EoNPV對茶尺蠖兩近緣種的毒力差異

李 紅，唐美君，郭華偉，王志博，肖 強，*

(1.中國農業(yè)科學院 茶葉研究所，浙江 杭州 310008； 2.中國農業(yè)科學院 研究生院，北京 100081； 3.農業(yè)農村部茶葉質量安全控制重點實驗室，浙江 杭州 310008)

茶尺蠖核型多角體病毒(Ectropisobliquanucleopolyhedrosis virus，EoNPV)是茶尺蠖的重要病原微生物，于1977年在我國安徽茶園首次發(fā)現(xiàn)[1]，隸屬于桿狀病毒科(Baculoviridae)，α-桿狀病毒屬(Alphabaculovirus)[2]。由于茶尺蠖核型多角體病毒能夠在茶園中長期存在，并且對茶尺蠖幼蟲有較高的致病力[3]，近些年科研工作者在利用EoNPV防治茶園中的茶尺蠖方面做了大量的研究，開展了以EoNPV作為主要成分的生物農藥制劑研制，目前已登記成生物農藥產品并進行了大面積示范應用，已成為茶園中茶尺蠖生物防治的主要措施[4-5]。

茶尺蠖(EctropisobliquaProut，1915)和灰茶尺蠖(EctropisgrisescensWarren，1894)是一對近緣種茶樹害蟲[6-7]，均隸屬于鱗翅目(Lepidoptera)尺蠖蛾科(Geometridae)灰尺蛾亞科(Ennominae)埃尺蛾屬(Ectropis)，主要以幼蟲取食茶樹葉片為害，嚴重時甚至導致茶樹死亡[8-9]，對茶葉產量和品質造成影響。二者形態(tài)特征極為相似，過去一直被統(tǒng)稱為茶尺蠖。

在田間調查茶尺蠖的防治效果過程中發(fā)現(xiàn)，EoNPV對不同地理種群茶尺蠖的防治效果差異較大[10]。基于這一現(xiàn)象，姜楠等[6]采用昆蟲形態(tài)學和分子生物學相結合的方法，研究明確了我國茶園中存在茶尺蠖和灰茶尺蠖兩近緣種。隨著研究的不斷深入，目前茶尺蠖兩近緣種在我國茶園中的地理分布已基本明確。茶尺蠖和灰茶尺蠖具有相對獨立的分布區(qū)域，同時還存在混發(fā)區(qū)；灰茶尺蠖的分布較茶尺蠖更廣，茶尺蠖主要分布在浙江、江蘇和安徽三省，在浙江的富陽、臨安，安徽的宣城，江蘇的溧陽等5個地區(qū)是兩近緣種的混發(fā)區(qū)[11-12]。

現(xiàn)有的研究表明，EoNPV可以感染茶尺蠖和灰茶尺蠖，但EoNPV對這兩近緣種的毒力差異尚不清楚，且前期均采用浸葉法測定EoNPV對茶尺蠖和灰茶尺蠖的半致死濃度LC50(median lethal concentration)[10，13]。本研究首次采用葉盤法測定了EoNPV對茶尺蠖兩近緣種的半致死劑量LD50(median lethal dose)和致死中時間LT50(median lethal time)，并比較了EoNPV對茶尺蠖和灰茶尺蠖的毒力差異，可為EoNPV的后續(xù)研究，特別是指導EoNPV田間防控茶尺蠖和灰茶尺蠖提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲

茶尺蠖幼蟲采集于浙江省杭州市余杭區(qū)茶園(119.90°E，30.39°N)，灰茶尺蠖幼蟲采集于廣西茶園(110.36°E，25.30°N)，室內飼養(yǎng)繁殖至少3代。實驗幼蟲飼養(yǎng)環(huán)境為溫度(24±1)℃，光周期為13 h/11 h(L/D)，濕度(75±5)%。

