全 文 ：球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传
多样性对松毛虫持续控制的影响 3
丁德贵1 ,2 　李增智1 3 3 　樊美珍1 　王　滨1
(1 安徽农业大学 ,合肥 230036 ; 2 安徽省森防总站 ,合肥 230031)
【摘要】　通过林间接种式放菌及其后一周年的野外调查 ,从林间采集到 30 种寄主昆虫及从土壤、落叶和
气流中分离到 119 株球孢白僵菌. 酯酶同工酶分析表明 ,它们属于 32 个不同酯酶型 ,呈现出丰富的遗传多
样性. 释放菌株所属的酯酶型 02 包括从 11 种昆虫上分离出的 18 个菌株 ,表明林间释放的菌株已成功地
在不同寄主昆虫种群中宿存下来 ,并以常发的地方病状态存在于松毛虫及松灰象甲等 12 种昆虫种群之
中 ;当林间目标寄主缺乏时 ,其它寄主可将食物链维系下去. 其它酯酶型分别包括 1～23 个菌株. 一周年内
的寄主转移动态结果表明 ,球孢白僵菌在松林生态系统中不同寄主间可转移寄生. 每个酯酶型中的菌株对
松毛虫的毒力相差很大. 表明球孢白僵菌在松林中的延续和扩散流行不是 1 条路线 ,每个酯酶型至少代表
食物网上的 1 条支链. 有些环节的寄主连接了不同的酯酶型 ,使松林中食物网变得十分复杂. 另外 ,从土
壤、枯枝落叶层、林冠层和空气中分离到的球孢白僵菌分属于不同的酯酶型 ,表明松林中还存在着复杂的
腐生食物链 ,有利于松毛虫及其它害虫的持续控制.
关键词 　球孢白僵菌 　寄主转移 　遗传多样性 　持续控制 　酯酶同工酶
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 12 - 2315 - 06 　中图分类号 　Q96811 　文献标识码 　A
Host transfer of Beauveria bassiana population in pine stand ecosystem and impact of its genetic diversity on
sustainable control of Masson’s pine caterpillars. DIN G Degui1 ,2 ,L I Zengzhi1 , FAN Meizhen1 , WAN G Bin1
(1 A nhui A gricultural U niversity , Hef ei 230036 , China ; 2 General S tation f or Forest Pest Cont rol of A nhui
Province , Hef ei 230031 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (12) :2315～2320.
In an anniversary investigation post inoculative release of Beauveria bassiana against Masson’s pine caterpillars
in a Masson’s pine plantation ,119 strains were isolated from 30 host insects ,soil ,litter and air. Based on an es2
terase isozyme analysis ,all these strains were assigned to 32 esterase types ,suggesting abundant genetic diversity.
The esterase type 2 was assigned including 18 other strains from 11 different host insects ,indicating that the re2
leased strain had successfully survived in different insect populations and persisted in enzootic condition in 12 in2
sect populations including pine caterpillars and grey pine weevils. Other host insects could maintain the food chain
when the target insect population was low. The other esterase types included 1～23 strains. The anniversary host
transfer dynamics further revealed that B . bassiana could transfer among different host insects in the pine ecosys2
tem. The virulence of the strains of each esterase differed substantially ,which suggested that B . bassiana persist2
ed and dispersed along more than one route ,and each esterase stood for at least one branch in the food web. Some
hosts connected different esterase types at nodal points ,making the food web very complicated. In addition ,the
strains isolated from soil ,litter ,forest crown and air belonged to different esterase types ,suggesting that a com2
plex of saprophytic food chains existed in the plantation ,which made the food web more complicated ,and benefit2
ed the sustainable control of the Masson’s pine caterpillar and other pest insects in the ecosystem.
Key words 　Beauveria bassiana , Host transfer , Genetic diversity , Sustainable pest control , Esterase isozyme.3 国家自然科学基金项目 (301706761) 和国家“九五”科技攻关资助
项目 (96005040203) .3 3 通讯联系人.
2004 - 05 - 12 收稿 ,2004 - 07 - 26 接受.
