花生田施用绿僵菌对土壤微生物群落的影响

昆虫病原真菌绿僵菌对地下害虫防治具有良好应用前景，而大量释放绿僵菌可能引起土著微生物群落变化，从而影响其植物保护的综合效果。本文研究了花生播种期施用绿僵菌后，在根际和根围土壤中绿僵菌自身种群及土著细菌、真菌和放线菌种群的消长和群落结构变化。结果表明，绿僵菌种群在30 d内快速下降，之后降速减缓，以低密度持续存活。随花生生长，土壤微生物自身有消长过程，施用绿僵菌对放线菌影响最大、真菌其次、细菌最小，在根际的影响大于在根围的影响。分别地，绿僵菌处理对根际和根围细菌、根围真菌无显著影响；使根际真菌种群初期的下降速度减缓，到达谷底时间由15 d推迟到30 d，但回升速度加快，达峰顶由60 d提前到45 d，峰值降低1/3；绿僵菌明显抑制了根际放线菌种群，使其消长变化周期与对照完全相反，且45 d时回落至低点后不再回升；绿僵菌减缓了根围放线菌种群下降，使达谷底时间由30 d推迟到45 d，且回升幅度减小。土壤微生物群落结构在施菌后15～30 d的幼苗至初花期有明显变化，细菌种群总体占比显著下降，但与对照相比，施菌后的根际细菌占比提高，真菌占比下降，放线菌占比显著地先抑后扬。在根围的变化相对较小。45 d即盛花期后，三类微生物结构逐渐恢复趋近原来状态。     

生物杀虫剂组合在有机水稻种植中的作用效果

针对上海市崇明区有机水稻生产过程中病虫害防治效果不佳的问题,在水稻无化肥、无化学农药种植条件下开展了生物杀虫剂对水稻主要害虫稻纵卷叶螟和稻飞虱的田间防控效果评价。在崇明区的2个试验基地,于水稻不同生长时期,以绿僵菌、白僵菌产品分别与病毒杀虫剂MbNPV、植物源杀虫剂苦参碱和细菌杀虫剂Bt组合进行施药处理。结果表明,应用绿僵菌/白僵菌与MbNPV组合,能够有效防治稻纵卷叶螟,在稻纵卷叶螟发生较早的基地,施药后7 d和14 d的防效可达58.2%～81.2%,而在稻纵卷叶螟发生较晚的另一基地,施药后7 d防效可达61.3%和65.6%;绿僵菌/白僵菌与苦参碱组合,可用于防治稻飞虱,7 d和14 d的防效达64.7%～76.1%;绿僵菌/白僵菌与苏云金杆菌组合防治稻纵卷叶螟的14 d防效分别达64.0%和75.4%,优于对稻飞虱的防效;各组合试验结果显示,白僵菌有相对较长的持效作用,且在害虫迁入早期阶段(水稻发育分蘖盛期至拔节期)施用生物农药比在中后期(抽穗期及之后)施用的防效高。可见,生物杀虫剂组合可作为农作物绿色防控的有效手段。     

东亚飞蝗FK506结合蛋白基因克隆及其免疫功能分析

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,了解FKBP对金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染东亚飞蝗的影响,分离克隆获得FKBP46基因及其纯化蛋白,采用荧光定量PCR方法测定FKBP46基因在东亚飞蝗成虫不同组织以及不同虫态中肠内的表达量,通过饵剂饲喂方法测定FKBP46蛋白对金龟子绿僵菌致病力及对东亚飞蝗体内保护酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和解毒酶乙酰胆碱酯酶(acetyl cholinesterase,AchE)活性的影响。结果显示,东亚飞蝗FKBP46基因全长为1200 bp,编码蛋白分子量为55 kD。FKBP46基因在成虫不同组织中均有表达,其中在脂肪体中的相对表达量最高,为体壁中表达量的1.77倍;FKBP46基因在卵期和成虫期的相对表达量较高,分别为1龄蝗蝻期表达量的4.88倍和6.84倍。FKBP46蛋白与金龟子绿僵菌混合饲喂东亚飞蝗,第10天的累计死亡率为85.56%,显著高于金龟子绿僵菌单独处理,而东亚飞蝗体内的保护酶POD、SOD、PO和解毒酶AchE活性均较金龟子绿僵菌单独处理显著降低。表明FKBP46基因能够抑制东亚飞蝗的免疫功能,降低免疫相关保护酶和解毒酶的活性,促进金龟子绿僵菌的侵染。     

