基于比较基因组学分析苏云金芽胞杆菌防治蛴螬的相关功能基因

为挖掘对地下害虫蛴螬高效的苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）菌株在杀虫及环境适应方面的关键功能基因,本研究对蛴螬高效的菌株261-1、Fcd114、1126-1、HBF-18和78-2以及对鳞翅目害虫高效菌株WBt-2、G03进行了基因组测序,并与对鳞翅目害虫高效菌株HD1、HD12、HD73和对蛴螬高毒力菌株Bt185等基因组进行了比较分析,重点分析比较了杀虫基因、多糖代谢相关基因、与其他微生物竞争和适应性相关的酰基高丝氨酸内酯水解酶（N-Acylhomoserine lactones hydrolase,aiiA）、突破和克服靶标昆虫免疫系统的免疫抑制因子A（Immune Inhibitor A,InhA）、具有抗病并能增效杀虫的双效菌素（Zwittermicin A,ZwA）等五大类基因和基因簇。研究发现,这些菌株按照其所含有的杀虫基因特异性可分为3个类型：对鳞翅目害虫有效的菌株（类型1）、对鞘翅目害虫有效的菌株（类型2）以及同时含有两种害虫有效基因的菌株（类型3）。对地下害虫蛴螬特异（类型2）的Bt菌株除了在杀虫基因上具有特异性之外,所含有的aiiA、InhA基因也有显著特点。相关研究为进一步对地下害虫蛴螬高效Bt菌株的改良提供了新思路。     

农业害虫蛴螬的综合应用

蛴螬是鞘翅目金龟甲科幼虫．在农业生产中是为害较为严重的地下害虫之一。蛴螬幼虫有3--4个龄期．主要取食萌发的种子、幼苗、薯块等,温湿度适宜时,它的生长速度较快。虽然蛴螬对农业生产有较大的为害．但如果将蛴螬应用到猪饲料中,却有相当大的经济利用价值。     

花生蛴螬在不同作物虫口密度分布调查

受气候、栽培及种植品种等因素影响,花生蛴螬在我市花生种植区发生危害呈加重趋势,2012年蛴螬在花生上暴发危害,严重威胁着花生安全生产.通过开展地下害虫在花生等不同作物上的虫口密度分布调查,探讨不同作物对蛴螬的抗害能力,以及花生长期连作是否对蛴螬具诱集性从而诱发蛴螬的暴发,为制定花生地下害虫最佳防治技术措施提供科学依据. 1调查方案 1.1调查作物 在宜城市王集镇和襄阳区花生主产区,选择花生及其周围种植的作物棉花、玉米、大豆、芝麻等不同作物进行调查.     

大量繁殖蛴螬的技术

大量繁殖蛴螬是生产乳状菌的重要环节。对此,我们于1978年春开始探索。 试验在长治市、屯留县进行。先后建池23个,面积达182米~2。3年中曾对九种金龟子进行探索性饲养,并对棕色、铜绿蛴螬进行了较细的研究,当年获得2—3龄棕色蛴螬366—469头/米~2、3龄铜绿蛴螬844—1160头/     

地下害虫蛴螬的发生与防治研究进展

蛴螬是鞘翅目金龟甲总科幼虫的统称,是世界上公认的重要地下害虫,可为害多种植物,是近几年为害最重、给农业生产造成巨大损失的一大类群.综述了蛴螬的生活习性、分布与为害及影响其发生的各种因素.详细介绍了蛴螬化学防治、物理防治、农业防治、生物防治的具体措施.探讨了目前在蛴螬防治方面存在的主要问题,并就加强发生规律和有效防控的研究进行了展望,以期为后续的研究工作提供参考.     

