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Time-specific infection rate of Beauveria bassiana on Myzus persicae after topical inoculation of conidial suspension

球孢白僵菌对桃蚜接种后特定时间内的侵染率



全 文 :球孢白僵菌对桃蚜接种后特定时间内的侵染率 3
许寿涛 冯明光 3 3  应盛华 (浙江大学微生物研究所 ,杭州 310029)
【摘要】 用球孢白僵菌 ( Beauveria bassiana) BBSG8702 菌株的分生孢子悬液 (5 ×106 个·ml - 1孢子) 对桃
蚜 ( Myz us persicae)始产若蚜的成蚜进行表面接种 ,在接种后 56h 内 ,每隔 8h 取样用 0. 2 %百菌清处理蚜
虫 ,使其体表残存的孢子全部失活 ,分别置于 10 ℃和 20 ℃下逐日观察感染引起的死亡. 结果表明 ,10 ℃下
接种后 56h、20 ℃下接种后 40h 内各时间段有效侵染引起的死亡率相互间存在显著差异 ,并与不用杀菌剂
的对照处理差异显著 ( P < 0. 05) . 与对照相比 ,接种后 8、16、24、32、40 和 56h 内 ,10 ℃下的有效侵染率分
别为 22. 9、48. 8、64. 9、80. 4、72. 7 和 98. 3 % ,20 ℃下分别为 31. 6、48. 8、58. 6、86. 9、97. 2 和 98. 7 %. 由此表
明 ,在 10~20 ℃范围内 ,接种后 24h 内是该菌有效侵染桃蚜的关键时段 ,有效侵染率达 59~65 %.
关键词  球孢白僵菌  桃蚜  特定时间侵染率
文章编号  1001 - 9332 (2002) 06 - 0701 - 04  中图分类号  Q93919  文献标识码  A
Time2specif ic infection rate of Beauveria bassiana on Myzus persicae after topical inoculation of conidial
suspension. XU Shoutao ,FEN G Mingguang and YIN G Shenghua ( Research Institute of Microbiology , Zhejiang
U niversity , Hangz hou 310029) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (6) :701~704.
Conidial suspension (5 ×106 conidia·ml - 1) of the entomopathogenic fungus , Beauveria bassiana BBSG8702 was
used to inoculate newly emerged apterous adults of the green peach aphid ( Myz us persicae) on detached cabbage
leaves in order to measure time2specific infection rate of the fungal agent . The aphids of conidia attached were
disinfected using 0. 2 % chlorothalonil solution at intervals of 8~56 h after inoculation and then maintained at 10
and 20 ℃ for daily observation. There was a significant difference ( P < 0. 05) in mortality attributed to the
fungal infection among the time intervals within 56 h at 10 ℃after inoculation or within 40 h at 20 ℃. Compared
with the control (not treated with 0. 2 % chlorothalonil after inoculation) , time2specific infection rate at 10 ℃
was estimated as 22. 9 % ,48. 8 % ,64. 9 % ,80. 4 % ,72. 7 % ,and 98. 3 % within 8 h ,16 h ,24 h ,32 h ,40 h ,and
56 h after inoculation , respectively. The same estimates at 20 ℃ were 31. 6 % , 48. 8 % , 58. 6 % , 86. 9 % ,
97. 2 % ,and 98. 7 % , respectively. The results indicate that the first 24 h after inoculation was crucial to the
infection of B . bassiana to M. persicae. Effective infection with the first 24 h accumulated to 59~65 % at 10~20 ℃.
Key words   Beaveria bassiana , Myz us persicae , Time2specific2infection rate.3 国家杰出青年科学基金项目 ( 39525004) 和国家自然科学基金
(39870513)资助项目.3 3 通讯联系人. E2mail :mgfeng @cls. zju. edu. cn
2001 - 04 - 11 收稿 ,2001 - 06 - 25 接受.
1  引   言
球孢 白 僵 菌 ( Beauveria bassiana ( Balsamo )
Vuillemin)作为一种重要的杀虫真菌 ,在害虫微生物
防治的基础与应用研究中备受注目 ,在国外已被开发
成为多种剂型并登记注册[3 ,6 ] . 该菌的一个杀蚜菌株
对多种蚜虫有很强的侵染力[4 ] ,但对桃蚜 ( Myz us
persicae (Sulzer) )的若蚜毒力却很低 ,蜕皮被疑为影响
侵染力的主要因素[8 ] .蜕皮是否成为白僵菌侵染桃蚜
的阻碍因素 ,实际上是该菌的侵染速率问题. 因为侵
染速度足够快的杀虫微生物 ,其侵染力几乎不受寄主
蜕皮 因 素 的 影 响 , 如 安 徽 虫 瘟 霉 ( Zoophthora
anhuiensis (Li) Humber) [13 ] . 本研究在两种温度下精
确测定了球孢白僵菌对桃蚜的侵染速率 ,以评价蚜虫
微生物防治因子的潜力.
