11个昆虫病原线虫品系对光肩星天牛的致死能力1)

李宁 王志刚 阎爱华 黄大庄 毕拥国

(河北农业大学，保定，071001)

光肩星天牛［Anoplophora glabripennis(Motschulsky)］是我国主要的林木蛀干害虫之一。其成虫、幼虫都可对寄主造成危害，成虫啃食嫩梢和叶脉，幼虫蛀食韧皮部和边材，并在木质部内蛀成不规则坑道，严重破坏树木生理机能，导致树势衰弱，受害严重时整株死亡［1］。光肩星天牛的危害降低了木材的利用价值，使我国林业经济遭到巨大损失，并给生态环境造成极大的破坏，尤其近年来危害不断加重［2］。寻求一种安全而有效的防治方法已成为亟待解决的问题。其中生物防治以其特有的优势受到广泛关注。

昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematode)作为害虫的专性寄生性天敌，因其具有携带强致病力共生细菌、杀虫速度快、能主动搜索寄主、无公害等优点，成为目前最具潜力的生物杀虫剂之一，已被广泛应用于多种害虫的生物防治，特别是钻蛀性害虫［3］。应用小卷蛾线虫(Steinernema carpocapsae)防治危害杨树的小木蠹蛾(Holcocerus insularis)，有效率达80%以上，并且有持续性效果［4］。在田间用斯氏线虫(Steinernema)防治桃、杏的桃红颈天牛(Aromia bungii)的研究已获成功，并筛选出Beijing、A24、MK等优良品系［5－8］。不同线虫对寄主的侵染力不同，为了在线虫选择和有效利用上具备特殊针对性，本研究应用11个昆虫病原线虫品系对光肩星天牛的成虫和幼虫进行了室内致死试验，筛选出具有较高致死能力的线虫品系及最佳施用量，为开发防治光肩星天牛的新型生防制剂奠定实验基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试线虫

昆虫病原线虫:斯氏线虫S.carpocapsae GA、S.carpocapsae NJ、S.longicaudum CB2B、S.longicaudum CW105、S.gla-seri Sgib和异小杆线虫Heterorhabditis sp.Gy、XH－7、XH－9等品系由河北农业大学植保院害虫生防实验室提供，异小杆线虫Heterorhabditis sp.ZH、HD、CZ品系由本实验室从河北省土壤样本中筛选得到。所用线虫品系均用大蜡螟活体繁殖获得侵染期幼虫。

1.1.2 供试害虫

光肩星天牛成虫:光肩星天牛羽化初期在河北省保定市街区捕获，室内饲养1～2 d，选取触角、足、翅完整和成虫鞘翅上及腹部绒毛没有受磨损的天牛作为实验用虫。

光肩星天牛幼虫:在河北省保定市采集光肩星天牛成虫，按3∶1雌雄比人工接虫到5 a垂柳上，整树套笼进行室外饲养，产卵后见蛀屑和虫粪排出确认幼虫成活，剖取体长约30 mm的幼虫用于实验测定。

1.1.3 供试线虫的制备与计量

将贮存线虫的海绵块取出后放入烧杯中，用蒸馏水反复冲洗，得到线虫稀释液。然后用吸管取线虫液0.1 mL，滴于载玻片上，镜检解剖镜视野内的线虫数量，计算线虫用量。

1.2 不同线虫品系对光肩星天牛成虫的致死能力

采用线虫喷雾法对天牛和树枝进行处理。用配制好的线虫悬液均匀喷雾于光肩星天牛成虫易感部位和木段上，以喷湿虫体和树枝并刚产生液滴为度，对照组喷等量灭菌水。将处理后的光肩星天牛放入养虫笼中，定时更换新鲜枝条，枝条上下均用湿纱布保湿。每个线虫品系处理8头，每处理重复5次。放入恒温黑暗的条件下培养，每天定时观察、记录天牛死亡情况。

1.3 不同线虫品系对光肩星天牛幼虫的致死能力

本试验采用直接侵染天牛幼虫的方法，小心剖开接入光肩星幼虫的被害枝条蛀道，暴露虫体，将用量为3 000条/mL的线虫悬浮液，直接点滴于光肩星天牛幼虫虫体，扎好蛀道继续饲养，采用插枝水培法，枝条上端覆湿纱布，下端插入水中，放入26℃、相对湿度90%的人工气候箱中，以滴加等量灭菌水的处理作为对照。每10头幼虫为一个处理，重复5次。定时检查、记录发病及死亡时间，并注意观察死虫形态、色泽或其它变化特征，统计害虫死亡率。7 d后解剖虫尸置解剖镜下检查线虫在害虫体内的繁殖情况。

1.4 不同侵染剂量的线虫对光肩星天牛幼虫的致病力

根据上述实验结果选用最佳线虫品系，侵染方法同上，设5个不同剂量的线虫处理，即1 500、2 500、3 500、4 500、5 500条/mL，以滴加等量灭菌水的处理作为对照，每处理10头供试幼虫，重复5次。自放入线虫后每隔24 h检查、记录一次线虫的寄生情况、害虫的死亡过程及幼虫的死亡时间等。

2 结果与分析

2.1 线虫的侵染过程及天牛的死亡症状

由于光肩星天牛成虫有比较坚固的鞘翅，所以线虫难以侵入，喷洒线虫液后，线虫先成堆集中在天牛成虫的翅下，然后逐渐钻入虫体内。解剖死亡的天牛成虫，可见大量活跃的小线虫在虫尸体内(图1)。