蛴螬生物防治研究进展

本文综述了应用病原细菌、病原真菌、病原线虫、寄生性天敌等生防因子防治蛴螬的研究历史及现状,并对蛴螬的生物防治研究前景作了一些探讨。     

山东花生蛴螬的发生与环境条件的关系

在山东花生主产区调查了花生田周边不同作物、土质、花生种植方式对花生蛴螬发生的影响。结果表明,周围种植玉米、杨树和桃树的花生田,蛴螬发生量明显大于周边无此3种植物的花生田;壤土田蛴螬的发生量明显大于砂土质和黏土质田块;春花生覆膜种植较非地膜露地种植可明显减轻蛴螬发生量50%左右。在花生生产上推广春花生地膜覆盖种植,选择砂土质地,远离周边有杨树、果园、玉米田种植,均可减轻蛴螬的发生与为害。     

种植模式对蛴螬种群发生的影响与药剂防治试验

为探究种植模式对蛴螬种群的影响,对甘肃临洮小麦、玉米、马铃薯田蛴螬的发生情况进行了研究。结果表明,蛴螬混合种群在不同种植模式作物田均为聚集分布;种植模式对蛴螬混合种群的数量有显著影响,轮作田中的蛴螬种群数量低于连作田,翻耕田蛴螬数量低于免耕田。免耕苜蓿连作田蛴螬种群数量最多,平均虫口密度10.59头/m2,玉米与小麦轮作田蛴螬种群数量最低,平均虫口密度1.26头/m2。田间药效试验表明,5%毒死蜱颗粒剂、48%毒死蜱乳油、40%辛硫磷乳油、3%辛硫磷颗粒剂、3%啶虫脒可湿性粉剂防效较好,对蛴螬的相对防效在62%以上,且马铃薯的增产率达25%以上。     

旱坡地间作群体对作物根际微生物数量的影响

研究了由玉米、草带、辣椒构成的不同间作群体对云南山区旱坡地土壤微生物数量的影响,结果表明:间作玉米和间作辣椒的草带根际微生物数量均高于其它间作和单作处理,其草带的根际细菌、真菌、放线菌和自生固氮菌数量平均值分别是玉米顺坡单作和辣椒单作的4.49倍和22.00倍,3.91倍和6.10倍,6.15倍和26.29倍,4.75倍和5.72倍;间作草带的玉米和辣椒其各类根际微生物数量均高于玉米和辣椒单作;玉米间作辣椒行比为4∶4和6∶6模式的根际土壤微生物数量多于2∶2模式。总的来说,玉米间作辣椒、玉米间作草带和辣椒间作草带的根际土壤微生物数量均多于各作物单作,为进一步改善旱坡地土壤根际微生物环境和明确间作群体根际土壤微生物效应提供了依据。     

花生蛴螬损失率的测定与经济阈值的研究

花生受蛴螬为害已成为花生生产上的严重减产因素。暗黑鳃金龟(Holot-richia morosa Waterhouse)在黄淮海地区是优势种之一。一年一代,主要以老熟幼虫过冬。幼虫(蛴螬)嗜食花生荚果。花生亩产与每平方米的蛴螬数量呈负相关,其回归方程为 y=441.38-6.32x(r=0.977~(**)),损失率为1.43%。通过研究认为,花生蛴螬为害花生的经济允许受害水平以2～3%为宜。每亩用50%辛硫磷乳利0.5斤撒毒土防治一次蛴螬时,其经济阈值为每平方米有蛴螬2.58头;如以同样剂量的药液浇毒水时,其经济阈值为每平方米有蛴螬3.65头。     

