全 文 ：收稿日期：2010-05-30
基金项目：国家科学技术部农业科技成果转化资金项目（2007GB2B000059）
作者简介： 程瑞春 （1974 -）， 男， 沈阳农业大学硕士研究生， 赤峰市林业科学研究所工程师， 从事森林保护研究。 * 通讯作者 Corresponding
author： 崔建国（1969 -），男，沈阳农业大学林学院教授，博士，从事森林培育和林木遗传育种研究。
沈阳农业大学学报，2010－12，41(6)：732-735
Journal of Shenyang Agricultural University，2010－12，41(6)：732-735
抗生素对柞蚕蛹期软化病 3个病原菌菌株的抑菌试验
程瑞春 1,2，崔建国 1*，王洪魁 1，高国平 1，孙守慧 1，祁金玉 1，王 月 1
（1.沈阳农业大学 林学院，沈阳 110866；2.赤峰市林业科学研究所，内蒙古 赤峰 024006）
摘要 ：以柞蚕 [Antheraea pernyi Guérin-Méneville (Lepidoptera: Saturniidae)]蛹为替代寄主繁殖白蛾周氏啮小蜂 [Chouioia cunea
Yang (Hymenoptera: Eulophidae)]技术在我国美国白蛾[Hyphantria cunea (Drury) (Lepidoptera: Arctiidae)]生物防治中发挥了重要
作用。 利用柞蚕蛹繁殖白蛾周氏啮小蜂时，蚕蛹健康对繁蜂数量和质量至关重要，而软化病是导致繁蜂失败的一种常见病害。 为
了保证蚕蛹健康、降低病原细菌对繁蜂的不良影响。 本研究利用抗生素对繁蜂时常见的黏质沙雷氏菌[Serratia marcescens Bizio
(Enterobacteriales: Enterobacteriaceae)] C1、C2 和 C3 菌株进行体外抑菌试验和体内抑菌试验。 结果表明，筛选出杀菌效果好的抗
生素种类及使用浓度为卡那霉素 10U·mL-1、庆大霉素 200U·mL-1或链霉素 2.0×104U·mL-1；对蚕蛹体内注射上述种类和浓度的抗
生素（每个蛹内注射 0.1mL）后接蜂，小蜂的生存几率增加，其寄生成功率分别提高 69.16%、36.95%和 69.24%。 可见，即使采用效
果最好的抗生素注射预防，仍有大约 30%蚕蛹因发生细菌病害而使小蜂败育。
关键词：柞蚕；白蛾周氏啮小蜂；细菌性软化病；黏质沙雷氏菌；抗生素；抑菌试验
中图分类号：S238;S274.2 文献标识码： A 文章编号： 1000-1700（2010）06-0732-04
Antibacterial Experiment of Antibiotics for Three Pathogenic Strains Causing
Antheraea pernyi Pupal Disease
CHENG Rui-chun1,2, CUI Jian-guo1*, WANG Hong-kui1, GAO Guo-ping1,
SUN Shou-hui1, QI Jin-yu1, WANG Yue1
(1. College of Forestry, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Chifeng Forestry Research Institute, Chifeng Inner Mongolia
024006, China)
Abstract： Chouioia cunea Yang (Hymenoptera: Eulophidae) mass reared with the pupae of Chinese tussah, Antheraea pernyi
Guérin-Méneville (Lepidoptera: Saturniidae), has been playing an important role in the biological control of the fall webworm,
Hyphantria cunea (Drury) (Lepidoptera: Arctiidae) in China. Health of each pupa of the host is very important to ensure the quality
and quantity of the parasitoid offspring. Bacteria are the most common pathogen causing reproductive wasps to die. In order to
improve health of tussah pupae and to reduce the adverse effect of pathogenic bacteria on rearing of C. cunea, antibacterial
experiments in vitro and in vivo were carried out with 5 common antibiotics on 3 common pathogenic bacteria, i.e. Serratia
marcescens Bizio (Enterobacteriales: Enterobacteriaceae) C1, C2 and C3. Three antibiotics and their suitable concentration were
determined: kanamycin 10 U·mL-1, gentamicin 200 U·mL-1 and stremptomycin 2.0 × 104 U·mL-1. If the above antibiotics with 0.1
mL dosage were injected into the pupae before parasitism, the wasps had more chances to survive and its successful parasitic rate
could be improved by 69.16%, 36.95% and 69.24%, respectively. Even the best method was used, the wasps died of bacterial
disease in about 30% of tussah pupae, so the bacterial diseases can not be cured completely with the proposed techniques.