1 　引 　　言
球孢白僵菌 ( Beauveria bassiana ,简称白僵菌)
是目前世界上应用规模最大的生物防治作用物之
一. 我国将其先后试用于 50 多种农林害虫 ,取得一
定的防治效果 ,其中以防治松毛虫最为成功 ,并于
20 世纪 70 年代大面积应用[11 ] . 然而 ,真菌杀虫剂
应用效果不稳是世界性难题[1 ,7 ] . 除了菌剂效价不
稳外 ,应用策略是重要因素[2～4 ,9 ,15 ,16 ] . 目前主要应
用方式有淹没式放菌和接种式放菌. 对于这些不同
策略的应用效果的系统评价有助于发挥白僵菌在生
态系统中宿存延续和自我扩散的优点 ,从而经济、有
效、持续地控制虫口. 李增智等[12 ]曾在安徽长江南
岸自然条件相似的 3 个林场采用 3 种不同方式应用
白僵菌防治马尾松毛虫 ( Dendroli m us punctat us) ,
结果表明 ,3 个林场的虫口在连续 4 年内均被抑制
应 用 生 态 学 报 　2004 年 12 月 　第 15 卷 　第 12 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Dec. 2004 ,15 (12)∶2315～2320
在低水平 ,但松毛虫种群动态却迥然不同 :以淹没式
施放白僵菌为主的林场平均虫口密度为 3116 ±
4194 条/ 株 ,波动最大 ,多次接近或超过经验防治指
标 (5 条/ 株) ,需进行防治措施 ;而 20 年来长期坚持
以接种式放菌的林场平均虫口密度只有 0109 ±
0114 条/ 株 ,一直处于低密度状态 ,始终未超过 016
条/ 株. 为此 ,在总结昆虫病原微生物应用策略基础
上 ,提出了虫生真菌应用的新策略 ,主张改变国内外
长期采用的微生物杀虫剂 (淹没式放菌) 方式 ,尽量
采用接种式放菌强化地方病. 本研究围绕这一应用
策略 ,对林间白僵菌自然株系遗传多样性及其释放
株系在松林生态系统中的动态和对松毛虫持续控制
的作用进行了系统研究 ,以便为持续控制的策略提
供科学依据.
2 　材料与方法
211 　供试材料
21111 菌株 　实验所采用的 127 株白僵菌 (表 1) 中 ,有 119
株系接种式放菌后 1 周年内从安徽宣州麻姑山放菌区分离 ,
其中 101 株从各种僵虫上分离、6 株从土壤中分离、5 株从落
叶中分离、7 株从气流中分离、7 株从安徽潜山县痘姆松林中
采集的昆虫上分离 ;释放菌株 Bb13 系事前从巢湖林区采集
分离 ,由滁州沙河集白僵菌厂生产出孢子粉后在林间释放.
各菌株的寄主和采集地见表 1. 除白僵菌外 ,尚分离出环链
拟青霉 ( Paecilomyces cateniannulatus) 27 株、粉拟青霉 ( P1
f arinosus) 6 株、黄 绿 绿 僵 菌 小 孢 变 种 ( Metarhiz ium
f lavovi ride var1 minus) 2 株、一种轮枝孢 ( V erticillium sp1)
2 株、棒状青霉 ( Penicillium clavif orme) 2 株和芽枝状枝孢
( Cladosporium cladosporioides) 1 株 ,共 40 株. 表明白僵菌是
林间流行最突出的优势虫生真菌. 所有菌株均经显微鉴定.