2  材料与方法
211  菌种来源
球孢白僵菌 BBSG8702 菌株自田间自然感染的麦二叉
蚜 ( Schiz aphis graminum ( Rondani) ) 尸体上分离获得[2 ] ,在
萨氏培养基 (SDA Y) 平板上保存于 4 ℃冰箱中. 经接种桃蚜
后分离纯化和复壮 ,用 SDA Y平板培养 10d 左右 ,获得的分
生孢子粉即为接种体.
212  供试桃蚜
在直径为 65mm 塑料培养皿中依次垫上两层棉纱和一
层滤纸 ,加入 3ml 标准十字花科蔬菜营养液[1 ] ,再将甘蓝叶
片剪成与培养皿吻合的圆片 ,并在其边缘刷上 0. 1 %萘乙酸
溶液 ,叶背朝下放在滤纸上 ,使叶片边缘切口产根与培养皿
边缘紧贴 ,可维持数十头蚜虫取食 10d 以上. 将生殖盛期的
桃蚜无翅成虫 5 头一组挑于上述叶片上 ,在 20 ℃下繁殖 24h
后取出 ,每圆片叶上可产若蚜 30~50 头 ,在完成最后一次蜕
皮后 1~2d 内的成蚜作为供试虫体.
213  特定时间内的侵染速率测定
在预备筛选试验中 ,用 0. 2 %的百菌清 (非内吸性杀菌
剂)溶液处理球孢白僵菌分生孢子和桃蚜成虫 ,前者的孢子
应 用 生 态 学 报  2002 年 6 月  第 13 卷  第 6 期                               
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J un. 2002 ,13 (6)∶701~704
萌发被完全抑制 ,而后者的生长发育不受影响 ,故在以下正
式试验中采用 0. 2 %百菌清溶液处理接种后不同时段的桃
蚜 ,以测定球孢白僵菌对桃蚜的侵染速率.
桃蚜接种采用浸渍法 [2 ] . 由于不同温度下孢子浓度在
106~107 个·ml - 1孢子范围内对桃蚜的初始死亡时间有明显
影响[9 ] ,本试验中以 5 ×106 个·ml - 1孢子的悬液用于接种供
试桃蚜. 接种时 ,甘蓝叶片上的每批桃蚜 (25~40 头) 在孢子
悬液中浸渍 5s ,而后迅速取出并立即用吸水纸拭去甘蓝叶
(带桃蚜)上余液. 如此接种后置于光照培养箱 (12L :12D) 内
饲养. 分别在接种后 8、16、24、32、40 和 56h 时任取 3 皿桃蚜
分别用 0. 2 %百菌清液浸渍 0. 5min ,使蚜体表面未萌发侵入
蚜体内的孢子全部失活 (余液用吸水纸拭去) ,而后继续置于
光照培养箱中饲养 ,逐日观察记录病死蚜数和活蚜数. 各时
间段处理的蚜虫分别在 10 和 20 ℃下饲养 (光照相同) ,设 3
个对照 :1)接种后不用百菌清液进行处理 (CK1 ) ;2) 清水对
照 (CK2 :不接菌 ,用清水处理蚜虫) ;3)不接菌 ,用 0. 2 %百菌
清处理蚜虫 (CK3) . 前一个对照作为接种后特定时间内有效
侵染的参照 ,有效侵染引起的死亡率与 CK1 的死亡率之比
视为特定时间内的有效侵染率 ;后两个对照用于考查清水和
百菌清对桃蚜有无影响.
214  数据分析
根据观察数据计算接种后桃蚜累计死亡率 (每叶片累计
死蚜数与总蚜数之比) ,并以 Abbott 公式进行校正 ,即
校正死亡率 ( %) = 处理死亡率 - 对照死亡率1 - 对照死亡率 / ×100
各处理的死亡率经方差分析 ,确定处理间在不同时段的
差异. 所有数据分析均在计算机上用 DPS 数据处理系统 [11 ]
软件完成.
