高黎贡山感染同类害虫的虫生真菌物种多样性

陈自宏 张翼飞

（保山学院 高黎贡山研究院，云南 保山 678000)

近些年，随着气候、人类活动、环境污染等因素影响，农林业害虫的发生呈现逐年加重的趋势。虫生真菌能感染和毒杀农林害虫，并具有扩散流行的特点，在害虫综合治理（IPM）和自然环境保护中具有重要的作用[1]。作为森林生态系统中害虫种群自然调节的重要因子，虫生真菌在维持其昆虫生态平衡方面起着重要作用，也组成森林生物多样性的重要成分[2]。

高黎贡山是全球生物多样性研究热点地区之一，其地形复杂，立体气候明显，生态植被类型多样，并形成了明显的垂直带谱[3-4]。百花岭地区位于云南省高黎贡山山脉南段东麓[5]，海拔1 000 m～3 200 m，包括季风常绿阔叶林、中山湿性常绿阔叶林、寒温性灌丛草甸等多种生境。赧亢森林公园属于高黎贡山山脉主体的南延部分，植被类型为中山湿性常绿阔叶林[6]。高黎贡山百花岭和赧亢都具有较复杂多样的生物资源，也蕴藏着丰富的虫生真菌资源。

本课题组在对高黎贡山虫生真菌物种多样性研究过程中发现，同一类昆虫可以被多种虫生真菌所感染。本研究在百花岭和赧亢区域以毒蛾科和蝉次目昆虫为代表，从感染同科害虫的虫生真菌种类的角度来分析虫生真菌对森林害虫的调控作用。

1 材料与方法

1.1 被感染的毒蛾科和蝉次目昆虫采集

于2018年5月中旬～7月上旬，在高黎贡山百花岭区域（海拔1 500 m）和赧亢森林公园（海拔2 100 m），分别选取3个样方，每个样方20 m×20 m，采集被虫生真菌感染的半翅目同翅亚目的蝉次目昆虫；在高黎贡山百花岭区域，采用同样的采样方法，采集被虫生真菌感染的鳞翅目毒蛾科毛虫。

1.2 寄主昆虫的鉴定

被虫生真菌感染的寄主昆虫，根据蝉次目昆虫1和毒蛾科昆虫的基本形态特征，鉴定到科。对常见、较熟悉的昆虫直接进行鉴定，并拍照记录；对难于鉴别、不熟悉的昆虫，根据参考资料[7]进行鉴定。

1.3 虫生真菌分离鉴定

用孢子分离法或组织分离法分离纯化得到的虫生真菌菌株，首先根据真菌有性型或无性型的形态特征进行初步归类，然后再提取真菌材料的基因组DNA，PCR扩增多基因序列，送诺赛基因进行测序，进行多基因系统发育分析来确定真菌的分类地位。统计感染蝉次目昆虫和毒蛾科毛虫的虫生真菌种类及数量。

2 结果与分析

2.1 感染蝉次目害虫的虫生真菌

从高黎贡山蝉次目昆虫上共分离到168株虫生真菌，属于4个物种（表1）：蝉棒束孢(Isariacicadae)、球孢白僵菌(Beauveriabassiana)、沫蝉虫草菌(Cordycepstricentri)、奇异虫草菌(Elaphocordycepsparadoxa)，其中球孢白僵菌数量最多（71株，占总数的42.3%），其次是沫蝉虫草菌（51株，占总数的30.3%）和蝉花(蝉棒束孢)（44株，占总数的26.2%），奇异虫草菌最少（2株，占总数的1.2%）。

在百花岭和赧亢调查到被虫生真菌感染的蝉次目昆虫包括蝉科（山蝉）、角蝉科（角蝉）、沫蝉科（沫蝉）3个科（表1，图1），其中沫蝉的数量最多，从沫蝉中分离到的虫生真菌数量也最多（100株，占总数的59.5%），但种类较少（2种：球孢白僵菌和沫蝉虫草菌）；从山蝉中分离到的虫生真菌数量为其次（53株，占总数的31.6%），但种类较多（3种：蝉花、球孢白僵菌和奇异虫草菌）；从角蝉中分离到虫生真菌数量最少（15株，占总数的8.9%），只有1种（球孢白僵菌）。

