/mL）孢子懸浮液處理梨黃粉蚜成蚜后，LT50為2.55 d，LT90為4.50 d（表1），并且可在3 d 內(nèi)有效控制黃粉蚜數(shù)量（表2）。

表1 不同濃度玫煙色棒束孢處理梨黃粉蚜的致死時(shí)間LT50 和LT90 d

表2 不同時(shí)間玫煙色棒束孢對梨黃粉蚜的致死濃度LC50 和LC90 個(gè)/mL

2.2 玫煙色棒束孢對桃粉蚜的致病力分析

由圖2 可知，玫煙色棒束孢IF- 1106 對桃粉蚜成蚜的致病力高于梨黃粉蚜，4 個(gè)濃度（1.0×108，1.0×107，1.0×106，1.0×105個(gè)/mL）下，桃粉蚜的死亡率均達(dá)到100%，并且死亡時(shí)間隨著孢子濃度的提高而縮短。

高濃度（1.0×108個(gè)/mL）孢子懸浮液處理桃粉蚜成蚜后，LT50為1.36 d，LT90為2.83 d （表3）。另外，低濃度（1.0×106個(gè)/mL）玫煙色棒束孢在3 d內(nèi)即可有效控制桃粉蚜（表4）。

表3 不同濃度玫煙色棒束孢處理桃粉蚜的致死時(shí)間LT50 和LT90 d

表4 不同時(shí)間玫煙色棒束孢對桃粉蚜的致死濃度LC50 和LC90 個(gè)/mL

2.3 玫煙色棒束孢對2 種蚜蟲的校正死亡率分析

玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜、桃粉蚜成蚜均具有很高的致病力。用不同濃度孢子懸浮液處理后，2 d 時(shí)4 個(gè)濃度處理下的桃粉蚜死亡率差異顯著（F＝41.753，df＝19，P＜0.05），但6，7 d 時(shí)4 個(gè)處理濃度之間差異不顯著（表5）。說明低濃度處理后，隨著時(shí)間的積累對桃粉蚜可以達(dá)到與高濃度處理后同樣高的死亡率，并且隨著濃度的提高，達(dá)到同樣死亡率所需的時(shí)間越短。

表5 不同濃度處理后蚜蟲校正死亡率差異性分析 %

雖然梨黃粉蚜在濃度為1.0×105個(gè)/mL 的孢子懸浮液處理后7 d 校正死亡率為81.29%，與其他高濃度孢子懸浮液處理后相比差異顯著（F＝9.432，df＝19，P＜0.05），但更高濃度處理后的死亡規(guī)律與桃粉蚜死亡規(guī)律相似。說明隨著環(huán)境中孢子濃度的提升，目標(biāo)害蟲的死亡速度越快，只是不同種的害蟲對于病原真菌的抵抗能力有差異。

2.4 玫煙色棒束孢對2 種蚜蟲的侵染死亡模型

通過玫煙色棒束孢IF- 1106 對2 種蚜蟲校正死亡率的分析，雖然2 種蚜蟲對其抵抗能力不同，但其侵染后的時(shí)間- 死亡率均呈現(xiàn)“S”型曲線，經(jīng)Logistic 方程擬合（圖3），得到玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜、桃粉蚜侵染模型相關(guān)系數(shù)分別為0.995，0.996，說明Logistic 方程可以反映出梨黃粉蚜、桃粉蚜受玫煙色棒束孢IF- 1106 侵染而死亡的過程。因此，確定玫煙色棒束孢IF- 1106 對2 種果樹蚜蟲的侵染模型（表6）。

表6 玫煙色棒束孢IF-1106 對梨黃粉蚜、桃粉蚜的侵染死亡模型

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)在室內(nèi)條件下測定了玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜和桃粉蚜的致病力。結(jié)果表明，玫煙色棒束孢IF- 1106 對這2 種果樹蚜蟲均具有較高的致死率，結(jié)合死亡率差異結(jié)果表明，該菌株對桃粉蚜的致病力強(qiáng)于梨黃粉蚜，并且在高濃度（1.0×108孢子/mL）下蚜蟲死亡速度最快。2 種蚜蟲受侵染后的時(shí)間- 死亡率曲線均符合Logistic 方程，玫煙色棒束孢IF- 1106 對梨黃粉蚜、桃粉蚜侵染死亡模型分別為Y＝98.730 39/（1＋203.463 49e-1.82526X），Y＝100.637 38/（1＋8.093 62e-1.3433X）。因此，高濃度IF- 1106 菌液具有快速高效控制2 種果樹蚜蟲種群數(shù)量的潛力。

