昆虫病原线虫是昆虫的专化性寄生天敌,可自主搜寻寄主、杀虫速度快、对环境友好安全,是一类重要的害虫生物防治因子,在害虫可持续治理中具有应用潜力.目前,昆虫病原线虫作为商品化的新型生物杀虫制剂在全球生产销售.然而,昆虫病原线虫的商品化需要高效的人工培养技术.由于昆虫病原线虫的专化性较强,一种成熟的商业化昆虫病原线虫人工培养技术需要根据线虫种类优化.除了优化现有技术,还需研发新的人工培养技术.本文综述了国内外昆虫病原线虫人工培养技术研究和应用的历史和现状,详细介绍了活体培养技术和离体培养技术,讨论了影响昆虫病原线虫产量的主要因素,强调了优化人工培养技术并降低培养成本的必要性.未来,随着人工培养技术的不断优化,在丰富了昆虫病原线虫商品化种类的同时,还可降低农业生产的经济损失,改良土壤环境,具有重要的经济和社会价值.

红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种国际重大外来入侵生物,严重危害农林生产、生命健康、公共安全和生态环境.本研究在室内条件下测定了小卷蛾斯氏线虫Steinernema carpocapsae All品系、长尾斯氏线虫S.longicaudum X-7品系和芫菁夜蛾斯氏线虫S.feltiae SN品系对红火蚁的致病力,并筛选出高致病力品系及其对红火蚁的田间防控效果.结果表明,不同昆虫病原线虫对红火蚁不同虫态的致病力存在显著差异.3种线虫对红火蚁幼虫具有较高的致病力,处理3d后,幼虫的累计校正致死率均为100％.3种线虫对工蚁的致病力均较弱,处理10 d后的校正死亡率均小于30％.与芫菁夜蛾斯氏线虫SN品系相比,长尾斯氏线虫X-7品系和小卷蛾斯氏线虫All品系对蛹和生殖蚁具有较强的致病能力,10 d后累计校正死亡率均达到90％以上.田间试验表明,施用小卷蛾斯氏线虫All品系对红火蚁工蚁的防控效果最高可达63.7％,且不会增加红火蚁的迁巢风险.综上所述,小卷蛾斯氏线虫All品系和长尾斯氏线虫X-7品系为红火蚁的高致病品系,田间施用小卷蛾斯氏线虫All品系对红火蚁工蚁具有显著的控制作用,可推荐用于红火蚁的生物防治.

本文介绍了蜡蚧轮枝菌Lecanicillium spp.的致病性、致病机理、与其他农药的相容性及菌株基因工程改良等内容.蜡蚧轮枝菌的寄主范围极其广泛,寄主至少包括43种昆虫、3种螨类、2种线虫和5种植物病原真菌.蜡蚧轮枝菌一般通过穿透寄主体壁侵入寄主,但长孢蜡蚧菌L.longisporum通过体表寄生豌豆蚜Acyrthtosiphon pisum和柑橘粉蚧Planococcus citri而致其死亡;蜡蚧轮枝菌分泌的降解酶和毒素也具有很大的开发潜力;在田间先后施用蜡蚧轮枝菌制剂和农药以及充分利用蜡蚧轮枝菌对植物的内寄生作用可能为蜡蚧轮枝菌与农药的协调应用提供新的思路;原生质体融合、诱变以及转基因是菌株基因工程改良的主要手段;最后,指出了蜡蚧轮枝菌开发过程中存在的问题以及未来的发展方向.

[目的]阐明嗜菌异小杆线虫H06 品系处理对红棕象甲血淋巴免疫系统的影响.[方法]采用室内生物测定和生理生化测定法,研究了嗜菌异小杆线虫H06 品系对红棕象甲不同虫态的致病力及对血淋巴各项指标的调节作用.[结果]嗜菌异小杆线虫H06 品系对红棕象甲不同虫态的致病力与处理浓度和处理时间均呈正相关性,经嗜菌异小杆线虫H06 品系处理后,红棕象甲血淋巴总量和血淋巴酯酶均呈前期升高、后期降低的趋势,处理后 72h的血淋巴总量和酯酶活性与对照相比分别降低 39.73%和 53.36%;血淋巴蛋白含量与对照相比呈下降的趋势,虽在 60h时有一个短暂的回升,之后又迅速下降,其中在处理后 72 h,血淋巴的蛋白含量与对照相比下降 74.96%.[结论]嗜菌异小杆线虫H06 品系的侵入破坏了红棕象的血淋巴免疫系统,本研究结果可为揭示昆虫病原线虫对红棕象甲的致病机理提供依据.

松材线虫病是由松材线虫、寄主植物、媒介昆虫、伴生真菌和细菌、人类经济和物流活动及环境因素等多种因素交织作用形成的复杂病害系统.该病1982年发现以来至今一直是我国最为严重的森林灾害,其致病机理至今仍然没有定论,因此也制约着有效防控技术的产出.本文主要从松材线虫病的病原、致病机理、致病基因、松材线虫致病的生态学过程等方面综述了松材线虫病致病机理的研究进展,为松材线虫病的进一步研究和有效防控技术的产出提供参考.