3  结果与讨论
  各组桃蚜在接种后不同时间段用 0. 2 %百菌清
处理和 3 个对照的逐日观察结果见图 1. 在同一温
度下 ,累计死亡率随接种后有效侵染的时数 (即从接
种至百菌清处理间的时数)延长而增大. 而在两种温
度下 ,相同有效侵染时数处理的桃蚜累计死亡率始
终以 20 ℃下高于 10 ℃下 ,显然 ,20 ℃下的发病快于
10 ℃下的发病. 在 3 个对照中 ,纯接种处理 (CK1) 的
发病死亡率在观察期间始终高于在接种后不同时段
用百菌清使蚜体上残存孢子全部失活的处理 ,其间
的差异随接种后的有效侵染时数而呈缩小趋势 ;仅
用清水 (CK2) 或 0. 2 %百菌清 (CK3) 处理的累计死
亡率不超过 5. 0 %. 这说明清水处理和百菌清处理
对桃蚜不构成明显影响 ,桃蚜的死亡主要归因于球
孢白僵菌接种后的有效侵染时间.
图 1  在 10 ℃和 20 ℃下球孢白僵菌对桃蚜接种后特定时段 (接种后时数)有效侵染引起的累计死亡率
Fig. 1 Cumulative mortality of Myz us persicae caused by time2specific ( hours after inoculation) infection of Beauveria bassiana at 10 ℃ and 20 ℃,
respectively.
CK1 :接菌 ,但不用 012 %百菌清处理蚜虫 Aphids inoculated but untreated with 012 % chlrothalonil solution after inoculation ,CK2 :不接菌 ,用清水处
理蚜虫 Aphids uninoculated but treated with water only , CK3 :不接菌 ,用 012 %百菌清处理蚜虫 Aphids uninoculated but treated with 012 %
chlrothalonil solution.
207 应  用  生  态  学  报                   13 卷
表 1  球孢白僵菌接种桃蚜后在不同时间段的有效侵染率比较
Table 1 Effective infection of Beaveria bassiana to Myzus persicae adults at specif ic time intervals after topical inoculation of conidial suspension ( 5
×106 condia·ml - 1) at 10 ℃and 20 ℃
接种后侵染时数
Infection hours
after inoculation
处理蚜虫数
No. aphidstreated
10 ℃ 20 ℃
校正累计死亡数 3
Cumulative mortality ( %)
10 ℃ 20 ℃
特定时间内的有效侵染率
Time2specific infection rate ( %)
10 ℃ 20 ℃
8 76 95 12. 3 ±3. 99e 22. 6 ±2. 45e 22. 9 31. 6
16 89 92 26. 3 ±5. 79d 34. 9 ±4. 16d 48. 8 48. 8
24 72 105 34. 9 ±4. 29c 41. 9 ±4. 70c 64. 9 58. 6
32 91 89 43. 2 ±3. 70bc 62. 2 ±6. 30b 80. 4 86. 9
40 95 69 39. 1 ±8. 21b 69. 5 ±6. 30a 72. 7 97. 2
56 64 82 52. 8 ±2. 97a 70. 6 ±4. 16a 98. 3 98. 7
CK1 63 70 53. 8 ±4. 20a 71. 5 ±4. 17a 100. 0 100. 0
CK2 115 123 3. 5 ±1. 44f 4. 9 ±2. 44f — —
CK3 118 128 4. 2 ±1. 41f 4. 7 ±2. 32f — —3 同列死亡率数据后的不同字母表示在多重比较中相互间存在显著差异 ( P < 0. 05) . Table entries in the same column followed by different low2
case letters were significantly different ( P < 0. 05) based on multiple range comparison test .
  表 1 给出各处理第 10 天的累计死亡率和特定
时间内的有效侵染率. 例如 ,接种后 8h 使蚜体上尚
未侵入体内的孢子失活 ,校正累计死亡率在 10 ℃下
为 12. 3 % ,20 ℃下为 22. 6 % ,与两种温度下 CK1 的
累计死亡率 (分别为 53. 8 %和 71. 5 %)相比 ,接种后
8h 内的有效侵染率分别为 22. 9 %和 31. 6 %. 而接
种后 16、24、32、40 和 56h 内的有效侵染率在 10 ℃
下分别为 48. 8、64. 9、80. 4、72. 7 和 98. 3 % ,在 20 ℃
下分别为 48. 8、58. 6、86. 9、97. 2 和 98. 7 %. 显然 ,
有效侵染在接种后 8h 内约为 1/ 4 ,16h 内近一半 ,在
20 ℃下 40h 内几乎全部侵入 ,10 ℃下约为 3/ 4.
