光肩星天牛幼虫感染绿僵菌后营养生理的变化研究

周鑫光

（沙河市林业局，河北沙河 054100）

光肩星天牛幼虫感染绿僵菌后营养生理的变化研究

周鑫光

（沙河市林业局，河北沙河 054100）

光肩星天牛幼虫感染绿僵菌后，饲养于柳树枝条中，然后放入适于其正常生长的气候箱中。定时进行观察，同时选择感染明显的幼虫，称量其体重、计算其取食量。结果表明：光肩星天牛幼虫感染绿僵菌后取食量减少、体重增加变缓，营养生理变化显著。

光肩星天牛；绿僵菌；营养生理

光肩星天牛（Anoplophora glabripennis（Motschulsky））是一种国内外危险性林木蛀干害虫，在我国广有分布，其主要通过成虫啃食嫩梢和叶脉，幼虫蛀食韧皮部和边材两种方式，对杨属（Populus L.）、柳属（Salix L.）、榆属（Ulmus L.）等阔叶树种造成危害，而其幼虫危害又占主导地位。被光肩星天牛幼虫侵害的林木，一方面由于其韧皮部与边材遭到破坏，导致林木养分与水分传输机能下降，生长缓慢，树势衰弱，严重时造成部分枝条甚至整株死亡，进而失去其景观价值与生态效益；另一方面，光肩星天牛幼虫的蛀食会使林木枝干内留下不规则的坑道，这些坑道不但会造成枝条易断，而且还会严重影响林木的木材质量与出材率，大大降低了林木木材产出的经济价值。综上所述，光肩星天牛无论从景观生态角度，还是从经济价值角度都对我国的林业造成了巨大危害，因此，对光肩星天牛进行有效的防治具有极其重要的意义[1-3]。

光肩星天牛幼虫长期滞留在林木枝干中，常规的农药喷施无法将其杀死，而毒签法、注药法等方法又过于费时费力，很难有效的进行大面积的林间防治。况且农药防治大大提高了其抗药性，常规农药的防治效果越来越差。加之人们环保意识的日益增强，农药防治在生产实践中逐步被淘汰，而生物防治则开始发展起来，势必成为光肩星天牛防治的发展方向[2]。

绿僵菌（Metarhizium aunisopliae）是当今世界应用最为广泛的昆虫病原真菌之一[4-5]，在性能上，具有寄主范围广，能触杀，致病力强，对人、畜、农作物无毒，无残毒，持效期长等特点；在操作上具有使用简便有效、容易大批量生产、耐贮藏等特点[6-7]。因此，绿僵菌成为了生物防治中应用前景好、实用价值高的一种虫生真菌，而且现已广泛用于农林害虫的防治，并取得了良好的效果[8]，但是有关国内外应用绿僵菌防治天牛类害虫的研究相对较少[9-11]。

本研究以我国最重要的林木蛀干害虫为目标，探讨验证光肩星天牛被绿僵菌侵染后营养生理的变化。可以更好的了解绿僵菌的致病机制，明确绿僵菌对光肩星天牛幼虫的控制效果。为利用绿僵菌进行光肩星天牛生物防治提供理论依据。

1　材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试昆虫

光肩星天牛幼虫采集于河北农业大学标本园中。选择光肩星天牛为害较为严重的柳树，在确定幼虫成活后100d左右，剖取采集光肩星天牛幼虫。选择体重接近，生长状态良好的幼虫用于试验测定。

1.1.2 供试菌株及孢子悬浮液制备

绿僵菌（Metarhizium anisopliae）MS01菌株采集于土壤中，对光肩星天牛幼虫具有较高致病性。待蛋白胨－马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养的绿僵菌完全产孢后，将分生孢子刮下，经过无菌水湿润、搅拌均匀等操作后，配成1×108个/mL的孢子悬浮液。