图1 在光肩星成虫体内大量繁殖的侵染期线虫

天牛幼虫被侵染后初期异常活泼，侵染中期，活动减少，表现呆滞，后期头部左右摆动，无力爬行，虫体逐渐变软，体色也相继变化，由乳白色变成黄褐色(图2)，寄主随之死亡，虫体失水后便萎缩干瘪。在解剖镜下观察死亡的天牛幼虫，可以看出，虫体内线虫清晰可见、大小相杂，在寄主口腔、气门、肛门、节间膜等部位亦可见大量线虫团聚活动。

图2 线虫侵染后光肩星天牛幼虫死亡症状

图3 在光肩星幼虫体内大量繁殖的侵染期线虫

2.2 不同线虫品系对光肩星天牛成虫的致死能力

11 个不同品系的昆虫病原线虫对光肩星天牛成虫均有不同程度的侵染力，但效果差异显著，致死速度也不同。其中S.carpocapsae NJ、S.carpocapsae GA、Heterorhabditis sp.ZH品系在施用后第2天天牛成虫就出现死亡，Heterorhabditis sp.XH－7和CZ品系在施用后第5天才开始出现死亡。表1显示了不同昆虫病原线虫品系10 d后对光肩星天牛成虫的致死能力，其中以Heterorhabditis sp.ZH品系侵染力最强，致死率达94.59%，且致死速度最快，LT50为4.10 d，显著短于其他线虫品系。Heterorhabditis sp.CZ品系侵染力最差，致死率仅为23.68%，LT50为13.42 d。

表1 不同线虫品系对光肩星天牛成虫的致死能力

2.3 不同线虫品系对光肩星天牛幼虫的致死能力

除S.longicaudum CW105、Heterorhabditis sp.XH－7、Heterorhabditis sp.XH－9、Heterorhabditis sp.CZ外，其它线虫品系均在感染24 h后出现死亡。研究结果表明，11个不同品系的昆虫病原线虫对光肩星天牛幼虫均有不同程度的侵染力，在相同剂量下，Heterorhabditis sp.ZH品系的侵染能力最强，96 h后致死率达100%，LT50为1.61d。Heterorhabditis sp.XH－7对光肩星天牛幼虫的侵染能力最差，致死率仅为26.53%(表2)。

表2 不同线虫品系对光肩星天牛幼虫的致死能力

2.4 不同侵染剂量线虫对光肩星天牛幼虫的致死能力

在恒温条件下，室内测定了Heterorhabditis sp.ZH品系的5个不同剂量对光肩星天牛幼虫的致病力(见表3)。结果显示，随线虫用量的升高，致死能力增强，光肩星天牛幼虫死亡速度越快。用量为3 500条/mL时，感染96 h时，寄主累计死亡率达到100%，LT50为1.55 d，显著短于1 500、2 500条/mL，但与4 500条/mL和5 500条/mL用量处理间没有显著差异。

3 结论与讨论

光肩星天牛作为钻蛀性害虫生活隐蔽，防治困难。作为害虫的自然天敌，昆虫病原线虫生活在黑暗、潮湿的环境中，并对不良条件有一定抵抗力，能在蛀干害虫的虫道中主动寻找寄主，用线虫来防治钻蛀性害虫，有独特的作用［9－11］。从研究结果看昆虫病原线虫对光肩星天牛成虫和幼虫均有不同程度的侵染力，但不同昆虫病原线虫间致病力差异显著，Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA品系线虫

侵染光肩星天牛成虫10 d后致死率均达到85%以上，而异小杆线虫Heterorhabditis sp.Gy、XH－9、XH－7、CZ品系和斯氏线虫S.longicaudum CW105品系对光肩星天牛成虫的致死率不到50%。Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA对光肩星天牛幼虫的致死率均为100%，斯氏线虫S.longicaudum CB2B和S.carpocapsae NJ品系对光肩星天牛的致死率也达到80%以上，而Heterorhabditis sp.CZ、XH－7和S.longicaudum CW105对光肩星天牛幼虫的致死率都低于50%。这可能是由于不同线虫的生物学特性不同，其搜索寄主的能力和侵入速度也存在差异。同种寄主对线虫的敏感性不同。

表3 不同线虫剂量对光肩星天牛幼虫的致病力

本试验采用11个线虫品系对光肩星天牛成虫和与幼虫均进行了致病力测定，发现线虫对幼虫的致病效果要优于成虫，且同种线虫对光肩星天牛成虫和幼虫的致病力不同。这可能由于不同的昆虫组织对线虫侵入的防御策略及忍耐极限不同，其死亡的速度存在差别。从组织解剖学看，同种线虫对不同昆虫组织的破坏进程也存在明显差异。不同昆虫组织的被破坏程度及寄主死亡速度的差异，可能是不同昆虫对线虫敏感性差异的机制之一［12－13］。因此筛选和利用优良的线虫品系进行防治是十分重要的。研究结果表明，Heterorhabditis sp.ZH和S.carpocapsae GA 2个品系线虫对光肩星天牛成虫和幼虫均有较高致病力，线虫在天牛幼虫幼龄体壁越薄时容易侵入，所以在天牛幼虫幼龄期施放效果会更好。综合试验结果，认为Heterorhabditis sp.ZH品系为最优线虫品系可以作为候选昆虫病原线虫品系进行进一步研究，从而为制备线虫制剂打下基础。同时本实验室测定了其不同剂量对光肩星天牛幼虫致死能力的影响，综合经济角度考虑其最佳施用量为3 500条/mL，为其田间利用提供有益的指导。

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