玫煙色棒束孢IF- 1106 菌株對不同種類害蟲的致病力之間存在較大差異。相關(guān)研究表明，其對梨小食心蟲（Grapholitha molesta（Busck））成蟲的致死率為48.89%[19]，黃粉蟲（Tenebrio molitor）死亡率僅為45.6%[20]。因此，測定該菌株對不同害蟲的致病力以形成殺蟲譜十分重要，是其實(shí)現(xiàn)田間高效應(yīng)用的基礎(chǔ)。經(jīng)高濃度（1.0×108個(gè)/mL）玫煙色棒束孢IF- 1106 孢子懸浮液處理后，二斑葉螨（Tetranychus urticae）死亡率為62%，桃蚜死亡率為91.7%[20]。玫煙色棒束孢IFu13a 菌株對梨冠網(wǎng)蝽（Stephanitis nashi）、小綠葉蟬（Jacobiasca formosana）、溫室白粉虱（Trialeurodes vaporariorum）3 種刺吸式口器害蟲的累計(jì)死亡率分別達(dá)到100%，100%，81.25%[21]?？梢?，玫煙色棒束孢對于刺吸式口器害蟲具有更顯著的抑制作用。本研究中經(jīng)高濃度（1.0×108個(gè)/mL）玫煙色棒束孢IF- 1106 孢子懸浮液處理后梨黃粉蚜、桃粉蚜的死亡率分別高達(dá)97.24%和100%，進(jìn)一步說明玫煙色棒束孢對防治刺吸式口器害蟲，尤其對蚜蟲具有極高的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)潛力。

將生防菌的室內(nèi)致病力轉(zhuǎn)化為田間藥效，藥劑的使用方法十分關(guān)鍵。蚜蟲常在寄主葉背進(jìn)行取食活動，采用從下往上噴灑玫煙色棒束孢制劑的方法，既可以最大限度地使孢子接觸目標(biāo)害蟲，也可以避免光照直射對孢子的傷害，使其最大限度地發(fā)揮效能。為了預(yù)防果樹蚜蟲入袋為害，應(yīng)在大發(fā)生前進(jìn)行防治，一旦大量入袋，果袋成為其“避風(fēng)港”，為治理工作帶來巨大困難。胡瓜新小綏螨（Neoseiulus cucumeiris）可攜帶玫煙色擬青霉菌[22]，經(jīng)盆栽試驗(yàn)成功防治蚜蟲和紅蜘蛛，這種方法對環(huán)境條件要求較高，目前雖僅適用于標(biāo)準(zhǔn)溫室大棚，但可為袋內(nèi)蚜蟲治理提供新思路，即以攜帶昆蟲病原真菌的昆蟲天敵或者其他媒介作為傳播載體，在袋內(nèi)活動并使蚜蟲種群形成流行病，從而控制袋內(nèi)害蟲數(shù)量。

本試驗(yàn)是在室內(nèi)條件下進(jìn)行的，可以保證噴霧的分生孢子與試蟲有效接觸，接種后的試蟲飼養(yǎng)環(huán)境與田間的實(shí)際環(huán)境條件有一定差異。另外，試蟲均為成蚜，未采用若蚜，避免了若蚜蛻皮影響IF- 1106菌株的發(fā)揮作用。因此，玫煙色棒束孢IF- 1106 菌株在田間對試蟲的表現(xiàn)具體如何，有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，玫煙色棒束孢IF- 1106 對防治蚜蟲等刺吸式口器害蟲有較高的應(yīng)用潛力，在田間條件下，結(jié)合果樹套袋防治技術(shù)和其他綠色防控手段，有望實(shí)現(xiàn)果樹害蟲的高效安全治理，促進(jìn)果樹產(chǎn)業(yè)的減施增效與可持續(xù)發(fā)展。