Key words： Antheraea pernyi; Chouioia cunea; bacterial disease; Serratia marcescens; antibiotic; antibacterial experiment
白蛾周氏啮小蜂[Chouioia cunea Yang (Hymenoptera: Eulophidae) ]是最先发现于我国美国白蛾[Hyphantria
cunea (Drury) ] (Lepidoptera: Arctiidae)蛹内的寄生性天敌昆虫[1]。 该蜂在意大利、日本、伊朗等国家亦有分布，对
当地的美国白蛾均有控制作用[2–5]，但未见人工繁殖和利用的相关报道。 以柞蚕[Antheraea pernyi Guérin-Méneville
(Lepidoptera: Saturniidae)]蛹为替代寄主（中间寄主）繁殖白蛾周氏啮小蜂技术[6–9]在我国辽宁、北京、天津、上海、
河北、山东等地的美国白蛾生物防治中发挥了重要作用[6,8,10-12]。利用柞蚕蛹繁殖白蛾周氏啮小蜂时，蚕蛹健康对
繁蜂的数量和质量至关重要[7]；病原微生物是影响蚕蛹健康的重要因素，病原细菌所致软化病是导致繁蜂失败
的一种常见病[13]。 繁蜂时，软化病具有发病率高、发病迅速和难以控制的特点，是大规模繁蜂的主要障碍[14]，然
第 6期
而，常规病害防控措施[6,7,13]对其防治效果并不理想。 本研究根据繁蜂实际，通过抗生素对柞蚕蛹期软化病 3 个
常见病原菌菌株 C1、C2和 C3 的抑菌试验，研究了对柞蚕蛹细菌病害进行防治的实用技术，以便为繁蜂时采用
抗生素防控细菌病害提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试菌株为黏质沙雷氏菌[Serratia marcescens Bizio Enterobacteriales: Enterobacteriaceae] C1、C2（鉴定结果
另文发表）和 C3 菌株[14]，分别从接蜂后柞蚕病蛹内呈暗褐色、黄色、粉红色的体液中分离得到。供试培养基为牛
肉膏蛋白胨固体培养基[15]，提前制备培养基平板（直径 9 cm）。 供试抗生素采用 5 种常见兽用抗生素，分别为：
硫酸庆大霉素注射液，产自敦化市富康动物药品有限责任公司；硫酸卡那霉素，产自沈阳中亚兽药有限公司；
注射用硫酸链霉素和注射用青霉素钾，产自青岛华盛制药股份有限公司；长效盐酸土霉素注射液，产自山东天
振药业有限公司。 按上述抗生素商品药规格和沈阳零售价格计算，本试验用药母液浓度及价格分别为：庆大霉
素 2.0 × 104 U·mL-1，0.07 元·mL-1；卡那霉素 1.0 × 105 U·mL-1，0.07 元·mL-1；链霉素 2.0 × 105 U·mL-1，0.10 元·
mL-1；青霉素 3.2 × 105 IU·mL-1，0.08 元·mL-1；土霉素 2.0 × 104 U·mL-1，0.20 元·mL-1，其余药液用无菌水稀释。
供试柞蚕蛹（品种不详）购于沈阳市个体经销商，产地为内蒙古或辽宁省辽阳市，非滞育蛹；白蛾周氏啮小蜂为
本课题组经河南产柞蚕蛹繁殖的第 3 代子蜂。
1.2 方法
1.2.1 抗生素体外抑菌试验 采用圆形滤纸片法[15]选取杀菌效果相对较好的种类，每种抗生素设置 8 个浓度；
各菌株菌取 3 个中等浓度菌液，其活菌浓度（个·cm-2）采用涂抹平板计数法[15]测定；在直径 9 cm 的平板上涂匀
0.1 mL菌液，于中心处放置 1 个无菌圆形滤纸片（直径 1.5 cm），再向滤纸片上加入抗生素 30 μL，在室温（14 ~
22℃）下静置培养 2d后，待抑菌圈清晰可辨时，测量抑菌圈直径。
抗生素在向外散过程中浓度是逐渐降低的，在高于最小致死浓度范围内形成完全透明的抑菌圈，最小致
死浓度与最小抑菌浓度之间，形成一个逐渐加深的半透明抑菌环，当降低至最小抑菌浓度以下时，细菌茂密生
长，菌层均匀不透明。 但是，半透明区和茂密生长区之间的界限只有当菌液浓度和抗生素浓度都很高时，才可
能分辨清楚，而滴加到滤纸片上的抗生素扩散面积不能直接测量。 本试验将同一菌株菌液浓度最小、抗生素浓
度最大时产生的最大抑菌圈面积按抗生素扩散面积的 90%计算，即该抗生素浓度设为 LC90（90%致死浓度），其
他浓度的抑菌圈面积与抗生素扩散面积的比值确定为相应的抑菌率；取抑菌率（或存活率）介于 20% ~ 80%的
数据，剔除抑菌圈小和不明显的数据（直径 D＜2.0cm），余下数据用 Microsoft Excel 软件进行数据分析。 以菌液
浓度和抗生素浓度二者的对数比为自变量（x），以存活率为因变量（y）拟合细菌存活曲线方程，由拟合方程计算
各菌株和抗生素之间导致细菌半致死时菌液浓度和抗生素浓度之间的对数值（x50）；依据各菌 x50值和最大抑菌