表1 高黎贡山感染蝉的虫生真菌种类和数量

图1 高黎贡山被虫生真菌感染的蝉次目昆虫形态

2.2 感染毒蛾科毛虫的虫生真菌

从高黎贡山毛虫上共分离到虫生真菌296株，多数虫生真菌感染毛虫的幼虫阶段，仅有高雄山虫草(Cordycepstenuipes)和玫烟色虫草(C.fumosorosea)感染毛虫蛹阶段（表2，图2）。感染毛虫的虫生真菌主要有14种（表2）：球孢白僵菌(B.bassiana)、假球孢白僵菌(B.pseudobassiana)、墨脱白僵菌(Beauveriamedogensis)、环链虫草(C.cateniannulata)、高雄山虫草(Cordycepstenuipes)、玫烟色虫草(C.fumosorosea)、斜链虫草(C.cateniobliqua)、粉棒束孢(Isariafarinosa)、针孢虫草(Cordycepsacicu-laris)、Ophiocordycepssp1、Ophiocordycepssp2、Metarhiziumsp20、sp22 BUP1696、枝多头霉(Polycephalomycesramosus)。球孢白僵菌(B.bassiana)数量最多（73株），为感染毛虫的最优势物种，玫烟色虫草(C.fumosorosea)（54株）和粉棒束孢(Isariafarinosa)（42株）、环链虫草(C.cateniannulata)（33株）和高雄山虫草(C.tenuipes)（29株）数量也较多；其它9种虫生真菌的数量相对较少（≤20株），其中针孢虫草(Cordycepsacicularis)、Ophiocordycepssp2和Metarhiziumsp20数量最少，都只分离到1株菌。

表2 高黎贡山感染毒蛾科昆虫的虫生真菌种类和数量

图2 高黎贡山感染毒蛾科昆虫的虫生真菌形态

3 讨论

对于森林虫生真菌的研究报道[8-10]很多，但关于高黎贡山虫生真菌的研究相对较少，亟需加强。虫生真菌的分布受地理环境、季节、植被、气候等因素的影响[10]，森林生态系统中虫生真菌的种类和数量还与其寄主昆虫的范围和多样性密切相关[11-12]。

蝉次目昆虫和毒蛾科昆虫是森林生态系统中危害较重的害虫[13-14]。本研究以这2类害虫为例来分析高黎贡山感染同类昆虫的虫生真菌物种多样性，结果表明，感染蝉和毒蛾科毛虫的虫生真菌都具有较高的物种多样性，说明森林生态系统中同一类害虫是通过多种虫生真菌进行控制，从而维持生态平衡的。被感染的蝉次目昆虫包括3个科（蝉科山蝉、角蝉科角蝉、沫蝉科沫蝉），感染蝉的虫生真菌包括4个物种；感染毒蛾科毛虫的虫生真菌包括14个物种。蝉次目昆虫的调查范围较广（百花岭和赧亢），寄主涉及的分类范围较广（3科），但感染蝉的虫生真菌种类相对较少，而毒蛾科毛虫调查范围相对较窄（百花岭），寄主只涉及1科，但感染的虫生真菌种类要丰富得多，这可能是因为寄主昆虫的体壁结构造成的。蝉具有较坚硬的外壳（外骨骼，生长中形成蝉蜕）[7]，可能起到一定保护作用，给虫生真菌的侵染造成一定阻碍，而毛虫体壁比较柔软，更容易被虫生真菌所感染。感染毒蛾科昆虫的虫生真菌种类丰富，但只有5种占优势，其余9种的菌株数量都相对较少。

本研究中，感染蝉次目和毒蛾科2类昆虫最优势的虫生真菌都是球孢白僵菌。周娜等[13]在琅琊山、皇浦山和皖南牯牛降自然保护区调查引起蝉流行病的三种虫生真菌，认为柱孢绿僵菌是导致蝉成虫流行病的主要病原，蝉棒束孢是引起蝉若虫流行病的主要病原。高黎贡山被蝉棒束孢感染的蝉若虫和成虫都很多，但没有发现柱孢绿僵菌，可能是由于地理环境的差异所造成的。朱信华[15]测定了5种绿僵菌和1种白僵菌对刚竹毒蛾的致病力，筛选到毒力较强的2株绿僵菌菌株。本研究在毒蛾科昆虫中也没有分离到绿僵菌属真菌，可能是受地理环境及采样方式所影响。如果进一步扩大采样的地理范围和提高采样密度，在同一类寄主昆虫中应该可以发现更丰富的虫生真菌种类。