叶蝉球孢白僵菌Bb305与8种化学农药的相容性研究
2017-09-22王定锋陈焰冠李慧玲吴光远
王定锋,陈焰冠,李慧玲,吴光远*
叶蝉球孢白僵菌Bb305与8种化学农药的相容性研究
王定锋1,陈焰冠2,李慧玲1,吴光远1*
(1.福建省农业科学院茶叶研究所,福建 福安 355015;2.长江大学,湖北 荆州 434025)
为明确叶蝉白僵菌Bb305与常用化学农药的相容性,本研究测定了8种化学农药对白僵菌Bb305孢子萌发、菌丝生长和产孢量的影响。试验结果表明,总体而言,杀虫剂和杀螨剂与白僵菌Bb305的相容性要好于除草剂。其中,乙基多杀菌素与白僵菌Bb305具有最好的相容性。在常用浓度、亚致死浓度和次亚致死浓度下,乙基多杀菌素对白僵菌Bb305孢子萌发抑制作用最轻,抑制率为1.30%~2.73%;对白僵菌Bb305菌丝生长的抑制作用也较轻,抑制率为2.86%~4.29%;相比其他化学农药,乙基多杀菌素对白僵菌Bb305产孢抑制作用也较弱,抑制率为27.20%~43.20%。而在3种试验浓度下除草剂草铵膦和百草枯对白僵菌Bb305孢子萌发、菌丝生长和产孢量都具有很强的抑制作用,相容性极差。
球孢白僵菌;化学杀虫剂;除草剂;相容性
球孢白僵菌Beauveriabassiana可寄生15个目149个科的700多种昆虫及蜱螨类,是当前研究和应用的最多的一种虫生真菌,在多种农林害虫的生物防治中得到广泛的应用[1]。据Faria统计,全世界(除中国外)已经生产出171个真菌杀虫剂产品,而33.9%的真菌杀虫剂是以球孢白僵菌为有效成分[2]。目前我国已经登记的11种真菌杀虫剂,其中6种是球孢白僵菌产品[3]。但球孢白僵菌作为活体细胞,存在杀虫速度慢和受环境影响较大等弊端[4],严重影响其在生产实践中的应用效果。为解决这一难题,众多学者开展了其他化学杀虫剂与虫生真菌相容性试验[5-9],结果表明低剂量的化学杀虫剂与虫生真菌混用,能够起到增效作用[7,10]。为明确叶蝉白僵菌Bb305和化学农药的相容性,我们开展了叶蝉白僵菌Bb305与8种化学农药的相容性研究,为今后利用白僵菌和化学农药混配进行田间防治提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
供试菌株:球孢白僵菌Bb305菌株,分离自茶小绿叶蝉,对叶蝉具有较好的杀虫活性。
1.2 培养基和萌发液
萨氏培养基(Sabouraud dextrose agar plus 1%yeast extract,SDAY):葡萄糖40 g、酵母10 g、蛋白胨10 g、琼脂20 g,补充蒸馏水至1000 m L,p H 7.0。在121℃下高压灭菌锅灭菌15 min。
萌发液:蔗糖2%、蛋白胨0.5%、补充蒸馏水至1000 m L。高压灭菌条件同SDAY。
1.3 供试农药及配制
参照宋漳[13]的方法将化学农药按照常规浓度、亚致死浓度(常规使用浓度稀释5倍)、次亚致死浓度(常规使用浓度稀释10倍)进行配制。整个操作在超净工作台中进行。供试的8种化学农药及其稀释倍数见表1。
表1 8种化学农药及稀释倍数Table 1 Eight farm chemicals and dilutions applied for treatments
1.4 不同农药处理对白僵菌Bb305孢子萌发的影响
利用孢子萌发法。从SDAY平板上刮取培养14 d的白僵菌的新鲜孢子,接入SDY培养液(含0.05%吐温-80)中,充分振荡混匀,孢悬液浓度调到1.0×106孢子·m L-1,各培养液中加入不同浓度的供试化学农药(表1)。将各不同浓度化学农药处理的孢悬液在25℃,130 r·min-1振荡培养14 h,用移液器取样,在显微镜下通过血球计数板检查孢子萌发情况[14],每个处理4次重复,以不加化学农药的孢悬液为对照。按以下公式计算孢子萌发抑制率:孢子萌发抑制率(%)=(1-处理萌发率/对照萌发率)×100%。
1.5 不同农药处理对白僵菌Bb305菌丝生长的影响
每个SDAY培养皿内加入配制好的药液0.2 m L(表1),在无菌操作下将药液均匀涂于培养基表面。用0.01%Tween-80将新鲜的白僵菌孢子粉配制成1×106孢子·m L-1的孢悬液,把直径6 mm的滤纸圆片浸没于孢子悬液中[15],再取出滤纸圆片接种于药剂处理的SDAY平板(直径9 cm)中央,每个处理4个重复,以加入0.2 m L无菌水的SDAY培养基作为对照。25℃光照培养箱内培养,处理10 d分别测定各SDAY培养基菌落直径。根据公式求得抑制率:抑制率(%)=(1-处理菌落直径/对照菌落直径)×100%。
