球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾的毒力及組織病理學(xué)研究

李兆英,歐陽(yáng)愷昱,胡 葉,顏 菁,仝雨欣,易 好

(陜西學(xué)前師范學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,陜西 西安 710100)

草地貪夜蛾(Spodopterafrugiperda)屬鱗翅目(Lepidoptera)夜蛾科(Noctuidae),是重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng),食性雜、分布廣、適應(yīng)性和遷飛能力極強(qiáng)。其幼蟲(chóng)主要以玉米、小麥、水稻、甘蔗等多種農(nóng)作物為食,從2019年在我國(guó)云南首次發(fā)現(xiàn)后,現(xiàn)已擴(kuò)散至我國(guó)的大部分省市,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的損失[1]。

為了有效防治草地貪夜蛾,國(guó)內(nèi)研究者進(jìn)行了大量的工作。魯艷輝等比較了氯蟲(chóng)苯甲酰胺等6種不同化學(xué)殺蟲(chóng)劑對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的生物活性[2],為草地貪夜蛾的化學(xué)防控提供了參考。但是因?yàn)榛瘜W(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的影響以及草地貪夜蛾的抗性提高[3],更多的研究者在嘗試使用生物防治,如天敵昆蟲(chóng)[4]、昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)[5]、病原微生物[6-7]等。

球孢白僵菌(Beauveriabassiana)簡(jiǎn)稱(chēng)為白僵菌,屬于絲孢類(lèi)昆蟲(chóng)病原真菌,致病性強(qiáng),寄主范圍極其寬泛,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)林害蟲(chóng),如玉米螟(Ostriniafurnacalis)[8]、棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpaarmigera)[9]等的防治,并取得了良好的防治效果。白僵菌可以通過(guò)接觸昆蟲(chóng)的體壁、節(jié)間膜、氣孔等侵染宿主,也可以在昆蟲(chóng)進(jìn)食、呼吸時(shí),通過(guò)消化道、呼吸道等內(nèi)部途徑侵入[10]。在適宜的溫度和濕度條件下,白僵菌分生孢子分泌各種胞外酶,并借助機(jī)械壓力穿透宿主體壁,進(jìn)入體腔形成菌絲[11];菌絲依賴?yán)ハx(chóng)血腔中的養(yǎng)分不斷地生長(zhǎng)、繁殖,并侵染昆蟲(chóng)的脂肪體、肌肉以及消化、呼吸系統(tǒng)等各個(gè)組織、器官;此外菌絲在生長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)分泌各種毒素以及代謝產(chǎn)物,造成昆蟲(chóng)的生理及代謝功能紊亂,最終死亡[12]。

本研究通過(guò)室內(nèi)毒力測(cè)定以及石蠟切片和HE染色技術(shù),研究白僵菌對(duì)草地貪夜蛾的毒力以及致病機(jī)理,為使用生物農(nóng)藥白僵菌防治草地貪夜蛾以及明確病原真菌同昆蟲(chóng)宿主之間的相互作用機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株及昆蟲(chóng)

供試球孢白僵菌購(gòu)自鹽城市神威微生物菌種科技有限公司(8089508)?？蓾裥苑蹌┯行С煞趾繛?00億孢子/g。供試草地貪夜蛾為室內(nèi)人工飼養(yǎng),飼養(yǎng)條件為溫度26±1 ℃,相對(duì)濕度70%～80%。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌液制備

將稱(chēng)量好的1 g球孢白僵菌粉刮入含有19 mL 0.05% Tween-80潤(rùn)濕劑和100 mL蒸餾水的三角瓶中,在恒溫(26 ℃)磁力攪拌器上充分振蕩10～30 min,待分生孢子粉被完全打散后,用滴管吸取少量菌液滴入血球計(jì)數(shù)板中,測(cè)定孢子濃度,然后按照比例稀釋配制成1.0×106、1.0×107、1.0×108、1.0×109孢子/mL的孢子懸浮液。

