[目的]明确新登记的真菌杀虫剂爪哇虫草菌Cordyceps javanica JS001在调控水稻生长和防御褐飞虱Nilaparvata lugens中的作用.[方法]室内分别用1 × 104,1 × 106和1 × 108孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液浸泡水稻种子48 h,以0.01％Triton X-100溶液浸种为对照,待培养8 d后,对水稻苗进行生长测定,并测定褐飞虱成虫对其的行为选择反应;通过气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析1 ×108孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液浸种对水稻苗次生代谢化合物含量的影响.采用1 ×107孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液和清水(对照)分别浸泡水稻种子48 h,于种子直播50 d后,调查稻田中稻飞虱和蜘蛛个体数量.[结果]室内测定结果表明,与对照相比,1 ×106和1 ×108孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液浸种处理不仅显著促进水稻种子发芽、水稻苗根和茎叶的生长,而且降低褐飞虱成虫对水稻苗的选择性.化合物分析结果表明,与对照相比,1 ×108孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液浸种处理的水稻苗中防御性化合物过氧化氢、油酸、辛烷等含量显著增加,能吸引褐飞虱的化合物2-壬酮含量显著降低.田间试验结果表明,与对照相比,1 ×107孢子/mL爪哇虫草菌JS001孢子悬浮液浸种显著降低稻田中稻飞虱数量,但对捕食性天敌蜘蛛个体数量无影响.[结论]爪哇虫草菌JS001浸种处理不但能促进水稻苗的生长,而且能提高水稻对褐飞虱的防御能力.田间试验进一步明确了爪哇虫草菌JS001在增强水稻防御稻飞虱危害中的作用.这些结果可为爪哇虫草菌的应用及稻飞虱生物防治策略的制定提供新途径.

爪哇虫草菌是广谱性虫生真菌,具有防治膜翅目社会性昆虫红火蚁Solenopsis invicta的生防潜能.为探究蚁巢弃尸堆中携菌虫体在侵染循环链的关键作用,探讨腐生条件下爪哇虫草Cordyceps javanica响应寄主的分子致病机制,本研究通过向培养基添加冷冻干燥的虫尸粉进行诱导,对诱导前后的菌丝孢子混合体进行转录组测序分析.结果表明,与纯培养条件相比,菌株经虫尸粉诱导后发掘新基因1912个,有379个得到功能注释.显著差异表达基因有242个,上调表达基因111个,下调表达基因131个;GO富集分析表明,生物学过程的代谢过程和细胞过程、细胞组分的细胞结构体及分子功能中参与催化活性和结合相关的基因可能在爪哇虫草响应寄主过程中发挥了重要作用;KEGG分类和富集分析表明,代谢过程分类的色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解、糖酵解/糖原异生和乙醛酸和二羧酸酯代谢,遗传信息过程分类的碱基切除修复和内质网的蛋白质加工,环境信息过程分类的ABC转运蛋白和丝裂原活化蛋白激酶信号通路,细胞过程分类的自噬和过氧物酶体通路是爪哇虫草的主要代谢途径.随机筛选8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,这些基因的表达模式与转录组数据分析结果基本一致.本研究结果表明,爪哇虫草在适应腐生环境过程中与氨基酸代谢和能量代谢相关的基因活跃,这可能是其在垂直和水平扩散过程中需维持侵染力,为自身提供营养并转化为能量和中间产物等物质所致.

自柑橘木虱Diaphorina citri体上分离虫生真菌,通过形态特征和ITS序列分析,鉴定虫生真菌的种类;通过致病性测定,明确昆虫病原真菌种类.结果发现,自死体柑橘木虱上分离到18个虫生真菌菌株,隶属4种真菌;自活体上分离到985个虫生真菌菌株,隶属25种真菌.致病性测定结果发现,仅4种真菌对柑橘木虱成虫有致病性,包括刀孢蜡蚧菌Lecanicillium psalliotae、球孢白僵菌Beauveria bassiana、爪哇虫草Cordyceps javanica和淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum,该4种真菌的分生孢子悬浮液(浓度5×107个孢子/mL)接种柑橘木虱成虫后10 d的累计死亡率分别为100％、100％、98.89％和43.33％.其中爪哇虫草仅自死体柑橘木虱上分离到,刀孢蜡蚧菌仅在活体上分离到,球孢白僵菌和淡紫紫孢菌在死体和活体上均被分离到.可见,柑橘木虱活体上的虫生真菌种类丰富.生产上应加强保护和利用昆虫病原真菌,提高其对柑橘木虱的自然抑制力.