1.6 不同农药处理对白僵菌Bb305产孢的影响
取各平板培养基上培养15 d的菌落,于菌落中心至边缘1/2处用6 mm打孔器随机打取3个菌块,放入75 m L 0.05%吐温-80溶液中,用磁力搅拌器搅拌均匀后,显微镜下用血球计数板检查孢子浓度。根据公式求得产孢抑制率:产孢抑制率(%)=(1-处理产孢量/对照产孢量)×100%。
1.7 统计分析
利用软件SPSS17.0对数据进行统计分析;利用邓肯氏新复极差法检验差异显著性。
2 结果与分析
2.1 8种化学农药对白僵菌Bb305孢子萌发的影响
从表2可以看出,不同浓度的8种化学农药对白僵菌Bb305孢子萌发都存在不同程度的抑制作用;不同种类的农药对孢子抑制作用存在较大差异;同种农药对孢子萌发的抑制率随浓度的降低而降低。3种试验浓度下,草铵膦、百草枯、高效氯氰菊酯、螺螨酯、溴氰菊酯对球孢白僵菌的毒害作用较强;在常规浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发抑制率为83.32%~100.00%,在亚致死浓度下抑制率为41.07%~90.90%,在次亚致死浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发抑制率为10.63%~ 71.81%。高效氯氟氰菊酯、乙基多杀菌素和氯虫苯甲酰胺在3种试验浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发的抑制作用均相对较弱,在常规浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发抑制率为1.72%~24.60%;在亚致死浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发抑制率为0.77%~6.35%;在次亚致死浓度下对白僵菌Bb305孢子萌发抑制率为0.88%~5.87%。
表2 8种化学农药及不同浓度处理对白僵菌Bb305孢子萌发的影响Table 2 Effect of 8 farm chemicals in varied concentrations on spore germination of Bb305 under treatments
2.2 8种化学农药对白僵菌Bb305菌丝生长的影响
从表3可以看出,8种化学农药因种类和处理浓度的不同对白僵菌Bb305菌丝生长的影响呈现差异。在3种试验浓度下,草铵膦、百草枯(除次亚致死浓度)和高效氯氰菊酯对白僵菌Bb305菌丝生长抑制作用最强,抑制率为20.95%~70.95%;而螺螨酯、乙基多杀菌素和氯虫苯甲酰胺对白僵菌Bb305菌丝生长的抑制作用较轻,具有较好的相容性。
表3 8种化学农药及不同处理浓度对白僵菌Bb305菌丝生长的影响Table 3 Effect of 8 farm chemicals in varied concentrations on mycelial growth of Bb305 under treatments
2.3 8种化学农药对白僵菌Bb305产孢量的影响
从表4可知,因农药的种类和浓度的不同,对球孢白僵菌Bb305产孢量的影响呈现差异。在常规浓度和亚致死浓度下,除乙基多杀菌素,其余7种化学农药对白僵菌Bb305产孢抑制率均超过50%;其中草铵膦对白僵菌Bb305产孢抑制作用最为明显,抑制率达99.04%。在次亚致死浓度下,草铵膦、高效氯氰菊酯、氯虫苯甲酰胺、高效氯氟氰菊酯和螺螨酯对白僵菌Bb305产孢抑制率也都超过50%。总体而言,草铵膦对白僵菌Bb305产孢抑制作用最为明显,抑制率为98.72%~99.28%;而乙基多杀菌素对白僵菌Bb305产孢抑制作用最弱,抑制率为27.20%~43.20%。
表4 8种化学农药及不同处理浓度对白僵菌Bb305产孢量的影响Table 4 Effect of 8 farm chemicals in varied concentrations on sporulation of Bb305 under treatments
3 讨论
球孢白僵菌是一种最常见的虫生真菌之一,具有环境相容性好、寄主范围广、杀虫活性强并可持续控制害虫,以及便于人工培养等优点,使其在农林害虫的生物防治中起到重要作用[1,15]。但作为活体生物农药,白僵菌也存在杀虫速度较慢和容易受环境影响的缺点,使其田间的使用效果受到较大的限制。探索能与虫生真菌相容性好的农药进行混合使用,不仅可以提高田间防治效果,而且可以减少田间农药的使用量[7,10,16-18]。但混用的前提是虫生真菌要与农药有较好的相容性。研究表明虫生真菌与农药的相容性没有简单的规律可循[7,20],因此生产上虫生真菌与农药混合使用,首先需要明确虫生真菌与混用的农药是否具有相容性,才能更好的发挥两者的效果,达到提高防效的目的。