[目的]害虫受到病原生物、化学农药作用后, 会引起其体内生理生化的变化.本研究旨在阐明昆虫病原线虫和噻虫嗪联合作用下对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫 (韭蛆) 的杀虫效果及体内保护酶和解毒酶活性的影响.[方法]采用培养皿滤纸法测定了芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernema feltiae SF-SN (Sf) (60头/幼虫) 与噻虫嗪 (15 mg/L) 混用对韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫的LT50;采用生化分析法比较分析不同时间下两者混用对其幼虫体内酶液蛋白质含量和体内酶[超氧化物歧化酶 (SOD) 、过氧化氢酶 (CAT) 、谷胱甘肽-S-转移酶 (GSTs) 和乙酰胆碱酯酶 (AChE) ]活性的影响.[结果]Sf与噻虫嗪混用处理韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫, 其LT50值为41.05 h, 比单独使用Sf (LT50:167.93 h) 和噻虫嗪 (LT50:72.82 h) 时分别缩短了126.88 h和31.77 h;处理后24-72 h, 两者混用时对试虫的校正死亡率均显著高于两者单用, 且在处理72 h时, 校正死亡率达到96.61％.与对照组相比, 两者混用处理后12, 24和36 h时, 韭蛆体内酶液蛋白质含量分别提高了13.88％, 46.87％和57.99％, 均显著高于对照组、Sf处理组和噻虫嗪处理组.处理24 h时, 两者混用组SOD, CAT, AChE和GTSs活性分别比对照降低了47.48％, 28.73％, 71.04％和29.97％;处理36 h时, 酶活性分别比对照降低了46.34％, 42.22％, 58.37％和11.87％, 均显著低于对照组、Sf处理组和噻虫嗪组, 比单剂具有更强的抑制作用.[结论]Sf和噻虫嗪联合作用韭菜迟眼蕈蚊3龄幼虫后, 其LT50值比两者单用时显著缩短, 且对幼虫体内SOD, CAT, AChE和GSTs活性均具有更强的抑制作用.

[目的]昆虫病原线虫(entomopathogenic nematodes,EPNs)的寿命和抗逆性是影响其商品化的重要因素.本研究旨在鉴定崇明拟异小杆线虫Heterorhabditidoides chongmingensis的模式品系DZ0503CMFT(DZ)的DAF-16基因的生物学功能,探讨该基因在DZ线虫的寿命和抗逆性中的作用.[方法]根据DZ线虫和其自身共生菌Serratia nematodiphila DZ0503SBS1T (S1)及非自身共生菌S.nematodiphila DR186 (186)共培养时生长发育的差异,结合已经构建的DZ线虫的数字基因表达谱(digital gene expression profile,DGE)文库,选取调控生长发育的胰岛素/类胰岛素信号通路(insulin/insulin-like growth factor signaling pathway,IIS)的主要转录输出信号DAF-16作为研究对象.通过同源性分析选取daf-16基因中特异性片段作为干扰片段,利用L4440质粒载体构建干扰片段的dsRNA表达载体,并转化到大肠杆菌Escherichia coli HT115(DE3)中.用饲喂法将daf-16dsRNA导入DZ线虫体内沉默基因;利用实时定量PCR检测RNA干扰效果,统计daf-16基因表达下调后的DZ线虫寿命、4个生理阶段的时长、抗逆性(热应激和氧化应激)以及表型(体长)和繁殖性状(48 h内产卵量、卵孵化率和雌虫率)等的变化.[结果]DZ线虫的daf-16(GenBank登录号:MH101641) cDNA全长2 164 bp,其中开放阅读框(open reading frame,ORF)长1 353 bp,编码450个氨基酸.RNAi后DZ线虫体内的daf-16基因表达量被显著敲低,相对于对照组空载L4440降低了49.05％.RNAi组线虫平均寿命为14.96 d,比空载L4440组(17.60 d)降低了15.00％.DZ线虫daf-16 RNAi组在繁殖阶段和快速身体运动阶段的时长比空载L4440组的短,而快速咽吸阶段和咽抽吸阶段的时长比空载L4440组的长.处理7d后DZ线虫daf-16 RNAi组在热应激(37℃)和氧化应激(10 mmol/L百草枯水溶液)处理时存活率显著低于DZ线虫的空载L4440组.在产卵量、孵化率、雌虫率和体长上daf-16 RNAi组与对照组之间没有显著差异.[结论]通过RNAi方法初步验证了DZ线虫的daf-16基因的生物学功能,该基因调控了崇明拟异小杆线虫的寿命和抗逆性.

