殺蟲真菌爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱作用特點(diǎn)和控害效果

張志春 張怡 沈迎春 郭慧芳

摘要：煙粉虱是非洲菊上常發(fā)害蟲，主要依賴化學(xué)防治，但常用藥劑防治效果一般，生物防治是理想的替代手段。本研究首先鑒定非洲菊煙粉虱的生物型，然后測定蟲生真菌爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的室內(nèi)殺蟲活性，并對(duì)其田間防治效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，非洲菊煙粉虱屬于Q型;爪哇棒束孢含量為1 ml 1×106孢子以上對(duì)非洲菊煙粉虱成蟲即具有很高的致病力，3 d后校正死亡率達(dá)90%以上，7 d后非洲菊煙粉虱成蟲全部死亡;在濕度大于85%條件下，1 ml 5.0×109孢子爪哇棒束孢油懸劑稀釋到1 ml 2.5×106孢子，對(duì)田間非洲菊煙粉虱具有較高的防治效果，藥后14 d和21 d的校正防效分別為88.60%和94.21%。說明蟲生真菌爪哇棒束孢對(duì)非洲菊上的煙粉虱致病力高且實(shí)際防治效果好，可用于非洲菊等花卉煙粉虱的防治。

關(guān)鍵詞：非洲菊;煙粉虱;爪哇棒束孢;生物防治

中圖分類號(hào)：S433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4440（2020）06-1398-05

Abstract： Whitefly is a common pest of Gerbera Jamesonii， which mainly depends on chemical control， but the common pesticides are not effective， and biological control is an ideal alternative method. In this study， the biotype of Bemisia tabaci was identified， then the toxicity and control effect of Isaria javanica against Bemisia tabaci were tested. The results showed that the Bemisia tabaci belonged to Q-type. When the content of Isaria javanica was more than 1×106 spores per milliliter， it had high pathogenicity to Bemisia tabaci with revised mortality rates above 90% and 100% at three and seven days. The 5.0×109 spores per milliliter Isaria javanica oil suspension had high control effect on Bemisia tabaci in the field with relative humidity above 85%. The corrected control effect was over 88.60% and 94.21% after 14 and 21 days at 2.5×106 spores per milliliter. These results indicate that the Isaria javanica has high pathogenicity against Bemisia tabaci of Gerbera jamesonii， and the control effect is good， so insecticidal fungus Isaria javanica can be used to control Bemisia tabaci in flowers.

Key words：Gerbera jamesonii Bolus;Bemisia tabaci;Isaria javanica;biological control

煙粉虱（Bemisia tabaciGennadius）屬半翅目粉虱科，作為重要的入侵生物，其已成為一種世界性害蟲，可通過直接刺吸、分泌蜜露誘發(fā)煤煙病以及傳播病毒等產(chǎn)生危害，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)作物造成極大的危害[1-4]。除為害蔬菜、棉花等經(jīng)濟(jì)作物外，煙粉虱也是花卉上的重要害蟲。長期以來，煙粉虱的防治主要以化學(xué)農(nóng)藥防治為主，導(dǎo)致害蟲對(duì)常見的化學(xué)農(nóng)藥如啶蟲脒等產(chǎn)生了嚴(yán)重抗藥性，增加了防治難度[5-6]，且不同生物型煙粉虱在寄主適應(yīng)性、抗藥性等方面均存在較大差異[7-8]，進(jìn)一步增強(qiáng)了防治難度。

非洲菊（Gerbera jamesonii Bolus）是世界五大鮮切花之一[9]，其花色繁多，花枝挺拔，花期長且不易衰敗，深受花卉種植者和消費(fèi)者喜愛，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[10]。然而由于非洲菊葉片寬大，是煙粉虱喜好的寄主，受危害嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)造成的霉污病不僅影響光合作用，也影響非洲菊鮮切花的品質(zhì)。非洲菊煙粉虱的防治同樣依賴化學(xué)農(nóng)藥，化學(xué)農(nóng)藥長期單一使用后造成煙粉虱抗藥性增強(qiáng)。由于繁殖速度快，為害隱蔽，抗藥性強(qiáng)，煙粉虱的生物防治研究一直備受關(guān)注，其中利用蟲生真菌進(jìn)行生物防治已成為替代化學(xué)防治的最重要手段之一。蠟蚧輪枝菌、球孢白僵菌、座殼孢菌、擬青毒等已被報(bào)道可作為生物防治煙粉虱的殺蟲真菌[11]，其中球孢白僵菌已被登記用于煙粉虱的防治。本實(shí)驗(yàn)室從田間煙粉虱中分離出殺蟲真菌爪哇棒束孢[12]，并首次將這種真菌登記為生物農(nóng)藥，用于蔬菜上煙粉虱的生物防治。為進(jìn)一步發(fā)揮生物農(nóng)藥爪哇棒束孢的作用，本試驗(yàn)研究了爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的室內(nèi)殺蟲活性和田間防治效果等，以探明爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的作用特點(diǎn)和防治潛力，提升花卉害蟲生物防治水平。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