1.2.2 球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾的毒力測(cè)定

選取體型一致,生長(zhǎng)健康且活動(dòng)正常的3齡幼蟲(chóng)200頭,集中稱(chēng)重后計(jì)算平均體重,并測(cè)量體長(zhǎng),放入5個(gè)已加有飼料的蟲(chóng)盒中,每個(gè)蟲(chóng)盒40頭。將配置好的4種不同濃度的菌液均勻噴施于4個(gè)蟲(chóng)盒中的蟲(chóng)體及飼料上。對(duì)照蟲(chóng)盒中不噴施菌液。所有處理均置于適合白僵菌生長(zhǎng)的溫度(26±1 ℃)下,對(duì)照和各處理均重復(fù)3次。每隔24 h測(cè)量試蟲(chóng)的體重和體長(zhǎng),并記錄幼蟲(chóng)死亡數(shù)量、存活數(shù)量和死亡日期。

1.2.3 組織切片

取40頭健康草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng),置于加有飼料的蟲(chóng)盒,噴施1.0×108孢子/mL菌液。每隔24 h觀察幼蟲(chóng)癥狀,并選擇感染癥狀明顯的試蟲(chóng)5頭,立即用多聚甲醛4 ℃固定過(guò)夜。梯度酒精75%、80%、90%、95%和100%脫水;二甲苯透明;石蠟包埋;橫向連續(xù)切片,切片厚度7 μm,切片裱于涂有多聚賴氨酸的載玻片上,烘干備用;切片脫蠟后復(fù)水,蘇木精、伊紅染色;顯微攝影系統(tǒng)(Leica DM750)觀察拍照。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

生物測(cè)定數(shù)據(jù)采用SPSS27.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用one-way ANOVA方差分析進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。采用Excel軟件繪制圖形,計(jì)算死亡率、校正死亡率。

死亡率(%)=死亡蟲(chóng)數(shù)/處理總蟲(chóng)數(shù)×100

校正死亡率(%)=(處理死亡率-對(duì)照死亡率)/(1-對(duì)照死亡率)×100

進(jìn)行回歸分析,建立毒力回歸模型,分別計(jì)算劑量效應(yīng)致死中濃度LC50值、致死中時(shí)間LT50值和相關(guān)系數(shù)(R)等參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 球孢白僵菌侵染草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的毒力測(cè)定

從表1可以看出,球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾的殺蟲(chóng)活性同孢子的濃度有關(guān)。因濃度為1.0×106孢子/mL的球孢白僵菌孢子懸浮液對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的死亡率幾乎無(wú)影響,故未列出。而濃度為1.0×107和1.0×108孢子/mL的白僵菌在第6 d后對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的死亡率>50%;第9 d時(shí),草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的校正致死率>95%。其中1.0×109孢子/mL的幼蟲(chóng)死亡率低于其它兩個(gè)濃度處理。分析LT50發(fā)現(xiàn),1.0×108孢子/mL致死時(shí)間最短。綜合死亡率還是致死時(shí)間分析,1.0×108孢子/mL的殺蟲(chóng)效果最佳;而1.0×107孢子/mL的殺蟲(chóng)效果同1.0×108孢子/mL接近;但是最大濃度(1.0×109孢子/mL)菌液的殺蟲(chóng)效果并不理想。

表1 不同濃度球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng)的室內(nèi)毒力

從表2可以看出,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),LC50值呈下降趨勢(shì),接菌后5～7 d,LC50值由1.4×109孢子/mL 降低到8.1×106孢子/mL,第9 d的LC50值僅為5 d時(shí)的0.32%。

表2 球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng)的致死中濃度

由圖1可以看出,除菌液濃度為1.0×106孢子/mL處理的草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng),其在發(fā)育早期(3～5 d),體重和體長(zhǎng)略大于正常個(gè)體外,其余幼蟲(chóng)的體重和體長(zhǎng)均小于正常個(gè)體。其中,高濃度菌液(1.0×109孢子/mL)對(duì)個(gè)體的發(fā)育影響尤其明顯,其體重和體長(zhǎng)都顯著小于正常個(gè)體;處理2～3 d后,幼蟲(chóng)體色發(fā)黑、僵硬,對(duì)觸碰反應(yīng)遲鈍,發(fā)育基本停滯。

圖A,B中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤,柱上不同小寫(xiě)字母表示經(jīng)LSD法檢驗(yàn)在0.05水平差異顯著。圖1 草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng)平均體重(A)和平均體長(zhǎng)(B)隨接種時(shí)間變化圖