圈直径 Dmax评价不同抗生素杀菌效果。
1.2.2 抗生素体内抑菌试验 选择病症不明显的柞蚕蛹，在蛹的相同部位用微型注射器注射抗生素 0.1mL（以
注射无菌水为对照；为消除不同种源地对试验可能带来的影响，同一批试验设置一个对照），每个处理 30 头
蛹。 采用管内封闭接蜂法[6]接蜂，每管 3 头蛹，接入 100～150头小蜂，置于室温下培养。 根据小蜂发育过程中柞
蚕蛹体变化特征，区分柞蚕病蛹及其病害种类[13]，以柞蚕蛹具有节间膜拉长，体壁尤其是腹部第 5 节和第 6 节
不软化、不收缩，蛹体无僵化症状，颅顶板红色或暗红色等特征，确定为成功寄生蛹，计算繁蜂成功率。
将各处理的原始数据用非参数统计中单边二项检验法[16]进行分析。 以单边二项检验结果确定所对应的药
剂和浓度注射后对细菌性病害的控制效果，再根据抗生素价格确定适合的抗生素种类及其使用浓度。
2 结果与分析
2.1 抗生素体外抑菌效果比较
从 5 种兽用抗生素杀菌效果看，卡那霉素、庆大霉素和链霉素 3 个处理（稀释 10 倍，100 倍，1000 倍），对 3
个菌株均有明显抑菌效果，而土霉素和青霉素 3 个处理（稀释 1000倍，100倍，10倍）抑菌圈均不明显。 对卡那
霉素、庆大霉素和链霉素进一步试验表明，在一定浓度范围内，抑菌圈的大小与抗生素浓度呈正相关关系，与
程瑞春等：抗生素对柞蚕蛹期软化病 3个病原菌菌株的抑菌试验 733· ·
第 41卷沈 阳 农 业 大 学 学 报
菌液浓度呈负相关关系。
通过测量同一细菌浓度下抑菌圈直径，从便于生产运用角度，初步确定卡那霉素是首选用药（表 1）；通过
抗生素对各菌株抑菌方程，求 x50值，即得到在半致死条件下各菌株菌液浓度对数值与抗生素浓度对数值的比
值等于 x50这一关系式（表 2），根据该关系式推导得出的结论是对 C1 菌株卡那霉素是首选用药，而对 C2 和 C3
菌株庆大霉素是首选用药。
2.2 抗生素体内抑菌效果评价
柞蚕蛹经过抗生素处理后再接蜂，小蜂的成功寄生率有所变化，但是各种抗生素处理之间，结果并不一致。
根据单边二项检验结果，与对照组相比，表现为抑制软化病、小蜂寄生率提高达到差异极显著水平（p＜0.01）的有
卡那霉素 1.0 × 104倍液和链霉素 10倍液，分别比对照组提高了 69.16%和 69.24%；小蜂寄生率提高达到差异显
著水平（p＜0.05）的有卡那霉素 10 倍液、庆大霉素 100 倍液和土霉素 10 倍液，分别比对照组提高了 38.09%、
36.95%和 38.47%；表现为对软化病没有抑制作用、小蜂寄生率降低达到差异极显著水平（p＜0.01）的有卡那霉素
100倍液和 1000倍液、链霉素 1000 倍液和 1.0 × 104倍液、土霉素 1000 倍液和 1.0 × 104倍液、青霉素 10 倍液，
与对照组相比分别降低了 65.47%、75.01%、69.24%、69.24%、61.53%、53.84%和 56.84%；其他处理与对照组差异
没有达到显著水平（p＜0.05）（表 3）。 考虑到抗生素的价格因素，体内抑菌试验比较合适的抗生素浓度为：卡那霉
素 10 U·mL-1（1.0 × 104倍液）、庆大霉素 200 U·mL-1（100倍液）和链霉素 2.0 × 104 U·mL-1（10倍液）。
表 1 卡那霉素，链霉素和庆大霉素对各菌株的抑菌圈直径
Table 1 Inhibition diameters of kanamycin, streptomycin and gentamicin on 3 strains
菌株
Strain
C1
C2
C3
菌液浓度/×104·cm-2
Concentration of bacteria
5.053
220.8
3.606
抗生素
Antibiotics
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
浓度/×104 U·mL-1
Concentration of antibiotics
0.2
1.0
2.0
0.2
1.0
2.0
0.2
1.0
2.0
抑菌圈直径/cm
Inhibition diameter
4.70
5.15
4.45
5.05
5.52
5.20
5.50
6.70
6.25
注：表中仅列出菌液浓度最小、抗生素浓度最大时产生的抑圈直径；其他菌液浓度下测量数据略。
Note: Only the data of inhibition diameters were showed that occurred in the condition of the lowest bacilli and the highest antibiotics; others were
omitted.