1.2 EoNPV病毒液

試驗所用茶尺蠖病毒為中國農業(yè)科學院茶葉研究所實驗室保存的病毒毒株經(jīng)增殖提純后低溫保存?zhèn)溆玫牟《驹骸?/p>

1.3 毒力測定方法

根據(jù)預試驗的結果，設置5個EoNPV劑量處理，即2×103、2×104、2×105、2×106、2×107PIB·頭-1，采用葉盤飼毒法進行。先將病毒原液用蒸餾水梯度稀釋成5個不同濃度：即2×105、2×106、2×107、2×108、2×109PIB·mL-1，以蒸餾水作為對照。然后將茶樹嫩葉片用圓形打孔器制成直徑為9 mm的葉盤，用移液槍分別吸取10 μL上述不同濃度的病毒液滴至葉盤上，并將帶病毒的葉盤置于底部鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中，于通風處晾干。挑選3齡初期幼蟲，饑餓處理6 h后，將帶病毒的葉盤和幼蟲同時轉移至24孔板中，取食8 h后，挑出食盡葉盤的幼蟲，轉移到玻璃瓶中用無病毒葉片飼養(yǎng)作為試驗用蟲，每個濃度處理試驗蟲數(shù)不少于60頭。每天記錄死亡蟲數(shù)至試驗用蟲全部死亡或化蛹。飼養(yǎng)溫度(24±1)℃，光周期為13 h/11 h(L/D)，濕度(75±5)%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用Excel統(tǒng)計各處理試驗用蟲的累計死亡蟲數(shù)與累計死亡率，使用SPSS進行顯著性分析。使用DPS軟件計算各處理的半致死劑量(LD50)和致死中時間(LT50)。

2 結果與分析

2.1 茶尺蠖兩近緣種感染EoNPV后的死亡動態(tài)

EoNPV不同劑量(2×103、2×104、2× 105、2×106、2×107PIB·頭-1)處理茶尺蠖和灰茶尺蠖3齡幼蟲的死亡率如圖1、圖2所示。結果顯示，EoNPV的使用劑量與茶尺蠖和灰茶尺蠖的死亡率呈正相關，病毒的使用劑量越高，死亡率也越高。在相同劑量處理下，飼喂病毒相同天數(shù)之后，茶尺蠖的死亡率要高于灰茶尺蠖。在2×103PIB·頭-1的劑量處理下，茶尺蠖在飼毒后第7天開始死亡，而灰茶尺蠖在飼毒后第10天開始死亡，與茶尺蠖相比灰茶尺蠖在最低劑量病毒處理下開始死亡時間遲了3 d。而在2×104、2×105、2×106、2×107PIB·頭-14個劑量處理時，相同處理劑量下，灰茶尺蠖開始死亡時間均比茶尺蠖遲1 d。在試驗的最高劑量2×107PIB·頭-1處理下，茶尺蠖幼蟲在飼毒后第10天時全部死亡，而灰茶尺蠖幼蟲在第10天的死亡率為65%，相同劑量的病毒處理后茶尺蠖幼蟲的死亡率高于灰茶尺蠖，這說明EoNPV對茶尺蠖的致病力高，而對灰茶尺蠖的致病力低于茶尺蠖。

2.2 EoNPV對茶尺蠖兩近緣種的LD50和LT50

EoNPV對茶尺蠖和灰茶尺蠖3齡幼蟲的半致死劑量LD50如表1所示。結果顯示，EoNPV處理茶尺蠖的LD50為1.24×105PIB·頭-1，EoNPV處理灰茶尺蠖的LD50為3.58×106PIB·頭-1，灰茶尺蠖的LD50是茶尺蠖的28.9倍。這表明在同樣的環(huán)境條件下，灰茶尺蠖幼蟲被茶尺蠖病毒感染后半數(shù)個體死亡所需要的劑量是茶尺蠖的28.9倍。茶尺蠖病毒處理茶尺蠖和灰茶尺蠖3齡幼蟲的致死中時間LT50如表2所示。不同劑量處理下幼蟲的平均死亡率與標準差如表2所示， 2×105、2×106、2×107PIB·頭-13個劑量處理間茶尺蠖幼蟲的平均死亡率沒有顯著差異，與2×103和2×104PIB·頭-1劑量處理下幼蟲的平均死亡率存在顯著差異。茶尺蠖病毒不同劑量處理灰茶尺蠖的平均死亡率間的顯著性與茶尺蠖的一致，但茶尺蠖的LT50均小于灰茶尺蠖，在2×107PIB·頭-1劑量處理下，灰茶尺蠖的致死中時間約為茶尺蠖的2倍，在2×106PIB·頭-1劑量處理下，灰茶尺蠖的致死中時間約為茶尺蠖的1.35倍。表明茶尺蠖病毒對茶尺蠖的毒力高于對灰茶尺蠖的毒力。

