摘要
豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum Harris）是半翅目蚜科豆无网长管蚜属昆虫，在世界各地广泛分布，是重要的农业害虫之一。除直接取食为害植物外，豌豆蚜还可传播30余种病毒，由此造成的间接经济损失远远超过其直接为害的损失。蚜虫生活周期复杂、繁殖力强，防治难度大。长期以来，主要依靠大面积使用化学杀虫剂，而单一使用化学农药引发蚜虫产生抗药性、作物农药残留及环境污染等一系列问题。因此，探寻病原微生物来控制蚜虫成为害虫综合防治的理想选择之一。本研究从自然染病的豌豆蚜虫尸上分离出1株具有高致病力的病原真菌，通过对其形态特征、室内毒力、侵染机制、代谢产物活性、胞外酶活性及感染后生理生化等特征进行了系统的研究，探讨了该病原真菌的致病机理，旨在为开发利用昆虫病原真菌进行豌豆蚜的生物防治提供理论依据。主要研究结果如下： 1.采集苜蓿地自然染病死亡的豌豆蚜尸体，通过分离、纯化和回接试验获得了1株病原真菌，编号为TF-2菌株。经形态学观察和ITS序列比对，确定该致病菌株为长孢蜡蚧菌（Lecanicillium longisporum）（GenBank登录号：MG834532）。 2.采用浸渍法对豌豆蚜成虫和 3 龄若虫进行了室内毒力的研究。结果显示：随着分生孢子浓度增加成虫和3龄若虫死亡率均升高，成虫和3龄若虫半致死浓度（LC50）分别为3.26 ×104孢子/mL和2.73 ×104孢子/mL。分生孢子最高浓度侵染豌成虫和3龄若虫，半致死时间（LT50）分别为2.921 d和2.929 d。成虫和若虫之间半致死浓度和半致死时间均没有显著性差异（Pgt;0.05）。室内毒力试验结果表明长孢蜡蚧菌TF-2对豌豆蚜致病力强，具有广泛的应用前景。 3.扫描电镜和石蜡切片荧光染色观察及 TF-菌株胞外水解酶活性结果显示：长孢蜡蚧菌TF-2菌株分生孢子附着在虫体触角基部、足基部、腹部生殖器等区域表皮上，通过分泌蛋白酶、几丁质酶等水解酶溶解表皮蛋白质和几丁质获取营养，孢子萌发形成芽管和附着胞，芽管继续伸长形成菌丝并在虫体表皮上交织形成网络结构，侵染24 h后，菌丝在水解酶或机械力的作用下侵入虫体体壁，在虫体内大量增殖，头部侵入菌丝致密程度高于胸腹部。侵染96 h，虫体表皮布满菌丝并产生新的分生孢子。 4.对长孢蜡蚧菌 TF-2 菌株发酵液（胞外代谢产物）和菌丝体粗提液（胞内代谢产物）杀蚜活性进行了研究。结果显示：随发酵液粗提液浓度升高致死率增大，在最大浓度（10%）的粗提液处理后，成虫和3龄若虫48 h内校正死亡率分别高达98.79%和100%，不同浓度间存在显著差异（P lt; 0.5），表明发酵液中具有毒杀蚜虫的代谢产物；而最大浓度菌丝体粗提液（10%）处理成虫和3龄若虫，校正死亡率仅为3.66%和11.9%，不同浓度间没有显著差异（Pgt;0.05）。上述试验结果表明TF-2菌株胞外代谢产物对豌豆蚜毒杀效果显著，而胞内产物不敏感。 5.豌豆蚜感染后体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性呈先升后降的趋势，至36 h时SOD、POD和CAT活性分别为3.66 ±0.29（U/mg）、0.388 ±0.018 (U/mg·min) 和0.654 ±0.023（U/mg·min），达到峰值，随后3种酶活性下降。表明豌豆蚜在染菌后，虫体内产生有毒氧化物质致使3种保护酶活力迅速升高，以减轻超氧阴离子和羟自由基对虫体的毒害，但36 h后可能由于侵入菌丝大量增殖，虫体组织和器官被严重损伤，保护性酶的合成可能受到抑制，活力相应下降。 豌豆蚜侵染后体内海藻糖酶活性升高，至48 h时海藻糖酶活性达到最高值（2.206 ±0.116 mmol/L·mg·min），与其它时间点酶活性存在极显著差异（Plt;0.01），是对照组酶活性的1.65倍。虫体受侵染后，体内海藻糖被海藻糖酶降解成葡萄糖，葡萄糖含量随之升高，在48 h时葡萄糖含量达到最大值（2.224 ±0.007 mmol/L），葡萄糖为病原真菌生长和繁殖提供了能量。染菌48 h后，海藻糖酶活性和葡萄糖含量降低，可能是侵入菌丝直接消耗虫体内的葡萄糖快速生长和繁殖，诱导海藻糖酶分解海藻糖释放葡萄糖，当葡萄糖大量消耗，打破体内血糖平衡，虫体为了维持正常的生理机能，有可能会分解蛋白质来补充能量。 综上所述，长孢蜡蚧菌TF-2菌株对豌豆蚜具有高致病力，是一种应用前景广阔的生物防治真菌资源，其致病机理是由侵入菌丝吸收虫体营养和释放毒素两者共同作用而实现的，虫体因营养耗竭和毒害引起发病或死亡。
NETL