18种化学农药与绿僵菌相容性研究

本文检测了18种常用低毒化学农药对生防真菌绿僵菌Metarhizium anisopliae孢子萌发、菌丝生长及产孢的影响,分析它们与绿僵菌的相容性。总体看,杀虫剂、植物生长调节剂和除草剂与绿僵菌的相容性好于杀菌剂。其中,氰戊菊酯与绿僵菌相容性最好,即使在10倍的推荐浓度下,对孢子萌发无影响,对菌丝生长速度和产孢量的抑制率只有25.13%和38.63%。高效氯氟氰菊酯和乐果与绿僵菌也有较好的相容性,在推荐的田间使用浓度下,孢子萌发抑制率为30%左右,对菌丝生长和产孢量基本没有抑制。溴氰菊酯、啶虫脒、吡虫啉、甲霜灵、氟乐灵、阿维菌素、敌百虫、毒死蜱和波尔多液与绿僵菌有一定的相容性。矮壮素、哒螨灵、多菌灵、甲基硫菌灵、代森锰锌和三唑酮与绿僵菌相容性很差。     

金龟子绿僵菌在草原羊草和克氏针茅根际的种群动态和根内宿存鉴定

绿僵菌防治草原蝗虫效果显著,其在草原田间的存活能力影响其持续控害效果。除了侵染昆虫,绿僵菌还具有在植物根际宿存和根内生的生活方式,但相关宿存规律和内生性的研究报道很少。本文研究了绿僵菌在内蒙古草原两种优势种植物羊草和克氏针茅根际的种群数量变化并对其在这两种草的根内宿存进行了鉴定。结果表明,在干旱的内蒙古草原,绿僵菌施用后种群数量在30 d内快速下降,但能够以低密度在羊草、克氏针茅根际土壤中至少延续宿存75 d,羊草根际环境比较利于绿僵菌生存。对菌株egfp基因标记的特异PCR检测证明了绿僵菌在羊草和克氏针茅根内宿存。试验数据为指导植保生物防治中充分利用绿僵菌的昆虫病原性和植物内生特性提供理论基础,也将成为绿僵菌物种生活方式多样性、与植物互作及共进化研究的重要基础。     

蝗虫微孢子虫和绿僵菌不同配方饵剂对短星翅蝗和宽须蚁蝗的室内生测研究

为了解蝗虫微孢子虫(Paranosema locustae)和绿僵菌(Metarhizium anisopliae‘acridum’)对蝗虫的防治情况,在农业部锡林郭勒草原有害生物科学观测实验站,对短星翅蝗(Calliptamus abbreviatus)和宽须蚁蝗(Myrmeleotettix palpalis)分别进行蝗虫微孢子虫、绿僵菌及两种药剂混合处理后,进行室内生测,记录28d的死虫数,并检测其感染情况。结果显示:单施蝗虫微孢子虫防治短星翅蝗,每头蝗虫的施用量为4.44×10⁵个孢子,防治效果达65.09%。单施蝗虫微孢子虫防治宽须蚁蝗,每头蝗虫的施用量为4.44×10⁴个孢子,防治效果达55.64%。混合施用蝗虫微孢子虫和绿僵菌防治草原蝗虫时,二者对每头蝗虫的施用量分别为4.44×10⁴和1.11×10⁶个,防效均可达到100%。与短星翅蝗相比,蝗虫微孢子虫对宽须蚁蝗的防效更好。     

金龟子绿僵菌的藻胶颗粒剂型及其促进种群恢复作用

为了保护绿僵菌的存活能力并促进其田间增殖,本试验研究了以海藻胶粒剂型化金龟子绿僵菌的成胶浓度、载体、促活组分、外膜等因素对绿僵菌的存活保护与增殖促进作用。结果确定了适合于金龟子绿僵菌与海藻酸钠、钙离子交联反应的最适条件为海藻酸钠2%、氯化钙0.2~0.3 mol/L;填充4%~10%凹凸棒土支撑颗粒内部胶网,有利于孢子存活和恢复生长;添加0.5%玉米粉或糊精作为促活剂,可使孢子增殖率提高60%;以1.5%海藻酸钠与3.5%聚乙烯醇联合形成的颗粒剂外膜对抵御外界微生物侵袭有一定作用。     