1.1.1供試?yán)ハx非洲菊煙粉虱采自南京市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所祿口基地，在人工氣候室[溫度：（25±1） ℃，光周期：14L∶10D]中用非洲菊飼養(yǎng)。

1.1.2供試藥劑爪哇棒束孢（Isaria javanica）孢子粉和1 ml 5.0×109孢子爪哇棒束孢油懸劑由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研制。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1煙粉虱生物型鑒定PCR 反應(yīng)擴(kuò)增單頭煙粉虱COI基因：根據(jù)T5 Direct PCRKit （Aniamal Tissiue）（擎科生物科技有限公司）試劑盒說明書，利用加熱裂解法處理單頭煙粉虱作為DNA模板。PCR 擴(kuò)增所用引物為通用引物，上游引物mtCOI-F：5′-TTGATTTTTTGGTCATCCAGAAGT-3′，下游引物mtCOI-R：5′-CTGAATATCGRCGAGGCATTCC-3′。擴(kuò)增產(chǎn)物為maDNA COI基因3′末端大小為610 bp左右的部分序列。PCR反應(yīng)體系：2×T5 Direct PCR Mix 25 μl，mtCOI-F Primer 2 μl，mtCOI-R Primer 2 μl，模板DNA 2 μl，加ddH2O 至50 μl。PCR 反應(yīng)體系于98 ℃變性3 min，然后進(jìn)行36 個(gè)循環(huán)：98 ℃變性1 s，50 ℃退火10 s，2 ℃延伸1 min;然后再72 ℃延伸5 min。反應(yīng)產(chǎn)物置于4 ℃冰箱保存，送擎科生物科技有限公司測序。測序結(jié)果通過NCBI 網(wǎng)站上的BLAST（ http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/） 進(jìn)行比對(duì)鑒定。

1.2.2室內(nèi)殺蟲活性測定將爪哇棒束孢孢子粉用0.05%吐溫80配置成1 ml 1×108孢子、1×107孢子、1×106孢子和1×105孢子、1×104孢子，以0.05%吐溫80作為對(duì)照，均勻噴霧于帶有采自非洲菊的煙粉虱黃瓜葉正反面，待煙粉虱成蟲穩(wěn)定不亂飛后，將黃瓜葉片放于高濕環(huán)境中，每個(gè)處理重復(fù)4次，分別于藥后3 d和7 d調(diào)查活蟲數(shù)，計(jì)算死亡率，并與對(duì)照死亡率進(jìn)行比較，計(jì)算校正死亡率。用唐啟義教授開發(fā)的DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行差異顯著性比較。

1.2.3田間防效評(píng)價(jià)在大棚中選取受煙粉虱危害的非洲菊，做好標(biāo)記，每個(gè)小區(qū)標(biāo)記10株，將1 ml 5.0×109孢子爪哇棒束孢油懸劑用水稀釋1 000倍和2 000倍即得到1 ml 5.0×106和2.5×106孢子 2個(gè)處理，用電動(dòng)噴霧器均勻噴霧于非洲菊葉正反面，每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，每重復(fù) 50株，同時(shí)用清水作對(duì)照。噴霧處理后大棚保持高濕環(huán)境24 h，然后正常管理，7 d后再次施以相同處理藥液。分別于第一次施藥前、施藥后14 d和21 d調(diào)查活蟲數(shù)，計(jì)算死亡率，并與對(duì)照死亡率進(jìn)行比較，計(jì)算校正死亡率。感染率為顯癥蟲數(shù)占供試蟲基數(shù)的百分率。用DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用Tukeys法進(jìn)行不同處理間差異顯著性比較。

2結(jié)果與分析

2.1煙粉虱生物型的鑒定

對(duì)煙粉虱mtDNA COI 基因的擴(kuò)增結(jié)果表明，PCR 產(chǎn)物大小約為610 bp，與預(yù)計(jì)中的產(chǎn)物大小相近，無非特異性條帶。序列通過Blast比對(duì)（圖1），初步確定為Q型，利用DNAman軟件，將非洲菊煙粉虱COI基因序列和Q型煙粉虱、B型煙粉虱COI基因序列比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)非洲菊煙粉虱mtDNA COI序列和Q型煙粉虱完全相同，非洲菊上的煙粉虱鑒定為Q型。