表 2 卡那霉素，链霉素和庆大霉素对各菌株的抑菌方程
Table 2 Fitted equations of bacterial survival rates according to the concentration of
kanamycin, streptomycin or gentamicin and 3 strains
菌株 Strain
C1
C2
C3
抗生素 Antibiotics
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
庆大霉素 Gentamicin
卡那霉素 Kanamycin
链 霉 素 Stremptomycin
拟合方程 Fitted equation
y = 47.57 Ln(x) + 1.55
y = 31.68 Ln(x) + 11.95
y = 56.55 Ln(x) + 12.50
y = 118.57 Ln(x) - 56.66
y = 66.79 Ln(x) + 4.03
y = 175.03 Ln(x) - 57.41
y = 25.66 Ln(x) + 19.85
y = 47.75 Ln(x) + 6.80
y = 39.35 Ln (x) + 26.16
R2值 R2 value
0.552
0.924
0.572
0.593
0.530
0.656
0.887
0.889
0.823
r 值 r value
0.743
0.961
0.756
0.770
0.728
0.810
0.942
0.943
0.907
x50
2.769
3.324
1.941
2.459
1.990
1.847
3.238
2.471
1.833
注：拟合方程中的 x值是菌液浓度和抗生素浓度的对数比值，y 值是存活率(%)；x50细菌半致死条件下的菌液浓度和抗生素浓度二者对数比值。
Note: In the fitted equations, x means the ration of logarithm value between bacilli and antibiotics and y (%) means the survival rate of the bacterium;
x50 means the ration of logarithm value between bacilli and antibiotics under semi-lethal conditions.
734· ·
第 6期
表 3 抗生素体内抑菌效果评价
Table 3 Evaluation of the bacteriostatic effect of 5 antibiotics by the tests in vivo
10 倍液 10 times dilution
100 倍液 100 times dilution
1000 倍液 1000 times dilution
10000 倍液 10000 times dilution
对照组 Control group dilution
繁蜂成功率 Success rate of rearing Chouioia Cunea/%
卡那霉素 Kanamycin
57.14※
14.29**
10.34**
70.00※※
41.38
链霉素 Stremptomycin
73.33※※
46.67
13.33**
13.33**
43.33
庆大霉素 Gentamicin
56.00
56.67※
44.83
41.38
土霉素 Oxytetracycline
60.00※
43.33
16.67**
20.00**
43.33
青霉素 Penicillin
17.86**
40.74
46.67
41.38
注： ※.右单边检验差异显著（p＜0.05）；※※.右单边检验差异极显著（p＜0.01）；*.左单边检验差异显著（p＜0.05）；**.左单边检验差异极显著（p＜
0.01）。
Note: ※. the significant difference at the 0.05 level by Right unilateral test; ※※. the significant difference at the 0.01 level by Right unilateral test;
*. the significant difference at the 0.05 level by Left unilateral test; **. the significant difference at the 0.01 level by Left unilateral test.