表 1 　供试 127 株白僵菌菌种来源及其所属的酯酶型
Table 1 Origins and esterase types of 127 Beauveria bassiana strains
酯酶型
Esterase
types
菌株编号及寄主
No1 isolate and host code 采集地Collection site 酯酶型Esterase types 菌株编号及寄主No1 isolate and host code 采集地Collection site
01 M GS980110201 3 ,BI 3 3 ;980110215 ,BI ;
980108217 ,CL ;980107225 ,AS ;980107227 ,BI Ⅰ
02 Bb13 , BI ; M GS980406220 , DP ; 980406214 , BI ;
980507231 ,VA ;980508223 ,N K;980507234 ,BI ;
980507210 ,BI ; 980510209 , N K; 980510205 , PL ;
980508222 ,L P ; 980510204 ,BI ; 980510203 , PL ;
980507238 , RP ; 980508247 ,BI ; 980508221 , N K;
980508215 ,CS ;981127213 , TT ; 981127211 ,CC ;
990127222 ,DAP Ⅰ, Ⅱ
03 M GS980510208 ,DP Ⅰ
04 DM980320203 ,LN ;DM980320207 ,DP ;
DM980320209 ,DP Ⅲ
05 M GS980405206 ,AC ;980406219 ,BI ;980404221 ,
BI ;980507232 ,N K;990127205 ,CC Ⅰ
06 M GS980405226 ,VA ;980510206 ,BI ;981127235 ,
TT ;981127233 ,EC ;990127233 ,EF Ⅰ
07 DM980320210 ,CV Ⅲ
08 M GS980108235 ,LN Ⅰ
09 M GS980405201 ,L P Ⅰ
10 M GS980507230 ,AF Ⅰ
11 MGS980405223 ,PL ;980404212 ,BI ;981127232 ,IO Ⅰ
12 M GS980108219 ,BI ;980404208 , ET ;980509210 ,
CC ;980507243 ,BI Ⅰ
13 M GS980910208 ,PV ;980708217 ,CC Ⅰ
14 M GS980910202 ,CC ;980910203 ,CC Ⅰ
15 M GS980708201 , PV ; 980708202 , PV ; 9807082
03 ,PV ;980708207 ,PV ;980708208 ,PV ;9809102
14 ,CC ;980910215 ,CC ;980910216 ,CC ;9811272
10 , CV ; 981127217 , DAP ; 981127226 , CC ;
981127237 ,L P ; 981127238 , CC ; 990127211 , SC ;
XC980708201 , SOIL ; XC980708202 , SOIL ;
XC980708205 , L ITTER ; XC980910201 , SOIL ;
XC980910202 ,SOIL Ⅰ
16 M GS980405204 ,BI Ⅰ
17 M GS980508252 ,BI ; 980507250 ,BI ; 980508201 ,
BP ;980507248 ,BI ; 980507228 , HP ; 990127227 ,
DP ; 990127207 , CC ; XC981127202 , L ITTER ;
XC981127201 ,L ITTER Ⅰ
18 XC980515208 ,AIR Ⅰ
19 M GS981127214 ,CS ;981127230 ,CC ;980910219 ,
PV ;990127206 ,DAP ;990127210 ,CC Ⅰ
20 M GS981127218 ,LJ Ⅰ
21 XC980515210 ,AIR Ⅰ
22 M GS980405225 ,AC Ⅰ
23 DM980320212 , PD ; DM980320213 , CV ;
DM980320205 ,LN Ⅲ
24 M GS981127224 ,PT ;981127229 ,L P Ⅰ
25 XC980515214 ,AIR Ⅰ
26 M GS980507238 ,RP Ⅰ
27 M GS980708214 ,BI ;980708216 , PV ;980708218 ,
PV ;980708219 ,PV ;980708221 ,PV ;980910206 ,
BI ;980910212 , CC ; 980910217 , CC ; 980910218 ,
CC ;981127222 ,LN ;980708222 , PV ;981127215 ,
CC ; XC980515215 , SOIL ; XC980708204 , L IT2
TER ; XC980708203 , L ITTER ; XC980515211 ,
AIR ; XC980515206 , AIR ; XC980515217 , AIR ;