圖1 EoNPV處理后茶尺蠖的死亡動態(tài)Fig.1 Death dynamics of E. obliqua after feeding with EoNPV

圖2 EoNPV處理后灰茶尺蠖的死亡動態(tài)Fig.2 Death dynamics of E. grisescens after feeding with EoNPV

3 結論與討論

茶尺蠖核型多角體病毒(EoNPV)自首次在安徽茶園發(fā)現(xiàn)后，作為茶尺蠖的專一性病原微生物開展了系統(tǒng)研究，在EoNPV對茶尺蠖的毒性、安全性、田間防效等方面均取得了較好的進展[14-16]。目前茶尺蠖病毒殺蟲劑已進入大面積推廣應用階段，在茶尺蠖生物防治中起到了重要的作用。通常昆蟲核型多角體病毒具有較強的宿主專一性，一種病毒只能感染一種昆蟲，但也有部分昆蟲病毒是可以同時感染多種害蟲，如MabrMNPV(甘藍夜蛾核型多角體病毒)可以感染多種夜蛾科昆蟲[17]。茶尺蠖和灰茶尺蠖是近年來研究明確的茶園害蟲兩近緣種，也是茶園最主要的食葉類害蟲[6]。本研究進一步明確了EoNPV可以同時感染茶尺蠖和灰茶尺蠖，這一結果也拓展了EoNPV的宿主范圍。

表1 EoNPV對茶尺蠖兩近緣種的LD50值

表2 EoNPV處理茶尺蠖兩近緣種后的平均死亡率及LT50值

前期在研究EoNPV對茶尺蠖毒力時均采用浸葉法[10，13，16]，浸葉法在葉片處理和喂飼過程相對方便，但浸葉法只能獲得病毒對宿主的LC50，無法精確到每頭幼蟲取食病毒的量。本研究首次采用葉盤法對茶尺蠖兩近緣種進行病毒飼喂處理，可以相對精準地掌握每頭幼蟲取食的病毒數(shù)量，獲得EoNPV對茶尺蠖和灰茶尺蠖的LD50，從而探索建立了病毒對茶樹害蟲毒力評價的一種新方法。相對而言，采用葉盤法評價病毒對宿主的毒力的要求更加嚴格，特別是要掌握好害蟲的蟲齡和飼養(yǎng)的環(huán)境溫度[18]。選擇相對適合的蟲齡可以在預期時間將葉盤全部食盡，從而保證喂飼病毒的數(shù)量。飼養(yǎng)的環(huán)境則決定著在病毒繁殖周期內是否能有效死亡，進而較好地獲得病毒作用宿主的不同死亡率。

盡管EoNPV可以同時感染茶尺蠖和灰茶尺蠖，但結果表明其對茶尺蠖與灰茶尺蠖的敏感性存在明顯差異，灰茶尺蠖的LD50是茶尺蠖的28.9倍，可以看出EoNPV對茶尺蠖更為敏感。桿狀病毒和宿主的相互作用機制是一個復雜的過程，既與病毒的基因表達相關，也與宿主的抵御機制關聯(lián)。Hou等[19]利用MabrMNPV感染棉鈴蟲和甜菜夜蛾，結果表明，病毒感染不同的昆蟲宿主后ODV和BV具有不同的特異蛋白質成分，這可能是宿主對病毒基因表達的響應。Katsuma等[20]發(fā)現(xiàn)，若發(fā)生基因突變的BmNPV病毒其FP25K發(fā)生了突變，此病毒感染家蠶幼蟲后死亡蟲尸的液化程度比感染野生型病毒而死亡的蟲尸低，而且半致死量(LD50)比野生型病毒的高1 000倍，反映出不同病毒毒株對宿主的作用存在差異。而作為近緣種的灰茶尺蠖和茶尺蠖對同一病毒的毒力差異機制尚不清楚，后續(xù)有必要作進一步的深入研究。