本研究分离了来自新疆和田地区间作绿豆的4年枣0-40 cm根际土壤中的昆虫病原线虫XJZL1409Heterorhabditis bacteriophora的共生菌,并进行致病性测定.通过侵染期线虫和线虫致死的大蜡螟幼虫血腔直接分离,采用传统形态学观察结合分子生物学方法对菌株进行鉴定.同时大蜡螟Galleria mellonella5龄幼虫接种菌株细胞发酵液测定致病性.菌株形态学特性结合16S rDNA序列系统发育分析,线虫XJZL1409的共生菌被鉴定为发光杆菌属Photorhabdus luminescens subsp.laumondii室内菌液注射毒性测定结果显示,侵染致死的幼虫体色呈灰绿色;接种48 h后,每头幼虫接种菌液量为500 CFU时校正死亡率就可以达到100％;48 h时致死中浓度LC5o为10.74 CFU/mL.同时菌液口服杀虫毒性结果表明,第5天时待测菌株菌液对大蜡螟幼虫的校正死亡率为21.21％,体重抑制率为20.02％.因此,昆虫病原线虫XJZL1409的共生菌为P.luminescens subsp.laumondii对大蜡螟幼虫具有很强的注射毒性,为研究线虫的致病机制及发掘新抗性基因奠定基础.

[目的]昆虫病原线虫受到化学农药作用后,其对害虫的杀虫效果和搜寻效应可能会发生变化.本研究旨在探讨噻虫嗪处理的昆虫病原线虫对韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga幼虫(韭蛆)的杀虫效果及搜寻效应的影响.[方法]采用培养皿滤纸法,通过功能反应试验测定了噻虫嗪(15mg/L)处理的芫菁夜蛾斯氏线虫Steinernemafeltiae SF-SN (Sf)对韭蛆3龄幼虫的致死率和搜寻效应,比较噻虫嗪处理的Sf和未处理的Sf致死功能反应和搜寻效应的差异.[结果]噻虫嗪处理的Sf引起的韭蛆3龄幼虫的校正死亡率高于未处理的Sf引起的校正死亡率,处理6h时,较未处理的Sf引起的校正死亡率提高了2.13倍.当Sf浓度固定在6 400 IJs/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫功能反应均拟合HollingⅡ和Ⅲ型方程,与未处理的Sf相比,噻虫嗪处理的Sf对该试虫的攻击率(a'=0.5592)提高了42.46％,线虫寻找、寄生及致死该试虫所花费的总时间即处理时间(Th =0.0081 d)则降低了44.90％,消耗率(a'/Th)提高了2.59倍,日最大致死量(Namax)则分别提高了1.81倍(HollingⅡ)和1.41倍(HollingⅢ).而噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的搜寻效应均随韭蛆密度的增加而呈线性下降.当韭蛆密度固定在40头/皿时,噻虫嗪处理的和未处理的Sf对该试虫的致死效果均随着韭蛆密度的增加而增大,搜寻效应则均先上升后下降,且噻虫嗪处理的Sf的寻找参数和相互干扰参数均高于未处理Sf的.[结论]噻虫嗪处理的Sf对韭蛆3龄幼虫的校正死亡率、瞬时攻击率、消耗率、日最大致死量和搜寻效应均高于未处理Sf的,而处理时间则显著降低.

[目的]明确昆虫病原线虫Heterorhabditis beicherriana LF品系(LF)与苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis HBF-18菌株(Bt HBF-18)混用后对华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita幼虫的致病力的协同增效作用,为该害虫的防治提供新的技术措施.[方法]在室内测定了LF在不同使用剂量、不同环境温度及不同土壤湿度条件下对华北大黑鳃金龟7-10日龄幼虫的致病力;通过室内生测测定了Bt HBF-18对LF存活的影响,以及Bt HBF-18与LF两者混用后对7-10日龄华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果;同时通过室外盆栽试验测定了两者混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果.[结果]华北大黑鳃金龟幼虫死亡率随LF施用剂量和处理时间的增加而升高,其中,侵染期线虫(infective juveniles,IJs)800 IJs/100 μL及以上剂量处理7d后幼虫死亡率达到了100％;25℃为该线虫侵染的最适宜环境温度;适宜土壤湿度范围为14％ ～ 20％,湿度过低或过高都会显著影响其侵染效率.室内生测结果表明,Bt HBF-18处理9d对华北大黑鳃金龟幼虫的致死中浓度(LC50)为1.44×108 CFU/g土,此浓度对LF的存活基本没有影响.另外,室内生测和室外盆栽试验结果均表明,将LF与Bt HBF-18混用能显著提高对华北大黑鳃金龟幼虫的防治效果,混用后具有不同程度的加成或协同增效作用.室内生测试验中LC50 Bt+ 200 IJs/100 μL LF混用处理3d后,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约43.07％和36.05％,具有显著的协同增效作用;室外盆栽试验中1/2 LC50 Bt+1 000 IJs/mL LF,LC50 Bt+1 000 IJs/mL LF和1/2 LC50Bt+1 500 IJs/mL LF均具有协同增效作用,其中1/2 LC50 Bt+1 500 IJs/mL LF增效作用最佳,较单独LF和Bt HBF-18处理幼虫死亡率分别提高了约38.89％和80.55％.[结论]将昆虫病原线虫LF与Bt HBF-18混用对华北大黑鳃金龟幼虫的防治具有加成或协同增效作用.