XC980515216 , AIR ; XC980515212 , SOIL ;
M GS990127229 , BI ; 990127203 , DAP ; 9901272
21 ,DP
Ⅰ
28 M GS980405202 ,L P ;980404211 ,BI Ⅰ
29 M GS980508258 ,ME Ⅰ
30 M GS980910201 ,HP Ⅰ
31 M GS980708209 ,BI Ⅰ
32 M GS990127230 ,DP Ⅰ3 菌株编号中连接符前的数字表示标本采集时间 ,后面的数字表示采集顺序 ; 释放菌株 Bb13 仍按原编号. In accession numbers of the strains ,
the first part before a hyphen denotes collection date of the specimen from which the isolation was made and the second part after a hyphen denotes col2
lecting order1 For example ,990127230 means that the strain was collected on 27th January 1999 ,and the specimen was the 30th collected1 The code of
released strain Bb13 was the original code1 AC : 蚱蜢 Acrididae ;AF : 松沫蝉 A phrophora f lavipes ;AIR : 空气 ;AS : 短额负蝗 A t ratomorpha sinen2
sis ;BI : 松灰象甲 B rachyderes incanus ;BP : 纵坑切梢小蠹 Blastophagus piniperda ;CC : 象甲 Curculionidae ;CL : 鞘翅目 Coleoptera ;CS : 七星瓢甲
Coccinella septem punctat ;CV : 大青叶蝉 Cicadella vi ri dis ;DAP : 松条毒蛾 Dasychi ra ax utha ;DP : 马尾松毛虫 Dendroli m us punctat us ; EC : 伞裙
追寄蝇 Exorista civilis ; EF : 麻皮蝽 Erthesina f ullo ; ET : 扁盾蝽 Eurygaster test udinarius ; HP :茶翅蝽 Halyomorpha picus ; IO :褐菱猎蝽 Isyndus
obscurus ;L ITTER : 落叶 ;LJ :日本蠼螋 L abidura japonica ;LN :黑蚁 L asius niger ;L P :鳞翅目 Lepidoptera pupa ;ME :纺织娘 Mecopoda elongata ;
N K:不详 Not known ; PD :蝽象 Pentatomidae ; PL :龟蝽 Plataspidae ; PM :马尾松 Pinus massoniana ; PT :白杨透翅蛾 Parathrene tabanif ormis ; PV :
柳蓝叶甲 Plagiodera versicolora ;RP :点蜂缘蝽 Riptort us pedest ris ;SC :蜈蚣 Scolopendra sp1 ;SOIL :土壤 ; TT :螽虫斯 Tettigonioidea ;VA : 黄腰胡
蜂 Vespa af f i nis1 下同 The same below1 Ⅰ1 麻姑山 Magushan ; Ⅱ1 巢湖 Chaohu ; Ⅲ1 痘姆 Doumu.
6132 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
212 　研究方法
21211 林间调查采集 　1998 年 1 月和 3 月中旬在林间进行
虫生真菌本底调查采集 ,4 月初接种式放菌后 ,于 4、5、7、9、
11 月中旬及翌年 1 月中旬调查采集 7 次. 参考刘玉珍等 [17 ]
的方法 ,在林间调查采集乔木层、灌木草本层、枯枝落叶层和
土壤层中的僵虫. 同时 ,还采集土样、落叶 ,并用多果定选择
性培养基在各调查区捕捉空中孢子 [21 ,22 ] .
21212 菌株的分离培养 　将上述供试菌株制成孢子悬浮液 ,
转接于加铺玻璃纸的 SDA Y培养基 (含 4 %葡萄糖 ,1 %蛋白
胨 ,1 %酵母浸膏 ,2 %琼脂) 平板上 ,并置于培养箱中 25 ±1
℃培养 6 d ,用于酯酶同工酶测定.
21213 酶液的提取 　从玻璃纸上剥离菌体 ,吸干水分 ,称取 2
g ,加 TBE浸提液 115 ml ( Tris2H3BO42EDTA 各 011 N 等量混
合) [20 ] , - 20 ℃交替冻融 36 h. 取出加少许石英砂研磨成浆 ,
4 ℃下 10 000 rpm·min - 1离心 15 min ,取上清液备用. - 20
℃下保存 1 周.
21214 数据分析 　将各菌株的酶带泳动情况分为 20 个指标 ,
酶带的强弱分为强带、次强带、弱带和极弱带 4 个等级 [14 ] ,
并分别赋以 4 ,3 ,2 ,1 进行数值化编码. 然后用 N TSYS 统计
软件中的 U PGMA 聚类分析法进行聚类分析.