2.2 球孢白僵菌侵染草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織病理學(xué)變化

正常草地貪夜蛾的體壁由表皮層(cuticle)、真皮細(xì)胞層(epidermis)和基膜(basement membrane)組成,表皮層較薄,分層不明顯(圖2,B)。體壁下的脂肪體呈帶狀,脂肪體細(xì)胞略呈方形,排列整齊,胞核橢圓形;體壁肌由排列整齊的平行肌纖維組成(圖2,A,B);中腸圓筒形,其結(jié)構(gòu)由外向內(nèi)可分為縱肌(longitudinal muscle)、環(huán)肌(circular muscle)、基膜(basement membrane)、腸壁細(xì)胞(epithelium,腸上皮)和圍食膜(peritrophic membrane)。正常中腸腸壁結(jié)構(gòu)完整,圓筒形的上皮細(xì)胞和杯狀細(xì)胞排列整齊,紋狀緣緊密而清晰;環(huán)肌和縱肌呈格子狀排列,規(guī)則而連續(xù)(圖2,A,C)。

A,B：健康草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu);C：健康草地貪夜蛾幼蟲(chóng)中腸的組織結(jié)構(gòu);D,E：處理48 h草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu);F,G,H：處理96 h草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu);I：處理120 h草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu);J：處理120 h草地貪夜蛾中腸的組織結(jié)構(gòu);K：處理144 h草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的組織結(jié)構(gòu);L：處理144 h草地貪夜蛾中腸的組織結(jié)構(gòu).In：體壁;Cu：表皮;Ep：真皮;BM：基膜;IF：節(jié)間褶;Mu：肌肉;FB：脂肪體;Tr：氣管;VNC：腹神經(jīng)索;MT：馬氏管;DBV：背血管;ME：中腸上皮;CM：環(huán)肌;LM：縱肌;PM：圍食膜;SB：紋狀緣;ML：腸腔;Sp：孢子;Hy：菌絲;Cy：包囊。圖2 白僵菌侵染草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng)的組織病理變化

球孢白僵菌處理48 h后,可見(jiàn)大量的分生孢子附著在草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的體壁表面(圖2：D,E),但未見(jiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有明顯變化(圖2：D,E)。處理96 h后,菌絲突破表皮層,表皮層同真皮層分離,但是真皮細(xì)胞層和基膜依然連續(xù)(圖2：F,G,H);幼蟲(chóng)會(huì)在體壁局部形成包囊,包裹真菌孢子(圖2：G);體壁下的脂肪體以及氣管、肌肉、中腸等組織結(jié)構(gòu)完整,未見(jiàn)明顯的組織病變(圖1：H)。處理120 h后,幼蟲(chóng)的體壁褶皺、斷裂,菌絲侵入體腔;壁脂肪體細(xì)胞分離;肌肉束松散(圖2：I);腸道內(nèi)有真菌孢子出現(xiàn),中腸上皮細(xì)胞層同肌肉層分離,局部上皮細(xì)胞排列變得疏松,細(xì)胞變形、間隙增加,紋狀緣脫落、變形;圍食膜崩潰;馬氏管變形、破裂(圖2：J)。處理144 h后,體壁崩潰,菌絲充滿體腔;壁脂肪體細(xì)胞空泡化;肌纖維松散、斷裂(圖1：K);中腸嚴(yán)重破壞,局部斷裂,上皮細(xì)胞排列雜亂且從底膜脫落,細(xì)胞溶解并出現(xiàn)空洞(圖2：L);試蟲(chóng)個(gè)體開(kāi)始死亡。

3 結(jié)論與討論

3.1 球孢白僵菌對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的毒力分析

球孢白僵菌侵染草地貪夜蛾3齡幼蟲(chóng)時(shí),白僵菌的孢子首先附著在幼蟲(chóng)體壁表面,經(jīng)過(guò)1～2 d的潛伏期,孢子萌發(fā),大量孢子布滿蟲(chóng)體表面,后侵入蟲(chóng)體。在侵染早期(1～2 d),幼蟲(chóng)會(huì)出現(xiàn)興奮、觸碰逃竄等行為,到3 d以后,幼蟲(chóng)蟲(chóng)體發(fā)黑,僵硬、卷曲,并失去活力,行動(dòng)遲緩,進(jìn)食量減少,生長(zhǎng)變得緩慢;6 d左右,試蟲(chóng)開(kāi)始死亡。

