害虫生防真菌对梯度剂量UV-B和UV-A辐射的离体与活体反应

来源 :浙江大学生命科学学院 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:markoliu
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球孢白僵菌(Beauveria bassiana)和绿僵菌(Metarhizium spp.)等丝孢类生防真菌已被开发成为多种制剂广泛用于农林害虫防治。紫外辐射是影响生防真菌孢子制剂贮存和田间应用效果的关键因素之一,而菌剂生产所用菌种对紫外辐射的耐受能力直接关系到其制剂的田间生态适应性。本研究基于新建立的生防真菌对紫外辐射耐受力的定量评价技术体系,比较测定了不同地理和寄主来源的若干菌株的分生孢子对紫外线UV-B和UV-A的耐受力,筛选获得了较耐紫外辐射的菌株,并选取2个高毒力菌株评价了UV-B辐射对其杀蚜毒力的影响。主要内容和结果分述如下:60株生防真菌耐UV-B紫外辐射能力的定量评价基于本实验室新建立的生防真菌耐紫外辐射能力的定量评价技术体系,测定了不同寄主或地理来源的60株白僵菌和绿僵菌对UV-B辐射的耐受力。供试菌株在25±1℃和12L:12D条件下培养7天后收集孢子,所用培养基为1/4萨氏培养基(SDAY)斜面。将各菌株的分生孢子粉分别悬浮于绿僵菌萌发液(0.25%蛋白胨,0.25%酵母粉加0.2%海藻糖)或白僵菌萌发液(2%蔗糖加0.5%蛋白胨)中,适量涂于凹载玻片上,在Bio-Sun++紫外辐射箱中进行平均加权波长为312 nm的UV-B不同剂量(0~1.2 J/cm2)的辐射处理。然后,将玻片在25±1℃和12L:12D条件下保湿培养24小时,用棉蓝固定后在400×下镜检观察孢子萌发率。结果显示,各菌株的孢子萌发率(Is)与UV-B辐射剂量(D)间的关系很好地拟合逻辑斯蒂衰变模型Is=1/[1+exp(a+bD)](r2≥0.97)。根据拟合的模型计算出UV-B对各菌株的半致死剂量LD50,变化范围从0.05 J/cm2到0.65 J/cm2不等,菌株间差异显著。所测菌株中Maac 5734(一株金龟子绿僵菌蝗变种)最耐UV-B辐射,但其LD50(0.65 J/cm2)仅相当于杭州夏季晴天阳光中日累积UV-B辐射量的1/4左右。24株绿僵菌耐UV-A紫外辐射能力的定量评价测定方法同上,但紫外辐射的波长和剂量不同,平均加权波长为365 nm,辐射剂量范围为1-18 J/cm2。观察孢子萌发率,结果显示,各菌株的孢子存活指数(Is)与UV-A辐射剂量(D)间的关系拟合逻辑斯蒂衰变模型Is=1/[1+exp(a+bD)](r2≥0.999)。根据拟合的模型计算出UV-A对各菌株的半致死剂量LD50,变化范围为2.78~10.46 J/cm2,菌株间差异显著。最耐UV-A辐射的菌株是Mfm 3606(一株黄绿僵菌小孢变种),其LD50(10.46 J cm-2)仅为阳光中日累积UV-A辐射量的一半。不同强度紫外辐射对Bb 2860和Ma 759分生孢子杀蚜毒力的影响选取对桃蚜(Myzus persicae)具有较强毒力的球孢白僵菌Bb 2860和金龟子绿僵菌Ma 759为供试菌株。每个菌株对平皿甘蓝叶片上桃蚜的接种均以108个孢子/ml的悬液在标准喷塔中喷雾接种,设不喷菌作为空白对照。喷雾接种后,各菌株的接菌处理分别接受预期可导致分生孢子失活10%、50%和90%的3个UV-B辐射剂量的处理,并设接菌但不辐射的处理作为对照。每处理3次重复,每重复(平皿叶片)30~40头无翅成蚜。辐射处理后,所有蚜虫在25℃和12L:12D条件下饲养8天,逐日观察记录死亡率,蚜尸保湿培养2~3天后镜检。结果显示,Bb 2860接种后经UV-B高剂量(0.86 J/cm2)、中剂量(0.45 J/cm2)、低剂量(0.03 J/cm2)的辐射处理,蚜虫校正死亡率分别为13.3%,58.9%和82.3%,平均致死期分别为3.69、3.84和3.94天。Ma 759在高剂量(0.65 J/cm2)、中剂量(0.30 J/cm2)、低剂量(0.13 J/cm2)的UV-B辐射下,蚜虫校正死亡率分别为18.1%,54.0%和88.7%,平均致死期分别为5.50、4.44和4.46天。由此说明,UV-B辐射显著降低Bb 2860和Ma 759对蚜虫的感染率,其辐射剂量引起的孢子失活比例与蚜虫死亡率的下降幅度基本吻合,但不影响各菌株对蚜虫的感染致死时间。以上研究结果充分揭示了生防真菌耐紫外辐射能力的种间和种内差异,筛选出了耐紫外辐射的生防菌株资源,首次定量活体测定了UV-B辐射对2个高毒力菌株杀蚜毒力的影响,将有助于推动杀虫真菌抗逆生物学和剂型生物学的研究不断深入。这些结果证明,通过筛选可以获得毒力和耐紫外性状兼顾的生防潜力菌株,同时为生防菌剂中加入紫外保护剂以及菌剂在日落后傍晚使用的应用策略提供了重要科学依据。
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