2.2爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的室內(nèi)殺蟲活性

爪哇棒束孢對(duì)煙粉虱的侵染效果如圖2所示。從圖2中可以看出，爪哇棒束孢真菌侵染5 d后，在煙粉虱體表就能長滿菌絲，7 d后，煙粉虱體表的爪哇棒束孢就能產(chǎn)生大量孢子，可以繼續(xù)侵染其他煙粉虱。

爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的室內(nèi)殺蟲活性見表1。從表1中可以看出，爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的致病力因孢子含量不同而異，在孢子含量為1 ml 1×106及以上時(shí)，對(duì)害蟲表現(xiàn)出很高的致病活性，處理后3 d校正死亡率即達(dá)90%以上，7 d高達(dá)100%;孢子含量為1 ml 1×105時(shí)，爪哇棒束孢殺蟲活性較低，7 d后校正死亡率為43%。爪哇棒束孢處理后3 d對(duì)煙粉虱成蟲的毒力回歸方程為Y=0.038x+3.437（R=0.91），LC50和LC95分別為1 ml 2.17×105孢子和1.11×107孢子，處理后7 d對(duì)煙粉虱成蟲的毒力回歸方程為Y=0.038x+3.160（R=0.89），LC50和LC95分別為1 ml 1×105.06孢子和1×106.77孢子。

2.3爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的田間防治效果

1 ml 5.0×109孢子爪哇棒束孢油懸劑對(duì)非洲菊煙粉虱表現(xiàn)出理想的田間控害效果。從表2可以看出，1 ml 5.0×109孢子爪哇棒束孢油懸劑配置成1 ml 2.5×106和5.0×106孢子2個(gè)孢子含量藥液噴霧處理，對(duì)溫室內(nèi)非洲菊煙粉虱均具有較好的防治效果。首次施藥后14 d，1 ml 2.5×106孢子和5.0×106孢子藥液對(duì)害蟲的校正防效分別為88.60%和90.87%，真菌感染率分別為72.76%和81.89%，高孢子含量處理感染率顯著高于低孢子含量處理（P<0.01）;首次施藥后21 d，1 ml 2.5×106孢子和5.0×106孢子藥液對(duì)煙粉虱的校正防效分別為94.21%和94.52%，2個(gè)孢子含量處理間沒有顯著差異，真菌感染率分別為89.06%和92.79%，2個(gè)孢子含量間也沒有顯著差異（P>0.05）。

3討論

利用蟲生真菌防治害蟲是生物防控的重要手段，因其環(huán)境友好、對(duì)人畜安全、易于規(guī)模生產(chǎn)、難以產(chǎn)生抗性等優(yōu)點(diǎn)，日益受到人們的重視和青睞。由于長期使用化學(xué)農(nóng)藥，非洲菊煙粉虱對(duì)一些常用化學(xué)藥劑產(chǎn)生了很高的抗藥性，利用生物防治可以很好地解決這些問題[13-15]，國內(nèi)外利用蟲生真菌防治煙粉虱已經(jīng)取得了一些成果，比如利用球孢白僵菌、玫煙色擬青霉菌和蠟蚧輪枝菌等蟲生真菌能較好地防治煙粉虱[11，16-17]。前人研究發(fā)現(xiàn)，白僵菌在濕度為100%的室內(nèi)條件下對(duì)煙粉虱3齡若蟲的LC50為1 ml 2.0×105孢子，而玫煙色擬青霉菌的LC50為1 ml 1.86×1019孢子[18]，1 ml 1.0×107孢子玫煙色棒束孢IF-1106 菌株在室內(nèi)高濕條件下處理煙粉虱成蟲，10 d的校正死亡率為54.98%[19]。而本研究結(jié)果表明，在室內(nèi)爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱成蟲3 d的LC50即為1 ml 2.17×105孢子，顯著優(yōu)于玫煙色棒束孢IF-1106 菌株。