绿僵菌CQMa128乳粉剂对蛴螬时间-剂量-死亡率模型分析

用拌土法测定了金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae菌株CQMa128乳粉剂对蛴螬3龄幼虫的毒力。结果表明：土壤含有1×106~1×108孢子/g绿僵菌乳粉剂时,蛴螬的校正死亡率随着绿僵菌孢子浓度的增加和作用时间的延长而增大,土壤含有5×107孢子/g绿僵菌乳粉剂时蛴螬的校正死亡率达85.2%。运用时间-剂量-死亡率模型对生测数据进行拟合,通过Hos-mer-Lemeshow拟合异质性检验,并估计了该制剂对蛴螬的致死剂量与致死时间。随着接种天数的增加,相应的LD50和LD90随之降低,剂量效应逐渐增强。土壤中含有3×107、5×107和1×108孢子/g绿僵菌乳粉剂处理的LT50值分别为10.18、8.42、6.79d。当土壤含有1×108孢子/g绿僵菌乳粉剂时,蛴螬死亡率可达90%以上,LT90为10.50d。该绿僵菌制剂在蛴螬的生物防治中具较强的应用潜力。     

金龟子绿僵菌CQMa128新制剂对花生蛴螬的田间防控效果

为明确金龟子绿僵菌CQMa128微粒剂和乳粉剂对花生蛴螬的田间防治效果,设计随机区组小区试验,采用绿僵菌微粒剂在花生播种期防治上一年的3龄蛴螬老熟幼虫;采用绿僵菌乳粉剂在花生幼果期防治当年的1～2龄蛴螬.同期调查绿僵菌新制剂的施用对蛴螬主要天敌臀钩土蜂的影响.金龟子绿僵菌CQMa128微粒剂(最适剂量375 kg/hm2)施药后30～40 d,平均校正防效为75.58％～80.03％;金龟子绿僵菌CQMa128乳粉剂(最适剂量7.5 kg/hm2)施药后15～20 d,平均校正防效为77.59％～86.46％.花生果荚收获期平均保果率达85.76％～87.13％,花生果荚鲜重平均增产量达832.5～916.4kg/hm2,控害保产效果显著.且绿僵菌新制剂的施用对臀钩土蜂的存活未见有明显不良影响.表明金龟子绿僵菌CQMa128新制剂能够时田间花生蛴螬进行持续有效的防控.     

两株绿僵菌菌株的分离鉴定及其对花生蛴螬的致病力

从山东日照、青岛两地的花生生产示范大田采集得到天然罹病的花生蛴螬僵虫中,分离得到两株绿僵菌菌株（Metarhizium spp.）。对两株菌株的ITS1-5.8S rRNA-ITS2区域进行序列分析,并结合菌株的形态和培养特征,分别确定为平沙绿僵菌M.pingshaense（CQM132）和贵州绿僵菌M.guizhouense（CQM135）。筛选了菌株CQM132和CQM135的最适培养温度和最适培养基,结果表明两个菌株均在28℃温度条件下,在PPDA培养基上的生长速度最快且产孢时间显著最短。室内测定了菌株CQM132和CQM135对铜绿丽金龟和暗黑腮金龟幼虫（蛴螬）的致病力。结果表明,菌株CQM132和CQM135对铜绿丽金龟和暗黑腮金龟幼虫均具有较强的毒力。菌株CQM132的高浓度孢悬液（1.1×107～1.1×108孢子mL-1）对两种金龟幼虫的累计死亡率均达到85%以上,致死中时LT50≤7.58 d。菌株CQM135的高浓度孢悬液（1.1×107～1.1×108孢子mL-1）对两种蛴螬的累计死亡率均达到90%以上,致死中时LT50≤6.85 d。相比而言,菌株CQM135对两种蛴螬的致病力略优于菌株CQM132,可以作为优良菌株进一步研究。     

