蘇云金桿菌和麥蛾柔繭蜂對印度谷螟的聯(lián)合控制作用研究.pdf

1、許多發(fā)展中國家都面臨著嚴(yán)重的糧食短缺問題。而這些國家又不能很好的防治在糧食儲存過程中發(fā)生的微生物、脊椎動物以及昆蟲。據(jù)估計，在世界范圍內(nèi)每年由于昆蟲為害而造成的損失為糧食儲藏量的5％。印度谷螟Plodiainterpunctella(Hibner)以幼蟲為害各種糧食及其加工品、豆類、油料、干果、干菜、奶粉、蜜餞果品、煙葉、藥材等中成藥，是極重要的初期性害蟲，分布世界各地，其防治仍然依賴化學(xué)農(nóng)藥，近年盡管有部分試用蘇云金桿菌和天敵昆蟲防治

2、，但又有報道印度谷螟同樣能對蘇云金桿菌產(chǎn)生抗性。目前還沒有蘇云金桿菌和天敵聯(lián)合控制印度谷螟的研究報道。為更好利用印度谷螟生物防治因子，我們開展本研究，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 本研究通過篩選獲得對印度谷螟高毒力蘇云金桿菌，并分析了其殺蟲晶體蛋白及其基因型組成。首次系統(tǒng)研究了印度谷螟幼蟲齡期與食料庇護(hù)對麥蛾柔繭蜂(Habrobraconhebetor Say)寄生率的影響，考察了蘇云金桿菌和麥蛾柔繭蜂對印度谷螟的聯(lián)合控制作用。分析

3、了蘇云金桿菌對天敵麥蛾柔繭蜂的影響。同時還研究了麥蛾柔繭蜂的搜索行為與利它素。這些研究結(jié)果將有利于闡明蘇云金桿菌對印度谷螟的控制潛力，不僅為印度谷螟的生物防治提供高毒力蘇云金桿菌，而且為制定印度谷螟生物防治方案奠定理論基礎(chǔ)。因此，本研究對印度谷螟的生物防治具有重要的科學(xué)意義和實踐意義。 通過對在封閉環(huán)境中，麥蛾柔繭蜂對印度谷螟寄生過程中不同營養(yǎng)水平和寄主所處位置相互作用的研究，評估了食料庇護(hù)、寄主齡期及其兩者互作對印度谷螟死亡率

4、和麥蛾柔繭蜂羽化率的影響。結(jié)果表明，麥蛾柔繭蜂能寄生所有齡期的印度谷螟幼蟲(1～4齡)，但低齡(1齡和2齡)幼蟲被寄生的概率顯著低于高齡(3齡和4齡)，3齡和4齡幼蟲之間被寄生的概率沒有顯著性差異。在無選擇條件下，24和148小時后只有齡期對麥蛾柔繭蜂的寄生率有顯著的影響，而食料庇護(hù)及其兩者互作對麥蛾柔繭蜂的寄生率無顯著的影響。但是在選擇條件下，24和48小時后齡期和食料庇護(hù)對麥蛾柔繭蜂的寄生率都有顯著的影響。一般來說，低齡(1齡和2齡

5、)幼蟲在無選擇條件下的被寄生率顯著高于選擇條件下的被寄生率。寄生率隨著寄生時間的延長而升高，但4齡幼蟲的寄生率無論何時都比其他齡期幼蟲的寄生率高。在有食料庇護(hù)的情況下，印度谷螟幼蟲的被寄生率較低。食料庇護(hù)和齡期的交互作用沒有顯著性差異說明，無論有無食料庇護(hù)，寄生率都隨著蟲齡的增長而升高。不同處理間，麥蛾柔繭蜂后代羽化的性比沒有顯著差異。無論何種處理，在有選擇條件下的寄生蜂后代羽化數(shù)都比在無選擇條件下的高。從上述結(jié)果可以看出，麥蛾柔繭蜂具