對(duì)于煙粉虱等害蟲的殺蟲真菌研究，大多數(shù)局限于對(duì)殺蟲真菌的室內(nèi)活性研究，缺少田間條件下對(duì)害蟲的殺蟲效果評(píng)價(jià)。本研究發(fā)現(xiàn)，爪哇棒束孢油懸劑對(duì)設(shè)施大棚的非洲菊煙粉虱也具有很好的防治效果，有效成分用量為1 ml 2.5×106孢子時(shí)，14 d的校正防效達(dá)88.60%，21 d的校正防效達(dá)94.21%，且真菌感染率很高。綜合上述研究結(jié)果表明，爪哇棒束孢對(duì)非洲菊煙粉虱的生物防治潛力大，除已開發(fā)用于蔬菜上的煙粉虱防治產(chǎn)品外，也可開發(fā)用于非洲菊等花卉上煙粉虱防治產(chǎn)品。由于殺蟲真菌的侵染特點(diǎn)，施藥后24 h內(nèi)需要田間保持高濕度，有可能帶來田間病害增加的風(fēng)險(xiǎn)。如何協(xié)調(diào)設(shè)施內(nèi)病蟲害的防控，營造短期高濕度條件以發(fā)揮殺蟲真菌對(duì)害蟲的防控作用，同時(shí)減少對(duì)病害發(fā)生的直接影響，需要進(jìn)一步根據(jù)不同作物種類及生長期等進(jìn)行病蟲害發(fā)生和控制的系統(tǒng)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]DE BARRO P J， LIU S S， BOYKIN L M， et al. Bemisia tabaci： a statement of species status[J]. Annual Review of Entomology， 2011， 56： 1-19.

[2]許麗麗，蔡力，沈偉江，等. 中國部分地區(qū)煙粉虱生物型種類及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析[J]. 應(yīng)用生態(tài)報(bào)，2014，25（4）：1137-1144.

[3]JONES D. Plant viruses transmitted by whiteflies [J]. European Journal of? Plant Pathology， 2003，109：195-219.

[4]DE BARRO P J， LIU S S， BOYKIN L M， et al. Bemisia tabaci：a statement of species status[J]. Annual Review of Entomology， 2011， 56：1-19.

[5]何玉仙，翁啟勇，黃建，等. 煙粉虱田間種群的抗藥性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2007， 18（7）： 1578-1582.

[6]鄭宇，趙建偉，何玉仙，等. 福建省煙粉虱田間種群抗藥性發(fā)展及其影響因素[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2012， 23（1）： 271-277.

[7]IIDA H， KITAMURA T， HONDA H I. Comparison of egg-hatching rate， survival rate and development time of the immature stage between B- and Q- biotypes of Bemisia tabaci （Gennadius） （Homoptera： Aleyrodidae） on various agricultural crops[J].Applied Entomology and Zoology， 2009，44：267-273.

[8]LUO C， JONES C M， DEVINE G， et al. Insecticide resistance in Bemisia tabaci biotype Q （Hemiptera： Aleyrodidae） from Chin[J] Crop Protection，2010，29：429-434.

[9]郝向陽，林覓，孫雪麗，等. 福建非洲菊產(chǎn)區(qū)根腐病病原菌的分離與鑒定[J]. 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2018， 33 （4）： 391-395

[10]焦元辰，郝向陽，孫雪麗，等. 不同激素和非生物脅迫處理對(duì)非洲菊SOD活性的影響[J].園藝與種苗， 2018， 38 （7）： 6-9

[11]王慧，孔維娜，馬瑞燕. 煙粉虱生物防治研究進(jìn)展[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2005， 25（4）： 420-424.

[12]GUO H F， QU Y F. Improvement on natural enemies of Bemisia tabaci using extracts of Agrimonia pilosa[J]. Journal of Economic Entomology， 2019， 112（4）：1581-1586

[13]宋薇薇，朱輝，余鳳玉，等. 植物內(nèi)生菌及其對(duì)植物病害的防治作用綜述[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（6）：12-16.

[14]李歡，曹雪梅，陳茹，等. 高效拮抗鏈孢霉和綠色木霉海洋細(xì)菌的篩選及鑒定[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，50（7）：1519-1526.

[15]蔣妮，白丹宇，宋利沙，等. 棘孢木霉F2菌株對(duì)三七灰霉病的生物防治作用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（20）：94-97.

[16]梁麗，田晶，馬瑞燕. 玫煙色棒束孢研究進(jìn)展[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 33（4）： 362-368.

[17]王聯(lián)德，黃建. 煙粉虱的為害及其生物防治策略[J]. 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2006， 35（4）： 365-371.

[18]劉召，雷仲仁. 對(duì)煙粉虱具有高致病力的蟲生真菌篩選[J].中國蔬菜， 2014（3）： 37-40.

[19]田晶，田浩楷，刁紅亮，等. 玫煙色棒束孢對(duì)煙粉虱致病的時(shí)間-劑量-死亡率模型分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 46（ 1） ： 70-75.

（責(zé)任編輯：陳海霞）