1.2 试验方法

1.2.1 绿僵菌MS01菌株对光肩星天牛幼虫营养生理的影响

选择直径1.5cm，长15cm的柳树枝条，将光肩星天牛幼虫在孢子悬浮液中浸泡40s后取出，饲养于柳树枝条中，然后将枝条放入玻璃器皿中，纱布封口后放入人工气候箱中。人工气候箱保持温度26℃，湿度90%。以含0.1%吐温-80的无菌水处理作为对照。每日定时观察，同时选择明显被绿僵菌感染的幼虫称量其体重和取食量，并计算出光肩星天牛每日每头平均体重增加量、平均消耗食物量以及食物利用率。每处理接种6头，设3次重复，计算平均值。

利用率（ECI）：将所摄入的食物转化为身体物质的效率。

2　结果与分析

2.1 绿僵菌侵染对光肩星天牛幼虫取食量的影响

染菌组和对照组幼虫取食量的变化情况见表1。由表1可以看出：光肩星天牛幼虫在感染绿僵菌8～9d后开始死亡。绿僵菌染菌组幼虫的取食明显低于对照组。染菌组的取食量在第2天有小幅上升，第3天往后随侵染时间的推进呈下降的趋势，到第8天，其取食量为零，基本接近死亡状态。而对照组的取食量第1～4天呈下降的趋势，第5天出现小幅上升，第6～8天均呈下降的趋势变化。

表1 感染绿僵菌对光肩星天牛幼虫取食量的影响 单位：g

2.2 绿僵菌侵染对光肩星天牛幼虫体重增加量的影响

染菌组和对照组幼虫体重增加量的变化情况见表2。由表2可以看出：光肩星天牛幼虫受绿僵菌侵染后，体重增加量变化比较明显。染菌组和对照组幼虫体重的增加随侵染时间的推进始终保持负值。除第3天外，其它染菌时段内，染菌组幼虫体重增加量显著低于对照组幼虫体重增加量。染菌组幼虫前后共减轻体重0.145g，对照组幼虫前后共减轻体重0.088g，染菌组幼虫体重减轻量为对照组幼虫的1.65倍。

表2 感染绿僵菌对光肩星天牛幼虫体重增加量的影响 单位：g

2.3 绿僵菌侵染对光肩星天牛幼虫食物利用率的影响

染菌组和对照组幼虫食物利用率的变化情况见表3。由表3可知：被绿僵菌侵染的光肩星天牛幼虫对食物的利用率始终保持负值。第1～2天，光肩星天牛幼虫对食物的利用率明显降低，显著低于对照组幼虫。第3天光肩星天牛幼虫对食物的利用率陡然上升，但仍为负值，且高于对照组幼虫。第4～6天其对食物的利用率呈现下降趋势，第7天有较小幅度的回升，但始终低于对照组幼虫。

表3 被绿僵菌侵染的光肩星天牛幼虫对食物的利用率单位：%

3　结论与讨论

通过以上试验分析，本研究得出以下结论：

（1）绿僵菌可以显著降低光肩星天牛幼虫的取食量，减少其对寄主植物的危害。染菌第1～2天，绿僵菌即表现出对光肩星天牛幼虫取食的抑制作用，染菌组幼虫的取食量低于对照组幼虫的取食量。至染菌第3～7天，抑制取食的效果更为明显，呈直线下降的趋势。感染幼虫因病或死亡使其取食量大大减少，而同期对照组幼虫的取食量明显高于染菌组幼虫的取食量，从而大大减轻其对寄主植物的危害。此外，患病幼虫因其取食量的降低还可导致幼虫历期延长、羽化率降低、不能正常产卵或产卵量降低等[9]。

（2）绿僵菌的侵染对光肩星天牛幼虫体重增加量有显著的影响。染菌组和对照组幼虫体重的增加随侵染时间的推进始终保持负值。除第3天外，其它染菌时段内，染菌组幼虫体重增加量显著低于对照组幼虫体重增加量。说明侵染影响了光肩星天牛幼虫利用食物获取营养的能力。在染菌初期染菌组幼虫体重较对照组幼虫迅速减轻，说明光肩星天牛幼虫将所消化的食物中一部分转化为能量迅速作出了机体保卫反应，至染菌第3天染菌组体重增加量较染菌初期显著升高，这是由于100d左右的光肩星天牛幼虫有一定的抗性和自我恢复能力，所以体重较初期有所增加，而3d以后至发生死亡前随着菌丝体在虫体内部大量繁殖，虫体对食物的消化和吸收功能减弱，同时组织被破坏溶解，所以染菌组幼虫体重增加量始终在降低，直至最终死亡[10]。