球孢白僵菌对马铃薯块茎蛾的毒力及其与常用农药的生物相容性测定

室内测定了从云南分离的7株球孢白僵菌对马铃薯块茎蛾幼虫的毒力,结果表明,在接菌孢子浓度为10⁵个/mL和10⁷个/mL下,接种后7d马铃薯块茎蛾幼虫累积死亡率分别为23.3%～70.0%和33.3%～86.7%,添加吐温80的清水对照死亡率仅为3.3%。筛选出毒力较高的Bb7001、Bb7004、Bb8001 3个菌株,其中菌株Bb8001对马铃薯块茎蛾幼虫的毒力最高,在孢子浓度1×10⁵、1×10⁷个/mL下,第7天的累计死亡率分别为70.0%和86.7%,其毒力回归方程Y=0.366X+3.409(R=0.956),剂量效应LC₅₀=2.24×10⁴个/mL,孢子浓度10⁷个/mL下的LT₅₀为4.3d。测定了毒力较高的菌株与12种农药的生物相容性,结果表明在供试农药推荐用量及其101、00倍稀释液下,球孢白僵菌Bb7001、Bb7004、Bb8001的3个菌株孢子在含所选农药的营养液中生物相容性良好的农药有:苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂(Bt)、10%吡虫啉可湿性粉剂、2.5%菜喜悬浮剂及松毛虫病毒可湿粉剂,可配伍使用;而阿维菌素、农安、卡死克、抑太保对球孢白僵菌有很强的抑制作用,应避免配伍使用。     

昆虫病原线虫与Bt联用对黏虫的防治效果

为明确昆虫病原线虫与Bt联用后对黏虫致病力的协同增效作用, 本研究分别测定了自主分离获得的一种新嗜菌异小杆属线虫Heterorhabditis sp.(LF)和实验室保存的Heterorhabditis bacteriophora(Hb)线虫对黏虫的致病力; 比较了两种Bt菌株(HD1和G03)对黏虫的毒力差异, 开展了G03对黏虫的毒力测定试验; 明确了室内和田间试验条件下两种线虫(LF和Hb)与G03联用对黏虫的交互作用。结果表明, 黏虫的死亡率随两种线虫剂量的增加而增加, 在100 IJs/mL剂量下黏虫死亡率均达到了90%以上; Bt菌株G03对黏虫的毒力显著高于HD1, G03对黏虫的LC50为3.55×10 10 cfu/mL; 室内条件下LF 25 IJs/mL+G03(LC50)联用处理6 d对黏虫的防治具有显著的协同增效作用, 较单独LF线虫和G03处理死亡率分别提高了50.72和50.0百分点, Hb 25 IJs/mL+G03(LC50)联用处理6 d对黏虫的防治也具有显著的协同增效作用, 较单独Hb线虫和G03处理死亡率分别提高了76.67和50.0百分点; 田间小区试验表明线虫与Bt联用对黏虫的防治具有协同的加成或增效作用, 其中LF线虫与G03联用具有显著的增效作用, 较单独LF线虫和Bt处理死亡率分别提高了47.96和46.80百分点。本研究为黏虫的防治提供了新的技术措施, 拓宽了黏虫生防研究的思路。     

Laboratory efficacy screening of insecticides for control ofMaladera matrida Larvae

Maladera matrida Argaman (Coleoptera: Scarabaeidae) was first reported in the central coastal plain of Israel in the early 1980s and was subsequently described as a new species. By the late 1980s it had spread southward to the northwestern Negev desert region, where heavy infestations of this pest caused significant economic losses, especially to growers of peanuts and sweet potatoes. Larvae (white grubs) ofM. matrida feed on underground parts of plants. We used a laboratory soil-treatment assay for determining the relative toxicity of several insecticides to 3-week-old grubs. Insecticides, both registered and candidates for registration, were tested at the labeled rates for field crops. The residual activity of those insecticides that caused ≥60% mortality of grubs after the first week, was studied for two additional weeks, by replacing the grubs with new ones each week. The granular formulation of the organophosphate insecticides terbufos, chloropyrifos, ethoprop and isazofos induced a uniform high mortality to grubs throughout the study period. Chloropyrifos and ethoprop caused >90% mortality also at one tenth of the labeled rate. Also diazinon brought about >90% mortality after the first week, but subsequently lost its activity. Imidacloprid, bendiocarb, fenitrothion, acephate, methamidophos and carbaryl provided <50% mortality during the first week.     