众多学者开展了虫生真菌与化学农药的混用试验,并筛选出一批与虫生真菌相容性良好的化学农药[5-9]。尽管如此,随着农药更新换代,不断有新的化学农药品种和剂型问世,而对于新的化学农药与虫生真菌的相容性的研究也有必要不断的开展,才能了解到新的农药与与虫生真菌的相容性。我们研究发现,杀虫剂和杀螨剂与白僵菌Bb305的相容性要好于除草剂。该研究结果与蔡悦等研究发现球孢白僵菌与除草剂的相容性要好于杀虫剂不一致[6],造成该结果的原因可能是蔡悦等的供试化学农药与本研究所用的农药不一样。念晓歌[9]报道绿僵菌与高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯的相容性较好,而本研究发现白僵菌与高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯相容性较差,其原因可能是球孢白僵菌与绿僵菌和农药的相容性并不完全一致,也可能是不同厂家出产的同类化学农药助剂成分可能存在差异。熊琦等[20]报道高氯类农药与白僵菌的相容性较好,可能是本研究所用白僵菌菌株不同所致,亦或是所用的化学农药的厂家不一样的原因。
在虫生真菌与农药相容性评价指标上,部分研究者主要侧重化学农药对虫生真菌菌丝生长和孢子萌发的影响[21-23],而未考虑其对虫生真菌产孢量的影响。孢子萌发、菌丝生长和产孢是虫生真菌生活史中三个主要阶段,只部分考虑其中某个生活史阶段,会使得评估的结果具有片面性。综合考评农药对虫生真菌生活史中三个主要阶段的影响已经受到越来越多的研究者的重视[6,8-9,24-25]。本研究表明化学农药对球孢白僵菌孢子萌发、菌丝生长和产孢量有一定的抑制作用,但并无明显的规律。而张英财等[8]对18种化学农药与绿僵菌的相容性研究和念晓歌等[9]13种常用农药和玫烟色棒束孢SCAUIFCF01的相容性研究也发现类似的现象。因此,本文综合测试了8种化学农药对球孢白僵菌Bb305生活史中孢子萌发、菌丝生长和产孢量三个主要阶段的影响,明确了球孢白僵菌Bb305与8种化学农药的相容性,可为今后田间的应用提供依据。
参考文献
[1]蒲蛰龙,李增智.昆虫真菌学[M].合肥:安徽科学技术出版社,1996:206-360.
[2]Faria M R de,Wraight S P.Mycoinsecticides and Mycoacaricides:A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types[J].Biology Control,2007,(43):237-256.
[3]李增智,黄勃,陈名君,等.分子时代的白僵菌研究[J].菌物学报,2011,30(6):823-835.
[4]Bogo M R,Rota C A,Pinto H,et al.A chitinase encoding gene(chit1 gene)from the entomopathogen Metarhiziumanisopliae:isolation and characterization of genomic and full-length cDNA[J].Current Microbiology,1998,37(4):221-225.
[5]许寿涛,应盛华,冯明光.十种常用农药与球孢白僵菌的生物学相容性[J].植物保护学报,2002,29(2):158-162.
[6]蔡悦,张胜利,李增智.球孢白僵菌与几种化学杀虫剂和除草剂的相容性[J].中国生物防治学报,2011,27(3):316-323.
[7]姜立波,赵亚冬,周兴隆,等.常用杀螨剂与顶孢霉Ahy1菌株的相容性及协同作用[J].植物保护,2012,38(5):73-77.
[8]张英财,农向群,张泽华,等.18种化学农药与绿僵菌相容性研究[J].中国生物防治学报,2012,28(2)186-191.
[9]念晓歌,吕利华,何余容,等.13种常用农药和玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01的相容性研究[J].中国生物防治学报,2014,30(2):210-215.
[10]陈斌,冯明光.两种杀虫真菌制剂与低用量吡虫啉对温室粉虱的协同防效评价[J].应用生态学报,2003,14(11):1934-1938.