  球孢白僵菌对昆虫寄主的侵染受环境条件的影
响 ,温度是重要的影响因子. 温度不仅影响杀虫真菌
孢子的萌发和侵染速率[3 ] ,还影响毒力的表达[9 ] .
本研究分别考查了在 10 ℃和 20 ℃下球孢白僵菌对
桃蚜成蚜在接种后特定时间内的有效侵染率 ,发现
头 24h 是该菌侵入蚜虫的关键时段 ,一半的有效侵
染发生在这一时段 (表 1) ;20 ℃下 40h 内的有效侵
染达 97 % ,而 10 ℃下相同时间段的有效侵染为
73 %. 在 10 和 20 ℃下 ,桃蚜的发育历期分别为 20. 6
和 7. 4d[7 ] . 也就是说 ,20 ℃下每龄若蚜的历期约为
115d. 根据本研究所得特定时间内的有效侵染率 ,若
蚜蜕皮不致于成为影响球孢白僵菌若蚜侵染力的主
要因素. 然而 ,实验中很难在技术上使供试若蚜的龄
期绝对地整齐划一 (差异一般达 24h) . 这可能是导
致刘银泉等[9 ]白僵菌对若蚜控制效果较差的符合
逻辑的解释. 笔者认为 ,特定时间内的有效侵染率是
评价杀虫真菌应用潜力的重要指标. 本研究的结果
仍然支持球孢白僵菌作为蚜虫的微生物防治因子 ,
具有良好的开发应用前景.
孙鲁娟等[10 ]曾用组织切片的方法研究球孢白
僵菌对棉铃虫的侵染 ,发现 25 ℃下接种后 36h 内孢
子即已萌发成芽管并侵入体壁 ,与本实验 20 ℃下
40h 内基本完成侵染的结果相同. Wraight 等[12 ]用
电镜观察的方法估计接种后特定时间内的孢子萌发
和侵染率 ,由于观察样本数受限 ,很难具有统计学意
义.因为杀虫真菌的孢子萌发虽与体壁穿透关系密
切 ,但并不能完全反映对寄主的侵入过程[13 ] . Glare
和 Milner [5 ]通过洗涤被接种蚜虫或将其置于干燥环
境中使孢子失活而估计真菌孢子侵染蚜虫所需的时
间.本研究采用接种后不同时段以百菌清处理接种
桃蚜的方法来估计球孢白僵菌在特定时间内的有效
侵染率 ,简便易行且结果可靠.
值得指出的是 ,本研究 10 ℃下的结果可能偏
高 ,因为两种温度下各处理的接种剂量相同 ,最终的
累计死亡率也应相近 ,只是达到最高死亡率所需的
时间不同而已. 由于实验操作中的疏忽 ,两种温度下
的观察在同一时间截止 ,此时 10 ℃下的累计死亡率
明显比 20 ℃下低. 因此 ,虽然 20 ℃下各处理的累计
死亡率均高于 10 ℃下 ,但特定时间的有效侵染率在
有些处理中却反而比 10 ℃下低. 这值得在以后的研
究中引以为戒.
致谢  承蒙本研究所许谦老师给予技术上的帮助 ,谨表感谢.
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作者简介  许寿涛 ,男 ,1975 年生 ,硕士生 ,主要从事昆虫病
原真菌与害虫微生物防治的研究 ,发表论文 1 篇. E2mail :
shotxu @263. net
致 读 者 · 作 者
  《应用生态学报》系中国科学院沈阳应用生态研究所和中国生态学会主办的国内外公开发行的学术性期
刊 ,科学出版社出版. 国际标准刊号为 ISSN100129332. 专门刊载有关应用生态学 (主要包括森林生态学、农
业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态
学、化学生态学、生态工程学等)的具有创新性的综合性论文、研究报告和研究简报等.
  本刊创刊于 1990 年 ,现为月刊 ,采用国际标准开本 (210mm ×285mm) ,128 面 ,每期 28 万字. 本刊系中
国自然科学核心期刊 ,曾荣获全国优秀科技期刊和中国科学院优秀期刊称号. 本刊整体质量和水平已达到相
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