有研究表明,真菌在感染宿主時(shí)可能會(huì)遇到選擇壓力,因此會(huì)發(fā)展出操縱宿主行為的策略,如改變宿主的行為,包括取食行為、攻擊性、行為方式、運(yùn)動(dòng)活躍度、趨向性等[13]。然而,宿主行為變化并不一定都對(duì)寄生者有益,這也可能是宿主為了降低感染的病理副作用而形成的適應(yīng)[13]。推測(cè)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)對(duì)不同濃度的菌液侵染采取不同的防御策略：對(duì)于較低濃度(1.0×106孢子/mL)的菌液,在處理早期(3～5 d),其幼蟲(chóng)體重和體長(zhǎng)都會(huì)略微大于正常個(gè)體。分析其原因,可能是外來(lái)致病真菌的刺激,誘導(dǎo)了幼蟲(chóng)取食量的增加,導(dǎo)致幼蟲(chóng)試圖通過(guò)加快生長(zhǎng)發(fā)育速度,以增強(qiáng)抵抗力來(lái)降低侵害。而對(duì)于高濃度(1.0×109孢子/mL)的菌液,幼蟲(chóng)停止進(jìn)食,也基本停止生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)入類(lèi)似蟄伏的狀態(tài),這種策略會(huì)導(dǎo)致侵入者的營(yíng)養(yǎng)不足;同時(shí)過(guò)高的菌種密度,導(dǎo)致種群內(nèi)對(duì)營(yíng)養(yǎng)和空間的競(jìng)爭(zhēng)加劇,繁殖力下降;此外,高密度的菌種產(chǎn)生的過(guò)量的代謝物,也會(huì)抑制種群數(shù)量的再增加,從而降低對(duì)宿主的侵害,使真菌的殺蟲(chóng)效率降低[14]。由此看來(lái),在使用白僵菌來(lái)殺滅草地貪夜蛾時(shí),要注意施用濃度：濃度過(guò)小,會(huì)刺激害蟲(chóng)引起應(yīng)激反應(yīng),短期內(nèi)增加取食量,加大危害力度;而濃度過(guò)大,則會(huì)刺激害蟲(chóng)進(jìn)入蟄伏狀態(tài),且會(huì)造成菌種之間的競(jìng)爭(zhēng),降低殺蟲(chóng)效率。應(yīng)該根據(jù)致病菌的特點(diǎn),尋找合理的施用濃度,以達(dá)到較好的防治效果。本研究表明,球孢白僵菌的濃度為1.0×108孢子/mL時(shí)殺蟲(chóng)效果最好,推薦用于防治草地貪夜蛾。

室內(nèi)毒力測(cè)定也表明,球孢白僵菌在適宜的條件下,分生孢子才更易于萌發(fā)和侵染,并表現(xiàn)出有效的毒力,其中濕度條件尤為關(guān)鍵,當(dāng)濕度小于40%時(shí),白僵菌的萌發(fā)效率明顯下降。所以在田間應(yīng)用時(shí),最好選在雨后等空氣濕度較大時(shí)噴施,效果最佳。當(dāng)然,除了濕度之外,還應(yīng)考慮到噴施時(shí)的溫度、光照等多種不同環(huán)境因素,應(yīng)根據(jù)各地的不同環(huán)境條件具體考量[15]。