6、有選擇性和專一性的寄生行為，為麥蛾柔繭蜂應(yīng)用釋放提供理論依據(jù)。 通過初步的生物測定，我評估了收集到的122株蘇云金桿菌(Bt)對印度谷螟的毒性，篩選獲得3株比標(biāo)準(zhǔn)株(B.thuringiensissubsp.kurstakiHD-1)對印度谷螟幼蟲具有更強(qiáng)毒力的分離株。結(jié)果顯示全部的Bt分離株能引起印度谷螟58.2％的死亡率，其中，13種分離株能引起90-100％的死亡率。結(jié)果，具有最高毒力(引起印度谷螟100％死亡率)的分離株

7、屬于H7，同時最低毒力的分離株屬于H8，相同血清型的不同分離株對印度谷螟的毒力存在差異。在對122種Bt分離株的研究中，IMM-130，IMM-368和IMM-408這三種分離株對防治印度谷螟具高毒力(df=3，f=48.35，P<0.001)，它們的LC50低于標(biāo)準(zhǔn)菌株HD-1。在標(biāo)準(zhǔn)菌株HD-1的LC50是8.48μg/ml的情況下，IMM-408、IMM-130和IMM-368的LC50分別為1.24、2.86和4.62μg/ml

8、。其中以IMM-408的毒力最強(qiáng)。SDS-PAGE分析結(jié)果表明，和標(biāo)準(zhǔn)Bt菌株HD-1一樣，IMM-130和IMM-368均包含135kDa和65kDa的殺蟲晶體蛋白，而IMM-408包含135kDa晶體蛋白，包括cry1Ab9，cry1Ca1，cry1Da1和cry2基因。血清學(xué)檢測表明IMM-130、IMM-368和IMM-408分別屬于H3、H4和H7血清型。 本研究評估了Bt和麥蛾柔繭蜂對印度谷螟的聯(lián)合控制作用。Bt和麥

9、蛾柔繭蜂引起印度谷螟幼蟲的死亡率分別為41.67％和35.35％。Bt和麥蛾柔繭蜂聯(lián)合使用時能引起86％的校正死亡率，顯著高于其它的處理。Bt感染影響麥蛾柔繭蜂產(chǎn)卵和后代的發(fā)育，它在正常寄主上產(chǎn)的卵顯著多于在被Bt感染的寄主上產(chǎn)的卵，用Bt和天敵聯(lián)合防治后寄主產(chǎn)生的寄生蜂數(shù)少于不用Bt處理寄主產(chǎn)生的寄生蜂數(shù)。聯(lián)合防治試驗中麥蛾柔繭蜂幼蟲的死亡率顯著高于對照，產(chǎn)生的麥蛾柔繭蜂后代個體顯著小于對照，但用聯(lián)合防治和對照的麥蛾柔繭蜂后代發(fā)育歷期

10、沒有顯著差異，后代成蟲的壽命也沒有顯著差異。對照處理的后代性比1:2.27(雄性：雌性)，顯示雌性較多，而聯(lián)合防治處理的后代性比也有相同的趨勢。研究結(jié)果顯示用Bt和寄生蜂聯(lián)合防治印度谷螟比任何一種單一防治效果要好。 最后，研究了麥蛾柔繭蜂雌蟲對干凈食料、幼蟲取食過的食料、幼蟲以及幼蟲排泄物提取物的反應(yīng)。結(jié)果顯示，正己烷提取物能引起麥蛾柔繭蜂的寄生行為。幼蟲排泄物提取物比其它提取物能顯著刺激更多的寄生行為。寄生經(jīng)驗在寄生蜂尋覓寄主

11、的過程中發(fā)揮了巨大作用，也就是和寄主接觸過的寄生蜂雌蟲對濾紙片的反映會比沒有寄生經(jīng)驗的雌蟲強(qiáng)烈。正己烷比丙酮、乙醚、甲醇更易溶解與印度谷螟相關(guān)物質(zhì)的活性組分。用硅膠柱層析法分餾幼蟲和幼蟲排泄物的粗提物，各餾分再用麥蛾柔繭蜂雌蟲檢測，最能引起麥蛾柔繭蜂的寄生行為的餾分用氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析，兩種餾分都有三個主要的波峰，結(jié)果顯示提取物主要含有碳?xì)浠衔?。兩種提取物的碳?xì)浠衔锒贾饕秋柡偷拈L烷烴鏈(1，3二甲基苯、2-acy1-1，3