不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌侵染东亚飞蝗的影响

为了揭示不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌致病力的影响,明确绿僵菌经消化道侵染东亚飞蝗的作用机制,采用分光光度法测定了经绿僵菌IPPM202及不同蛋白酶抑制剂处理后,不同时间东亚飞蝗中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）和谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）活力的动态变化。结果表明,绿僵菌IPPM202处理后10 d内,东亚飞蝗中肠总蛋白酶活性呈现先上升再下降再上升的趋势,类胰蛋白酶活性呈先上升再下降趋势,类胰凝乳蛋白酶活性逐渐上升;但两种解毒酶的变化均为先上升后下降。加入两种抑制剂后,总体上抑制了东亚飞蝗中肠总蛋白酶和两种解毒酶的活性,降低了菌株IPPM202的侵染力,其中,甲苯磺酰基-L-氨基联苯氯甲基酮（tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone,TPCK）作用较对脒苯基甲磺酰氯（4-amidino phenyl methane sulfonyl fluoride,APMSF）更加显著,使各种酶活力降低至与对照无差异水平。本研究对于揭示绿僵菌在中肠的致病机理及寄主对真菌侵染的免疫机制有一定的指导意义。     

蓝光促进绿僵菌产孢和产孢调节基因fluG表达

【目的】明确蓝光照射对绿僵菌产孢的促进作用及与产孢调节基因fluG表达量的关系,为绿僵菌发酵生产提供光照促进产孢的理论依据和技术参数。【方法】以绿僵菌高效杀虫菌株M202为试材,平板接种培养,通过显微观察每隔12 h的菌体发育状态,确定菌株发育进程产孢前期、初始期、旺盛期、平稳期的对应时段。以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理在黑暗中培养至不同发育期即24、48、72 h的菌体,继续培养到产孢稳定期后,采用打孔法取样,以显微计数法检测计算产孢量,评估菌体发育阶段对蓝光的敏感性以及蓝光照射能量对产孢量的影响。克隆fluG,建立fluG real-time PCR反应体系;以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理发育至48 h即处于产孢前将进入产孢期的菌丝体,照射处理后立即取菌丝,液氮冷冻,提取RNA并反转录成cDNA,通过real-time PCR检测fluG表达量,评估蓝光照射对fluG表达量的影响。【结果】绿僵菌M202菌株发育24 h前为萌发期,24-72 h为菌丝快速生长期,其中48 h还处于产孢前期,60 h已进入产孢初期,72-96 h为产孢盛期,96-120 h为产孢末期,120 h后为孢子成熟期,7-10 d后产量达到稳定。蓝光不同能量照射24 h菌龄即初期菌丝体,其产孢量与无光照处理的对照无显著差异,照射48 h菌龄即菌丝快速生长的产孢前期,其产孢量显著提高,最适照射能量为20 412-40 824 J?m^-2,其中34 020 J?m^-2使产孢量最高达无光照处理对照的1.50倍,72 h菌龄即产孢结构形成、产孢量快速增长期对蓝光最为敏感,低至6 804 J?m^-2的照射能量即可显著提高产孢量,且宽泛的各剂量均有效。对于fluG的表达,在试验照射剂量范围内,48 h菌龄接受蓝光照射后,fluG表达量显著提高,表达量随照射剂量呈先上升后下降的趋势,在20 412 J?m^-2以下较低能量时,fluG表达量与照射剂量成正相关,当照射时间为2.25 h时,表达量达到最高,为无光照处理对照的2.41倍,而在20 412 J?m^-2以上较高能量时,二者呈现负相关,随着蓝光照射时间的增加,基因表达量呈下降趋势;灰色关联度分析显示,当关联因子为0.5时,产孢量与fluG表达量的关联度r值为0.74。【结论】蓝光照射能够促进绿僵菌产孢及fluG表达,不同发育阶段的菌体对蓝光感应有显著差异,在48-72 h菌龄时照射34 020 J?m^-2能量可获得最高产孢量,产孢与fluG之间有较高关联度说明fluG参与绿僵菌产孢的调控。     

意大利蝗取食特性及损失估计研究

野外条件下,对意大利蝗（Calliptamus italicus）的取食特性、食量进行了研究;同时用笼罩和模拟方法测定了意大利蝗对田间产草量造成的损失。研究结果表明：意大利蝗若虫喜食冷蒿（Artemisia frigida Willd.）、针叶苔草（Carex onoei Franch. et Sav.）;而成虫则喜食冷蒿、新疆鼠尾草（Salvia deserta Schang）、黄花苜蓿（Medicago falcata Linn.）。意大利蝗3、4、5、6龄若虫以及成虫日平均食量分别为14.27、18.77、20.80、27.65、29.26 mg/头;在4、8、12、16头/m2密度下,笼罩产草量损失分别为5.66、16.45、26.78、26.41 g/m2;模拟产草量损失分别为6.23、19.40、26.65、30.85 g/m2。相关性分析结果表明,两者显著相关。上述结果对于指导意大利蝗的防治和更有效地控制意大利蝗的危害具有非常重要的意义。