3 　结果与分析
311 　松林群落中白僵菌在不同时序上的寄主谱
在接种式放菌后一周年中 8 次调查 ,共采集到
僵虫标本 227 号 ,涉及昆虫 32 种 ,其中 101 株白僵
菌涉及到昆虫 30 种. 在麻姑山分离到的 119 株白僵
菌均系从这 30 种昆虫上分离. 由此可见 ,白僵菌在
马尾松林群落中有着丰富的寄主. 这与白僵菌丰富
的寄主范围有关[10 ] .
根据不同时间在麻姑山采集到的 30 种白僵菌
寄主昆虫种类的分布 ,列出白僵菌在当地林间不同
时序上的寄主谱 (表 2) . 结果表明 ,在不同时序上 ,
寄主种类多寡不一. 本调查是在放菌后持续很长的
低虫口 ( < 012 条/ 株) 期进行 ,松毛虫在时序寄主谱
上出现频次极低 ,仅在翌年 1 月出现. 而其他少数寄
主昆虫却频频出现 ,如松灰象甲 ( B rachyderes incanus)
表 2 　松林生态系统中球孢白僵菌的时序寄主谱
Table 2 Host spectrum of Beauveria bassiana at different time in the
pine ecosystem
时间
Time
寄主谱
Host spectrum
1998101 BI ,AS ,LN ,CL
1998103 AF ,LN ,HP
1998104 BI ,AC ,VA ,L P ,PL ,ET
1998105 BI ,AF ,VA ,HP ,PL ,ME ,CS ,DP ,RP ,BP
1998107 BI ,CC ,PV
1998109 BI ,CC ,PV ,HP
1998111 BI ,CC ,LN ,L P ,CV , TT ,CS ,DAP ,LJ ,PT ,IO ,EC
1999101 BI ,CC ,DP ,SC ,EF ,ME
几乎终年都有僵虫出现. 这与目标寄主和非目标寄
主种群的数量、生活史 ,以及白僵菌种群的数量和动
态有关.
312 　松林生态系统中白僵菌种群遗传多样性研究
31211 不同菌株的酯酶同工酶图谱及酯酶型的划分
　为了确定不同菌株间的同源关系 ,利用酯酶同工
酶分析对其进行菌株同源性鉴定[23 ] . 根据谱带迁移
率 ( R f )将其划为 A ( R f :0109～0159) 、B ( R f :0163～
0172) 、C( R f :0176～0184) 3 个区域 ,并将每一菌株
进行数值化 ,运用 U PGMA 聚类分析法进行聚类分
析 ,结果见表 3. 根据相似或相同酯酶应归一类原
则 ,取 Level ≤01751 ,将 127 株白僵菌划分为 32 个
酯酶型. 表 3 的结果表明 ,各酯酶型所包含的菌株数
差异很大 ,释放株 Bb13 所属的酯酶型 02 包含 19
株 ,而酯酶型 27 则包含了 23 株 ;与之相反 ,有 16 个
酯酶型只包含了 1 个菌株. 各酯酶型的寄主范围差
异极大. 显然 ,图 1 中白僵菌的时序寄主谱中隐含着
该菌复杂的遗传多样性背景.
表 3 　32 个球孢白僵菌酯酶型所包含的菌株
Table 3 Strains included in 32 esterase types of Beauveria bassiana
酯酶型
Esterase types
聚类号
No1 of clustering 株数Amount
01 1～3 ,5 ,6 5
02 14 ,15 ,19 ,30 ,31 ,34～36 ,38 ,39 ,41 ,42 ,45 ,48 ,51 ,53 ,99 ,108 ,124 19
03 43 1
04 8 ,9 ,10 3
05 18 ,20 ,21 ,44 ,120 5
06 28 ,33 ,100 ,103 ,114 5
07 11 1
08 7 1
09 16 1
10 52 1
11 22 ,27 ,110 1
12 4 ,29 ,32 ,37 4
13 64 ,72 2
14 69 ,70 2
15 56～60 ,74～76 ,79 ,80 ,83 ,85 ,86 ,90～94 ,122 19
16 25 1
17 47 ,49 ,50 ,54 ,55 ,118 ,119 ,121 ,125 9
18 87 1
19 104 ,106 ,109 ,116 ,123 5
20 81 1
21 88 1
22 23 1
23 12 ,13 ,24 3
24 82 ,84 2
25 89 1
26 40 1
27 62 ,63 ,65～67 ,71 ,73 ,77 ,78 ,95～98 ,101 ,102 ,105 ,107 ,111～113 ,115 ,117 ,126 23
28 17 ,26 2
29 46 1
30 68 1
31 61 1
32 127 1
713212 期 　　　　　丁德贵等 :球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传多样性对松毛虫持续控制的影响 　　　　　　　　　　　
图 1 　麻姑山林场马尾松林生态系中白僵菌转主寄生2腐生链网
Fig. 1 Network of alternate parasitism2saprophytism of Beauveria bassiana in a Masson’s pine ecosystem in Magushan.