（3）绿僵菌侵染后的光肩星天牛幼虫对食物的利用率明显降低。染菌组和对照组对食物的利用率始终保持负值。说明体内保卫反应时对能量的消耗。染菌组除第3天外，其它染菌时段对食物的利用率明显低于对照组。在第3天染菌组幼虫ECI较第1天增加了0.017%，说明部分虫体通过防御反应战胜初期侵染，试图恢复机体的代谢平衡，但随着着菌丝体在虫体内部大量繁殖，而对食物的利用率持续降低，终难敌绿僵菌的侵染而死亡[11]。

另外该试验是利用绿僵菌人为的侵染光肩星天牛幼虫，达到防治光肩星天牛的效果。在自然条件下实施起来比较困难。后续试验可以让一些跟光肩星天牛接触比较密切的昆虫携带绿僵菌感染源，比如其天敌等，这样可以达到生物防治和微生物防止相结合的目的，使效果更明显。

［1］董蔚，李忠恒.光肩星天牛发生现状、原因及治理对策［J］.辽宁林业科技，1998（3）：18-20.

［2］梁中贵，于海洋，徐广艳，等.光肩星天牛研究进展［J］.中国植保导刊，2005，25（6）：12-14.

［3］王艳平.中国西部地区光肩星天牛风险分析［D］.北京：北京林业大学，2006.

［4］藏淑英，倪宏伟，李艳红.资源型城市土地利用变化与湿地生态安全响应：以黑龙江省大庆市为例［J］.地理科学进展，2004，23（5）：33-42.

［5］刘勇，刘友兆，徐萍.区域土地资源生态安全评价：以浙江嘉兴市为例子［J］.资源科学，2004，26（3）：69-75.

［6］丁苗苗，于永浩，曾涛.绿僵菌的研究现状及进展［J］.广西农业科学，2009，40（11）：1443-1147.

［7］杨华，杨恩兰，张功营，等.绿僵菌防治烟田主要害虫的研究进展与展望［J］.中国烟草科学，2015，36（5）：101-107.

［8］王音.绿僵菌LD65和LF68菌株生物学特性及对小菜蛾的致病机理［D］.北京：中国农业大学，2005.

［9］王宝辉，郑建伟，黄大庄，等.绿僵菌MS01对光肩星天牛成虫取食、产卵、孵化及子代幼虫存活的影响［J］.东北林业大学学报，2010，38（1）：95-96，104.

［10］王宝辉.高致病性绿僵菌菌株生物学特性及其对光肩星天牛幼虫组织病理变化的研究［D］.保定：河北农业大学，2009.

［11］王达.对光肩星天牛幼虫高致病力绿僵菌菌株筛选及其致病机理研究［D］.保定：河北农业大学，2009.

A Study on the Change of Anoplophora glabripennis about Nutritional and Physiological after Infecting the Metarhizium aunisopliae

ZHOU Xin-guang
（Forestry Bureau of Shahe,Hebei Shahe 054100,China）

After theAnoplophora glabripennis infects the Metarhizium aunisopliae,raising in weeping willow branch.Then puts in the branch in the glassware,and puts in the Artificial ClimateIncubator with the gauze seal.Fixed time carries on the observation day after day,simultaneously chooses has obvious feeling sickness characteristic polypite weighing its body weight and takes the appetite.The result indicated that,After the Anoplophora glabripennis infects the Metarhizium aunisopliae,has the remarkable influence to its nutrition and physiology,Causes its appetite,the incrementof body weight and the U－tilization Ratio of food reduces.

Anoplophora glabripennis;Metarhizium aunisopliae;Nutritional and Physiological

S763.38.4

A

1002-3356（2016）01-0027-03

2015-11-14

周鑫光（1983-），男，学士，助理工程师，主要从事林业技术推广方面的工作。