[11]王定锋,曾明森,王庆森,等.球孢白僵菌不同分离株生物学特性及对茶丽纹象甲成虫的杀虫活性研究[J].福建农业学报,2012,27(7):750-754.
[12]宋漳.化学杀虫剂对绿僵菌的影响及菌药混用研究[J].福建林学院学报,2001,21(4):308-311.
[13]许志刚.普通植物病理学实验指导[M].北京:农业出版社,1998:81-83.
[14]俞佳,冯明光.基于分生孢子热胁迫反应的球孢白僵菌耐热菌株筛选[J].菌物学报,2006,25(2):278-283.
[15]Feng M G,Poprawski T J,Khachatourians G G.Roduction,formulation and application of the entomopathogenic fungus Beauveriabassiana for insect control:current status[J].Biocontrol Science and Technology,1994,4(1):3-34.
[16]Alizadeh A,Samih M A.Compatibility of verticilliumlecani(Zimm.)with several pesticides[J].Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences,2007,72(4):1011-1015.
[17]丁珊,汤坚,王成树,等.灭幼脲与白僵菌的相容性及增效作用的研究[J].安徽农业大学学报,1996,23(3):366-370.
[18]秦长生,徐金柱,谢鹏辉,等.绿僵菌相容性杀虫剂筛选及混用防治椰心叶甲[J].华南农业大学学报,2008,29(2):44-46.
[19]赵军,杨震元,张胜利,等.几种微胶囊适宜加工材料对球孢白僵菌分生孢子的相容性[J].中国生物防治,2010,26(1):40-46.
[20]熊琦,王旭,朱永敏,等.七种化学杀虫剂与球孢白僵菌TST05菌株的相容性研究[J].植物保护,2012,38(3):108-112.
[21]黄振,任顺祥,吴建辉.几种农药对玫烟色拟青霉致病力的影响[J].华南农业大学学报,2008,29(3):16-20.
[22]Er M K,Gokce A.Effects of selected pesticides used against glasshouse tomato pests on colony growth and conidial germination of Paecilomycesfumosoroseus[J].Biological Control,2004,31(3):398-404.
[23]于洪春,杜娟,宋龙腾,等.十种杀虫剂对布氏白僵菌孢子萌发和菌落生长的影响[J].中国生物防治学报,2016,32(4):449-455.
[24]王定锋,李良德,王庆森,等.金龟子绿僵菌与四种植物源农药的相容性研究[J].茶叶学报,2016,57(3):153-156.
[25]王定锋,李良德,李慧玲,等.5种植物源农药与球孢白僵菌相容性研究[J].茶叶学报,2015,56(4):244-248.
Tolerances of Beauveria bassiana on Eight Farm Chemicals
WANG Ding-feng1,CHEN Yan-guan2,LI Hui-ling,WU Guang-yuan1*
(1.Tea Research Institute,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fu’an,Fujian 355015,China;2.Yangtze University,Jingzhou,Hubei 434025,China)
To ensure the safety of Beauveria bassiana as a bio-control agent against pest insects,tolerances of the fungus on 8 commonly used farm chemicals were examined.The spore germination,mycelia growth and sporulation of the strain,Bb305,isolated from Empoasca vitis were monitored under treatments with the pesticides,acaricides or herbicides in varied concentrations.B.bassiana was found to be more tolerant to the insecticides or acaricides than the herbicides.Among the chemicals,spinetoram appeared to exert the least harm on Bb305.That is,under the commonly applied concentration for field spray and at or below the sub-lethal concentration of spinetoram,the inhibition rate on the conidial germination of the fungi ranged lowly from 1.30%to 2.73%;that on mycelial growth,2.86%to 4.29%;and,that on sporulation,27.20%to 43.20%.For the herbicides(i.e.,glufosinateammonium and paraquat),on the other hand,the inhibitory effects were significantly greater than either the insecticides or the acaricides under 3 levels of concentrations.
Beauveria bassiana;chemical insecticide;herbicide;compatibility
S476.12
A
2096-0220(2017)02-0046-05
2017-03-01初稿;2017-05-05修改稿
福建省属公益类科研院所基本科研专项(2014R1012-5);国家茶叶产业技术体系建设专项(CARS-23);福建省农业科学院茶叶研究所重点项目(2014-cys-02);国家重点研发计划项目(2016YFD0200900)。
王定锋(1981-),男,助理研究员。主要从事害虫生物防治研究。E-mail:109259162@qq.com
*通讯作者:吴光远(1962-),男,研究员。主要从事茶树植保与害虫生物防治。E-mail:gywupt@163.com