Ⅰ1 空气 Air ; Ⅱ1 土壤 Soil ; Ⅲ1 枯枝落叶 Litter ; △球孢白僵菌 B . bassiana ;数字代表酯酶型 Number for esterase type.
　　松灰象甲涉及到 11 个酯酶型 ;另一种象甲 (未
能鉴定到种)涉及到 9 个酯酶型 ,而直到翌年 1 月才
感染的马尾松毛虫涉及到 4 个酯酶型.
从酯酶型 02 来看 ,19 个菌株至少涉及到马尾
松毛虫之外的 11 种昆虫寄主 ,其中松灰象甲出现频
率 6/ 19 (3116 %) ,一种龟蝽 ( Plataspidae) 出现频率
2/ 19 (1015 %) ,其余黄腰胡蜂 ( V espa af f i nis) 、一种
鳞翅目 (Lepidoptera larva) 幼虫、点蜂缘蝽 ( Ri ptor2
t us pedest re) ,七星瓢甲 ( Cocci nella septem punctat ) ,
一种螽虫斯 ( Tettigonioidea) ,另一种象甲 ( Curculion2
idae) 、松条毒蛾 ( Dasychi ra ax utha)以及 3 种未能鉴
定的昆虫均只出现 1 次 (513 %) . 这表明该酯酶型寄
主较广 ,可以在众多的寄主之间辗转传递 ,使自身得
以延续下去. 包含 23 个菌株的酯酶型 27 可以在 6
种昆虫间转移 :柳蓝叶甲 ( Plagiodera versicolora)
(2117 %) 、另一种象甲 (1714 %) 、松灰象甲 (1310 %)
以及马尾松毛虫、松条毒蛾和黑蚁 ( L asi us niger)
(均为 413 %) .
在潜山县痘姆松林中分离的 6 株白僵菌分属 3
个酯酶型 ,其中酯酶型 07 (1 株 ,寄主为大青叶蝉
( Cicadella vi ri dis) )和酯酶型 23 (3 株) 系当地特有
的酯酶型 ,酯酶型 04 (3 株)在宣州麻姑山也有分布.
酯酶型 04 在马尾松毛虫 (2 株) 和一种黑蚂蚁之间
可以转移 ,酯酶型 23 在一种蝽象 ( Pentatomidae) 、大
青叶蝉和一种黑蚂蚁之间可以转移.
包含 23 个菌株的酯酶型 27 只涉及到 6 种昆虫
寄主 ,与酯酶型 02 (11 种)相比 ,传递能力稍差 ;而该
酯酶型从气流 ( 1310 %) 、土壤 ( 817 %) 和落叶
(413 %)中却频频分离得到 ,表明具有较强的腐生能
力和扩散能力 ,因此也能较好地延续下去. 涉及到至
少 6 种寄主的酯酶型 15 和 4 种寄主的酯酶型 17 同
样也表现出较强的腐生能力. 而只包含 1 个菌株 (一
种寄主)的酯酶型 ,延续能力均较差. 相比之下 ,未从
土壤或落叶中分离到酯酶型 02 的 ,表明其腐生能力
较差 ,只能通过在不同昆虫寄主间的传递才能在生
态系中延续下去.
31212 白僵菌在松林生态系中的寄生2腐生食物链
锁效应 　酯酶同工酶分析表明 ,表 2 的时序寄主谱
应按各酯酶型进行分解 ,从而形成一条条时序寄主
链 (表 4)或寄生2腐生链 (表 5) . 尽管无法了解在同
一时间分离到的各菌株发生的先后 ,即寄主转移或
寄生2腐生的顺序 ,但这些链锁足以说明白僵菌在林
8132 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷
间既通过寄主转移 ,也通过腐生环节而延续.
