油松毛虫受白僵菌感染的组织病理学及菌制剂的研究

论文摘要

油松毛虫Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu属昆虫纲Insecta鳞翅目Lepidoptera枯叶蛾科Lasiocampidae,是我国北方松林中危害严重的食叶害虫,频繁暴发成灾。利用化学防治造成了环境污染,破坏了生态平衡,难以达到长期防治的效果。目前,白僵菌是国内外研究和用于害虫生物防治最广泛的一类昆虫病原真菌。现在世界上已有白僵菌的杀虫制剂Mycotrol(?), BotaniGard(?), Naturals(?),防治害虫种类已扩大到60多种,但是我国的研究主要集中在防治南方的马尾松毛虫,对北方油松毛虫的生物防治报道较少。本文采用北方特异性的球孢白僵菌菌株1573和卵孢白僵菌菌株2382侵染油松毛虫,利用光学显微镜和电子显微镜观察了白僵菌的侵染过程和虫体的组织病理学变化。用卵孢白僵菌菌株2382在不同培养方式下进行了三级固体发酵生产试验,研究了白僵菌孢子粉的含水率、孢子数和胞外蛋白酶活性,以确定它的最佳培养方式和收获时间,为北方地区油松毛虫的生物防治提供科学依据。研究结果如下：1.油松毛虫受球孢白僵菌感染后的组织病理学变化本研究显示球孢白僵菌菌株1573是一种油松毛虫的致病性菌株,可以引起虫体的一系列组织病理变化,导致死亡。菌株1573的主要通过穿透表皮入侵油松毛虫,染菌后24 h,观察到分生孢子附着于头部的颅顶,单眼、触角和口器的基部,在胸、腹部附着于毛簇、毛瘤、棘状突和节间褶。染菌后36h,孢子萌发长出菌丝,在入侵部位,菌丝的端部特化成附着胞和侵入钉。染菌后48 h,菌丝依靠机械力和胞外酶的作用穿透表皮,虫体表皮出现了裂痕和黑化,原表皮变形。染菌后72 h,菌丝已进入体腔,感染血淋巴、脂肪体、肌肉、消化道、丝腺和神经组织,并利用血液和内部组织器官作为营养大量繁殖,此时,虫体发胀,表皮变暗。染菌后96h,菌丝占据了松毛虫的血腔,内部的组织结构被完全瓦解,松毛虫死亡。最后,菌丝冲破体壁,在尸体表面长出新的分生孢子。2.油松毛虫受卵孢白僵菌感染后的组织病理学变化卵孢白僵菌2382对油松毛虫的致病机理与球孢白僵菌1573的基本相同,但它能在体表的更多部位入侵虫体,而且侵染速度也较菌株1573的快。菌株2382也主要通过入侵体壁进入体腔,但是它除了能在刚毛窝、棘状突和节间褶萌发入侵体壁外,还可以通过体表的空白区以及附属器官,如气门、肛门等入侵,而且菌株2382的入侵时间较菌株1573的早,在接种后48 h已可见体表有少量的白色菌丝,接种60 h后,菌株已破坏了虫体的部分组织器官,大量的菌丝覆盖虫体的胸、腹部,84 h后已看见菌丝覆盖了全部的虫体。由此推断,卵孢白僵菌2382对油松毛虫的致病力比球孢白僵菌1573的高。3.卵孢白僵菌制剂的研究用卵孢白僵菌2382菌株作为菌种进行真菌制剂的生产试验,液体发酵后,将发酵液接种到固体培养基中,固体培养基分别装在塑料袋,楔形瓶和罐头瓶内进行培养,定期检测培养过程中各个培养容器中与菌制剂质量相关的指标的变化,如：水含率、孢子数和胞外蛋白酶活性。结果表明：第20 d时楔形瓶中培养的菌制剂,活孢数和胞外蛋白酶活性比其它两种培养方式的都高,活孢子数达到了19.13x107孢子/g,胞外蛋白酶的活性达到107.71±3.77 U/mg。因此楔形瓶培养可以用于白僵菌的大规模生产条件的借鉴,且第20 d为收获真菌粉制剂的最佳时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 研究动态
• 1.3 研究内容和研究方法
• 第二章 油松毛虫受球孢白僵菌感染的组织病理学变化
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌株和昆虫
• 2.1.2 仪器和试剂
• 2.2 方法
• 2.2.1 接种及取样
• 2.2.2 扫描电镜样品制备与观察
• 2.2.3 透射电镜样品的制备与观察
• 2.2.4 组织切片样品制备与观察
• 2.3 结果
• 2.3.1 昆虫感染球孢白僵菌后的外部症状
• 2.3.2 真菌在昆虫体表的附着和萌发
• 2.3.3 真菌对昆虫体壁的入侵
• 2.3.4 真菌对昆虫内部组织器官的侵染
• 2.4 讨论
• 第三章 油松毛虫受卵孢白僵菌感染的组织病理学变化
• 3.1 材料
• 3.1.1 菌株和昆虫
• 3.1.2 仪器和试剂
• 3.2 方法
• 3.2.1 接种及取样
• 3.2.2 扫描电镜样品制备与观察
• 3.2.3 透射电镜样品的制备与观察
• 3.2.4 组织切片样品制备与观察
• 3.3 结果
• 3.3.1 油松毛虫感染卵孢白僵菌后的外部症状
• 3.3.2 真菌在昆虫体表的附着和萌发
• 3.3.3 真菌对昆虫体壁的入侵
• 3.3.4 真菌对昆虫内部结构的感染
• 3.4 讨论
• 第四章 真菌制剂的研究
• 4.1 材料
• 4.2 方法
• 4.2.1 卵孢白僵菌的扩大培养
• 4.2.2 培养基含水量的测定
• 4.2.3 孢子存活数的测定
• 4.2.4 胞外蛋白酶活性和总蛋白含量的测定
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 培养方式对真菌生长状况的影响
• 4.3.2 培养方式对培养基中含水量的影响
• 4.3.3 培养方式对真菌孢子存活数的影响
• 4.3.4 培养方式对真菌胞外白僵菌蛋白酶活性的影响
• 4.4 讨论
• 第五章 总结
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式