3.2 球孢白僵菌侵染對(duì)昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)體壁的影響

昆蟲(chóng)寄生真菌可通過(guò)體壁、節(jié)間膜、消化道、呼吸道等途徑感染宿主,其中體壁是入侵的主要方式之一,而宿主體表的結(jié)構(gòu)特征對(duì)昆蟲(chóng)真菌的侵染行為和致病性有著重要的影響[16]。昆蟲(chóng)成蟲(chóng),其體壁大部分骨化,節(jié)間褶前有一條未骨化的膜質(zhì)區(qū)——節(jié)間膜,成為體節(jié)之間的分界,而這里連同昆蟲(chóng)的足和頭部,成為病原真菌體壁侵染的薄弱點(diǎn)[17]。王曉紅等通過(guò)掃描電鏡觀察白僵菌侵染桑天牛Aprionagermari幼蟲(chóng)體表的過(guò)程發(fā)現(xiàn),幼蟲(chóng)體表的節(jié)間膜成為白僵菌侵入的薄弱區(qū)[18]。本研究結(jié)果顯示,因昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)和成蟲(chóng)體壁構(gòu)造的差異,幼蟲(chóng)相鄰體節(jié)之間的環(huán)形凹陷,即節(jié)間褶(intersegmental fold)作為縱肌的附著點(diǎn),表皮層會(huì)褶皺增厚,故這里并不利于真菌的侵入,而其侵入點(diǎn)一般會(huì)選在節(jié)間褶之間的平緩結(jié)構(gòu)區(qū)里。此外,因幼蟲(chóng)頭部的外骨骼高度幾丁質(zhì)化,白僵菌也很少?gòu)倪@里侵入。

在白僵菌對(duì)草地貪夜蛾幼蟲(chóng)的侵染過(guò)程中,在最初的兩天內(nèi),白僵菌分生孢子大量聚集在幼蟲(chóng)體壁表面,沒(méi)有觀察到侵入的痕跡,幼蟲(chóng)體壁的表皮層對(duì)真菌起到了第一層阻隔的作用。到第4 d左右,白僵菌侵染并分解表皮層,進(jìn)入表皮層和真皮細(xì)胞層之間,但是真皮細(xì)胞層和基膜完整而連續(xù),對(duì)白僵菌起到了第二層阻隔的作用。真皮層和基膜很好地保護(hù)了幼蟲(chóng)體腔內(nèi)的脂肪體、肌肉和中腸等結(jié)構(gòu),阻擋了真菌對(duì)內(nèi)部臟器的損傷;同時(shí),幼蟲(chóng)還形成了類(lèi)似包囊的結(jié)構(gòu),包裹住真菌孢子,這些都明顯延緩了真菌對(duì)草地貪夜蛾的侵染速度。

林華峰等的研究發(fā)現(xiàn),白僵菌在浸染松毛蟲(chóng)Dendrolimuspunctatus時(shí),會(huì)造成菌蟲(chóng)表皮層的分層現(xiàn)象,真菌最先侵入內(nèi)表皮,而上表皮和外表皮的褶皺、斷裂則是同體腔內(nèi)脂肪體組織的變形、破裂以及肌肉的溶解同時(shí)發(fā)生[19]。但是在白僵菌侵染草地貪夜蛾體壁的過(guò)程中,并沒(méi)有看到表皮層明顯的分層現(xiàn)象,這可能是由于草地貪夜蛾的表皮層較薄,分層不明顯的緣故。而且,白僵菌是在破壞了體壁結(jié)構(gòu)后,才侵入體腔進(jìn)而侵染中腸等內(nèi)部結(jié)構(gòu)。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在白僵菌在對(duì)甜菜夜蛾幼蟲(chóng)體壁的侵染過(guò)程中,在處理的第3 d左右,真菌完全侵蝕了表皮層結(jié)構(gòu),并沿著表皮層區(qū)域形成了一層真菌帶,隨后開(kāi)始侵染真皮層和基膜(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。由此看來(lái),白僵菌對(duì)于不同昆蟲(chóng)種類(lèi)的侵染過(guò)程存在差異,這可能同昆蟲(chóng)體壁的厚度及結(jié)構(gòu)差異有關(guān),對(duì)于體壁較厚的昆蟲(chóng),如松毛蟲(chóng)、蠐螬等,白僵菌會(huì)采用侵入釘(infection peg)的方式來(lái)突破堅(jiān)硬的上表皮和外表皮,直接侵染表皮層中最軟的結(jié)構(gòu)——內(nèi)表皮,進(jìn)而侵染體腔內(nèi)臟器;而對(duì)于如草地貪夜蛾以及甜菜夜蛾這樣體壁較薄的種類(lèi),白僵菌會(huì)在破環(huán)了體壁結(jié)構(gòu)后,再入侵體腔。此外,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生可能也同前述的真皮層和基膜對(duì)白僵菌的第二層阻隔作用有關(guān),對(duì)侵染上表皮和外表皮同侵染真皮和基膜所花費(fèi)的時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)等成本的差異,也會(huì)影響白僵菌的侵染方式。