表 4 　人工释放白僵菌菌株系(酯酶型 02)的林间寄主链锁
Table 4 Host chain of strain Bb213 , the released strain ( esterase type
02) in the pine plantation
时间
Time
菌株及寄主
Isolate and host
1998104 M GS980406220 ,BI ;M GS980406214 ,BI
1998105 M GS980508215 ,CS ;M GS980507231 ,VA ;
M GS980507238 ,RP ;M GS980508223 ,N K;
M GS980507210 ,BI ;M GS980508222 ,L P ;
M GS980507234 ,BI ;M GS980508221 ,N K;
M GS980510209 ,N K;M GS980510205 ,PL ;
M GS980510203 ,PL ;M GS980510204 ,BI ;
M GS980508247 ,BI
1998111 M GS981127213 , TT ;M GS981127211 ,CC
1999101 M GS990127222 ,DAP
表 5 　白僵菌酯酶型 27 的林间寄生2腐生链
Table 5 Parasitism2saprophitism chain of B1 bassiana esterase type 27
in the pine plantation
时间
Time
菌株及寄主
Isolate and host
1998105 XC980515206 , AIR ; XC980515211 , AIR ; XC980515212 ,
SOIL ;XC980515215 ,SOIL ;XC980515216 ,AIR ; XC9805152
17 ,AIR
1998107 M GS980708214 ,BI ; M GS980708216 , PV ; M GS980708218 ,
PV ;M GS980708219 ,PV ;M GS980708221 ,PV ;
M GS980708222 , PV ; XC980708203 , L ITTER ; XC9807082
04 ,L ITTER
1998109 M GS980910206 ,BI ; M GS980910212 , CC ; M GS980910217 ,
CC ;M GS980910218 ,CC
1998111 M GS981127222 ,LN1
1999101 M GS990127203 , DAP ; M GS990127229 , BI ; M GS9901272
21 ,DP
　　将链锁按寄主综合可以发现 ,这些链锁在一些
寄主的环节上能连接起来 ,形成复杂的寄生链网 ;另
外 ,寄生的链锁还可同在土壤中和枯枝落叶、树冠上
宿存以及在气流中传播的白僵菌株系连接起来 ,从
而形成更为复杂的寄生2腐生网络 (图 1) ,成为森林
食物链网中不可或缺的重要组分. 这种复杂的营养
结构使白僵菌在松毛虫低虫口期能在松毛虫及其它
寄主中以地方病的形式动态变化 ,以致在松林生态
系中形成顶级状态 ,保持良好的生态平衡 ,发挥对松
毛虫等害虫的持续控制作用. 一旦虫口回升 ,合适酯
酶型的白僵菌将起补偿作用 ,阻止其继续升高. 由酯
酶型 17 和 27 的寄生2腐生链以及菌株分离时间 (表
1)可见 ,1999 年 1 月份分离出 1 株 ;酯酶型 32 也分
离得到 1 株. 这些菌株的同时出现说明松毛虫虫口
在不久前升高.
4 　讨 　　论
411 　松林生态系统中释放菌株的动态
常规的微生物防治多采用淹没式释放的方法 ,
期望微生物杀虫剂达到最大覆盖. 因此在评估防治
效果时往往采用死亡率作为标准. 其目标是最小限
度地干扰生态系统 ,最大限度地保护生物多样性 ,调
动各方面的因素 ,将害虫长期抑制在低水平[12 ] .