3 结论
针对柞蚕蛹繁蜂后常见病原细菌，通过体外抑菌试验对常用兽用抗生素的抑菌效果进行评价；通过体内抑
菌试验初步确定了柞蚕蛹体内注射抗生素在繁殖白蛾周氏啮小蜂中应用的可行性。 对体外抑菌试验筛选出的
抗生素种类，需要通过体内抑菌试验进一步确定使用浓度。 本试验确定适合的抗生素及其使用浓度为：卡那霉
素 10 U·mL-1、庆大霉素 200 U·mL-1和链霉素 2.0 × 104 U·mL-1。 另据观察，采用上述种类、浓度兽用抗生素（剂
量均为 0.1 mL）对柞蚕蛹注射后再接蜂，与注射等量无菌水的对照组（平均寄生成功率为 42.16%）相比，柞蚕蛹
软化病发病率降低、发病时间推迟，小蜂寄生成功率提高，子代小蜂发育整齐、出蜂量提高、壮蜂比例增加。 然
而，即使采用最有效的抗生素注射预防，仍有约 30%蚕蛹因发生细菌病害而使小蜂败育，因此，根据现有的研
究结果还不能完全控制细菌病害。
参考文献：
[1] 杨忠岐.中国寄生于美国白蛾的啮小蜂—新属—新种(膜翅目,姬小蜂科,啮小蜂亚科)[J].昆虫分类学报,1989,11(1/2):117-130.
[2] BORIANI M. Chouioia cunea Yang (Hymenoptera, Euliohidae), parasitoid of Hyphantria cunea (Drury) (Lepidoptera,
Arctiidae), new for Europe [J]. Bollettino di Zoologia Agraria e di Bachicoltura,1991,23(2):193-196.
[3] KAMIJO K. Two species of Tetrastichinae (Hymenoptera: Eulophidae) new to Japan [J].Akitu,1991,125:14.
[4] MARCHESINI E, TOSI L, GALBERO G.Nemici naturali di Hyphantria cunea nel Veneto [J].Informatore Agrario,1998,54(15):
115-119.
[5] REZAEI V, MOHARRAMIPOUR S, TALEBI A A. The first report of Psychophagus omnivorus (Walker) and Chouioia cunea
(Yang) parasitoid wasps of American white webworm Hyphantria cunea Drury (Lep.:Arctiidae) from Iran[J].Applied Entomology
and Phytopathology,2003,70(2):33,137-138.
[6] 王洪魁,许国庆,戚 凯,等.利用柞蚕蛹人工繁殖白蛾周氏啮小蜂的研究[J].沈阳农业大学学报,1997,28(1):16-21.
[7] 王桂清,王洪魁.利用柞蚕蛹繁殖白蛾周氏啮小蜂技术[J].沈阳农业大学学报,1999,30(3):317-319.
[8] 韩国昇,王建国,赫 伟,等.白蛾周氏啮小蜂人工繁殖及应用技术的研究[J].森林病虫通讯,2000(1):26-28.
[9] TIAN X L,WANG H K,JIANG F Y.Reproduction and biological characteristic of Chouioia cunea [J].Journal of Forestry
Research,2002,13(4):331-333.
[10] YANG Z Q, WEI J R, WANG X Y. Mass rearing and augmentative releases of the native parasitoid Chouioia cunea for
biological control of the introduced fall webworm Hyphantria cunea in China[J].BioControl,2006,51(4):401-418.
[11] 杨忠岐,张永安.重大外来入侵害虫——美国白蛾生物防治技术研究[J].昆虫知识：图版Ⅰ,2007,44(4):465-471,622.
[12] YANG Z Q, WANG X Y, WEI J R, et al. Survey of the native insect natural enemies of Hyphantria cunea (Drury)
(Lepidoptera: Arctiidae) in China [J]. Bulletin of Entomological Research,2008,98(3):293-302.
[13] 程瑞春,崔建国,李永民,等.柞蚕病害对人工繁殖白蛾周氏啮小蜂的影响及其防控措施[J].辽宁林业科技,2008(4):40-42.
[14] 程瑞春,崔建国,王洪魁,等.柞蚕蛹期灵菌败血病 Serratia marcescens C3 菌株分离鉴定[J].微生物学通报,2010,37(6):829-833.
[15] 赵 斌,何绍江.微生物学实验[M].北京:科学出版社,2002:69-72,118-119,251.
[16] CONOVER W J.实用非参数统计[M].3 版.崔恒建,译.北京:人民邮电出版社,2006:89-95,354-355.
[责任编辑 马迎杰]
程瑞春等：抗生素对柞蚕蛹期软化病 3个病原菌菌株的抑菌试验 735· ·