球孢白僵菌对松墨天牛的致病力及其与花绒寄甲的相容性

为探明昆虫病原真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana与天敌昆虫花绒寄甲Dastarcus helophoroides的相容性,观察4株球孢白僵菌菌株的生长性状、产孢量以及孢子萌发率,并选用Bb3275和Bb202菌株测定其对松墨天牛Monochamus alternatus的致病力以及对花绒寄甲的毒力;同时在模拟环境条件下,分别用Bb3275和Bb202菌株的孢子悬浮液先侵染松墨天牛幼虫,再按1∶1比例将花绒寄甲与受侵染的松墨天牛置于同一环境下饲养,观察花绒寄甲的死亡率。结果显示,孢子悬浮液浓度为1×10⁶孢子/mL至1×10⁸孢子/mL时,Bb3275菌株和Bb202菌株对松墨天牛幼虫和成虫的致病力与对照组相比均有显著差异;经4种浓度Bb3275和Bb202菌株侵染花绒寄甲幼虫和成虫15 d后,仅在高浓度1×10⁸孢子/mL时表现出轻微致死作用,但花绒寄甲的存活率均高于85.00%;模拟条件下,松墨天牛幼虫校正死亡率均在80.00%以上,而同环境下花绒寄甲幼虫和成虫均表现出良好的活力,且侵染率为0。表明球孢白僵菌和花绒寄甲之间具有很好的相容性,可以同时应用于松墨天牛的生物防治。     

苏云金芽胞杆菌G033A对新发南美番茄潜叶蛾的室内毒力及田间防效

南美番茄潜叶蛾Tuta absoluta（Meyrick）是新近传入我国的一种世界毁灭性番茄害虫,对我国番茄产业的潜在威胁巨大。为有效控制南美番茄潜叶蛾,测定了新型苏云金芽胞杆菌基因工程菌G033A（Bt G033A）对该昆虫的室内毒力及田间防效。结果表明,在室内条件下,以32000 IU/mg Bt G033A WP处理过的番茄叶片饲喂南美番茄潜叶蛾幼虫,其室内毒力效果由高至底依次为4龄幼虫,3龄幼虫,1～2龄幼虫,致死中浓度LC₅₀分别为14.63、15.59和23.17 g/L;浓度在10 g/L及以上时,Bt G033A对南美番茄潜叶蛾各龄幼虫的毒力均较高,处理后96 h（第4 d）校正死亡率均超过90%。在田间条件下,以Bt G033A WP 100倍液（10 g/L）喷雾防治低龄幼虫即有较好的防效,药后第5 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率分别为89.1%和98.0%,药后第7 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率均为100%;并且,与常用的生物杀虫药剂鱼藤酮的防效相当。研究结果对有机蔬菜生产基地新发南美番茄潜叶蛾的有效控制及其综合防控方案制定,具有重要指导意义。     

苏云金杆菌亚致死浓度对美国白蛾及其寄生蜂生长发育的影响

为阐明苏云金杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)与白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang的协同作用,分别用103~108孢子/m L的6个Bt浓度处理美国白蛾Hyphantria cunea 2龄幼虫后,通过室内试验测定了Bt对其致死、亚致死效应,及亚致死浓度Bt对寄生蜂子代出蜂的影响。结果表明,浓度106孢子/m L处理组美国白蛾均未能化蛹;而106孢子/m L处理组均能化蛹并羽化,且幼虫发育历期随Bt浓度的增加而延长,平均蛹重在74.92~92.18 mg之间,均高于对照的68.66 mg,但蛹重不呈线性规律变化。当Bt对美国白蛾平均校正死亡率低于17.17%时,幼虫发育历期延迟不明显,但平均蛹重为101.11~124.34 mg,均高于对照;接蜂后能够正常出蜂,出蜂率为33.13%~51.25%,每蛹出蜂量为117.43~143.42头,均显著高于对照。表明用平均校正死亡率低于20%的Bt处理对白蛾周氏啮小蜂的寄生有利,2种生防措施协同作用存在增效潜力。