本研究中 ,释放株Bb13 在 4 月上旬放菌后始终
未造成对松毛虫的任何侵染 ;而 5 月 10 日却分离出
当地流行株 M GS980510208 ,说明这个酯酶型 03 菌
株具有在低虫口下起作用的特性. 根据酯酶型 02 含
有众多寄主可以推断 Bb13 并未消失. 它至少转移
到其中的部分寄主上延续下去 ,并在这些寄主上辗
转传递 :3 月下旬转移到松灰象甲 ,5 月份继续在松
灰象甲上维持并同时转移到七星瓢甲、黄腰胡蜂、一
种龟蝽、一种鳞翅目幼虫以及几种未知的昆虫上 ,11
月份又转移到另一种象甲和一种螽虫斯上 ,直到翌年
1 月 ,在松条毒蛾蛹 ( M GS990127222) 上依然存在
(表 1) . 显然 ,转移寄主是白僵菌在林间延续的一条
有效途径 ,使其能够在目标寄主缺乏时宿存下来 ,到
条件适宜时再进行新一轮侵染. 用 RAPD2PCR 技
术[6 ,13 ]对这些菌株的研究支持了这一寄主转移假
说 (另文发表) . 采用适当的分子标记[8 ,25 ,27 ,28 ]对这
些菌株做进一步的研究将最后证实此假说.
412 　松林生态系统中球孢白僵菌不同株系间的毒
力与侵染力变化
生物为寻找适宜的生活条件 (例如食物和越冬
场所)而转移寄主是生物学中的常见现象 ,例如棉蚜
( M yz us persicae) 和桃蚜 ( A phis gossypii ) 的季节性
寄主转移. 基于快速、高效杀虫的淹没式应用策略只
注重菌株的毒力 ,即引起疾病的剧烈程度 ,而基于持
续控制的接种式应用策略却要考虑菌株的侵染力 ,
即与寄主相遇的能力. 本研究中的当地流行株
M GS980510208 就是一株侵染力强的株系. 本研究
表明 ,侵染力强的菌株毒力却不强. 例如在对马尾松
毛虫的生物测定中 (另文发表) ,释放株 Bb13 的毒
力最强 ,L T50仅 4174 d ,而 M GS980510208 的致病率
仅 1318 % ;在林间广泛流行的 M GS980507 (寄主为
松灰象甲)虽然与 Bb13 同属酯酶型 02 ,但致病率也
只有 2218 % ;同属酯酶型 04 的潜山痘姆的松毛虫
流行株 DM980320209 致病力仅 410 %. 但这一现象
是否具有普遍性 ,尚需更多证据. 另外 ,在酯酶型 02
中存在毒力和侵染力相反的两类菌株. 这是由于其
同源性较远 ,还是寄主转移中发生了毒力变化 ,尚待
进一步研究.
413 　松林生态系统中球孢白僵菌种群持续控制马
尾松毛虫的内在机制
1999 年 1 月 ,从松条毒蛾上分离到酯酶型 02
的同属 ,毒力不强但自然流行力却很强的 3 个当地
的酯酶型 (17、27 和 32)菌株却率先反馈于虫口刚开
913212 期 　　　　　丁德贵等 :球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传多样性对松毛虫持续控制的影响 　　　　　　　　　　　
始回升的松毛虫种群 ,从而使松毛虫种群继续保持
低水平. 由此可见 ,保持林间白僵菌的遗传多样性与
保持群落的物种多样性[5 ,24 ,26 ,29 ,30 ] ,对于森林害虫
的持续控制十分重要. 因此 ,生物多样性对于森林害
虫持续控制的作用可从两方面理解 :1) 当林间目标
寄主处于低水平时 ,人为释放的菌株或当地优势的
流行株系可以从众多的寄主中找到适宜的寄主向其
转移 ,还可以进入腐生状态[18 ,19 ] ,从而通过寄主转
移或寄生2腐生链而延续下去. 2) 林间丰富的白僵菌
株系可以互补地抑制包括目标害虫在内的各种森林
害虫 ,共同执行密度制约因子的补偿作用. 这种多因
子的补偿作用远胜于人为释放株的单因子作用. 3)
目标昆虫及其它无脊椎动物组成的丰富区系是白僵
菌丰富的遗传多样性的依托 ,为了将目标昆虫持续
控制在低水平 ,且不可盲目治理非目标无脊椎动物 ,
尤其不要在林间进行化学防治.
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作者简介 　丁德贵 ,男 ,1973 年生 ,在读博士 ,主要从事昆虫
真菌学与害虫综合治理研究 ,发表论文 6 篇. Tel : 05512
5322044 ,13855180941 ; E2mail :dingdg @tom. com
0232 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