3.3 球孢白僵菌侵染對(duì)昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)中腸的影響

中腸作為昆蟲(chóng)消化食物和吸收營(yíng)養(yǎng)的主要場(chǎng)所,也成為各種微生物攻擊的目標(biāo)。本研究結(jié)果表明,通過(guò)體壁侵入的白僵菌會(huì)在大約第5 d左右侵染到中腸肌肉層,造成腸壁肌纖維的松散、分離,但是腸壁上皮細(xì)胞基本完好。到大約第6 d后,菌絲侵入腸腔內(nèi),腸壁細(xì)胞以及肌肉層受到嚴(yán)重破壞,中腸組織崩潰,試蟲(chóng)開(kāi)始死亡。

研究表明,白僵菌在突破昆蟲(chóng)體壁或消化道壁屏障進(jìn)入昆蟲(chóng)血腔后,以消耗宿主營(yíng)養(yǎng)、干擾代謝、分泌毒素及破壞宿主組織結(jié)構(gòu)等方式引起宿主死亡[10]。但是真菌致死昆蟲(chóng)的主要原因,現(xiàn)在仍然存在爭(zhēng)議。一些研究者認(rèn)為,白僵菌的侵入對(duì)寄主的組織器官?zèng)]有造成太大影響[20];但也有人認(rèn)為,侵入者對(duì)宿主肌肉、脂肪體等的損傷是造成宿主死亡的主要原因[10]。本研究結(jié)果表明,白僵菌侵入草地貪夜蛾體壁后,對(duì)內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的影響隨著其的蔓延程度逐漸展開(kāi),但是相較于對(duì)中腸組織結(jié)構(gòu)的破壞程度,對(duì)脂肪體以及肌肉的影響較慢,且不明顯,故認(rèn)為白僵菌對(duì)草地貪夜蛾消化道的損傷是造成試蟲(chóng)死亡的主要原因。孫魯娟和吳孔明在對(duì)白僵菌侵染棉鈴蟲(chóng)H.armigera的研究結(jié)果也表明,在試蟲(chóng)死亡前,只有體壁及腸壁細(xì)胞發(fā)生較明顯的病變,而其他大部分器官是在棉鈴蟲(chóng)死亡后才遭到破壞的[21]。

昆蟲(chóng)的血淋巴對(duì)進(jìn)入體內(nèi)的病原物會(huì)產(chǎn)生免疫反應(yīng),其免疫機(jī)制主要有血細(xì)胞的吞噬、成瘤和包被作用以及經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生抗菌肽的殺菌作用,但是它們的防御機(jī)制并不能有效地抑制真菌的生長(zhǎng)。同時(shí)侵入血淋巴的病原真菌可能會(huì)因?yàn)槔ハx(chóng)血腔內(nèi)部的天然防御反應(yīng),優(yōu)先入侵宿主的消化道,所以在實(shí)驗(yàn)中可觀察到受感染的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)出現(xiàn)攝食抑制等現(xiàn)象,尤其是高濃度的真菌感染。同時(shí),這也是宿主為了降低真菌的侵染力以及感染的病理副作用而形成的適應(yīng)性反應(yīng)。但是,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),宿主的生理應(yīng)激(饑餓、營(yíng)養(yǎng)消耗和入侵真菌產(chǎn)生毒素等)以及防御機(jī)制會(huì)逐漸失效,最終導(dǎo)致宿主死亡[22]。

病原真菌同宿主之間的相互作用、相互斗爭(zhēng)是一個(gè)漫長(zhǎng)而復(fù)雜的過(guò)程,對(duì)于病原真菌對(duì)昆蟲(chóng)的致病機(jī)理已有研究,但是還有許多問(wèn)題迄待解決。對(duì)于白僵菌對(duì)草地貪夜蛾致病機(jī)理的深入研究,既可為草地貪夜蛾的防治提供科學(xué)依據(jù),也可為進(jìn)一步挖掘白僵菌的應(yīng)用潛能提供參考。