球孢白僵菌的生物学特性及对蚜虫的致病力研究

论文摘要

蚜虫是园林植物的习见害虫,大多数园林植物上均有蚜虫侵害。在我国,据报道有40余种蚜虫可对园林植物造成伤害,常见种类有棉蚜、绣线菊蚜、桃蚜、月季长管蚜、菊小长管蚜、紫薇长斑蚜、松大蚜、白毛杨蚜、大豆蚜等。有些豆科植物蚜虫生活史中的冬寄主也是重要的园林植物如鼠李、苜蓿等,蚜虫能造成花卉、果树及蔬菜等多种经济作物和观赏植物的观赏品质下降,经济价值减少等重大损失,同时它能传播病毒病,引起植物病毒病的流行。对蚜虫的防治目前主要依靠化学农药防治,化学防治存在农药残留、植物极易产生抗药性、危害环境等一系列的负面影响。白僵菌（Beauveria bassiana）是一种应用最广泛的生防真菌,应用其防治园林植物蚜虫具有保持物种多样性、维持生态平衡、提高观赏性、药效持效期长,对天敌伤力小,致病力比较强且防治效果好等优点,但目前在园林植物中应用球孢白僵菌防治蚜虫的研究还较很少见。本研究以豆科植物蚜虫为试材,针对从吉林省采集分离得到不同地理种群的15株野生型球孢白僵菌菌株,从生物学特性包括表面形态特征、产孢量、孢子萌发率、菌落生长速率,以及生化特性包括胞外蛋白酶产生水平、Pr1蛋白酶活性,对供试菌株进行了比较和分析;利用不同浓度的孢子悬液对蚜虫做室内毒力测定及分子生物学检测手段的ITS序列分析等进行多方面比较筛选。结果如下:（1）试验结果表明在生物学特性方面产孢量大,孢子萌发率高,菌落生长速度快的菌株为I型菌株（孢子型）。（2）生化特性研究表明,不同菌株间Pr1蛋白酶活性差异较大,其中活性最好的两菌株是D4-2-1和DA3,但各菌株胞外蛋白酶产生水平差异不显著。（3）室内毒力测定表明,15个供试菌株对蚜虫均有一定的致病力,随着孢子浓度的增加不同菌株对蚜虫致死率逐渐增加。本试验中孢子浓度为1×108个/mL时具有较强的侵染力。其中,菌株S14-X-1毒力最强,LT50为153.3小时,感染率高达41.2%,Lg(LC50)为9.3（孢子/mL）,相对其它菌株致死中浓度相对较低,为高毒力菌株。（4）对15株球孢白僵菌的ITS序列的克隆与测序结果表明,15菌株同源性较一致,大部分同源性可达100%,其中14号菌株（YSH7）为一类群,其它菌株为一类群,二者以96%的bootstrap值聚为另一分支,各菌株的ITS序列差异不大,这表明ITS基因序列并不适合本试验的球孢白僵菌株菌株的种内鉴定,需要进一步筛选新的分子标记或应用特异基因来进行白僵菌分子水平上的鉴定。综合上述形态学、生物学、生理生化和生测试验结果,初步筛选出综合性状良好的球孢白僵菌菌株D4-2-1、S14-X-1、CHL20,可作为下一步豆科园林植物蚜虫的生防真菌。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 白僵菌的研究概况
• 1.2.1 分类及地位
• 1.2.2 球孢白僵菌的生物学特性
• 1.2.3 球孢白僵菌的侵染生化特性
• 1.2.4 球孢白僵菌的菌株筛选与毒力评价
• 1.2.5 分子检测技术研究进展
• 1.3 蚜虫的危害及研究概况
• 1.3.1 形态特征及发生规律
• 1.3.2 蚜虫危害园林植物发生情况
• 1.3.3 蚜虫病原真菌及其杀蚜真菌应用
• 1.3.4 豆科植物蚜虫发生规律危害
• 1.3.5 蚜虫的防治
• 1.3.6 当前蚜虫生物防治存在的问题及展望
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试菌株
• 2.1.2 供试昆虫
• 2.1.3 供试载体及受体菌株
• 2.1.4 供试培养基
• 2.1.5 主要试验仪器
• 2.1.6 主要试验药品
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 球孢白僵菌不同菌株的生物学特性研究
• 2.2.2 球孢白僵菌不同菌株的生化特性研究
• 2.2.3 球孢白僵菌不同菌株的室内生物测定
• 2.2.4 球孢白僵菌不同菌株的ITS序列分析
• 3 结果分析
• 3.1 球孢白僵菌不同菌株的生物学特性研究
• 3.1.1 形态特征
• 3.1.2 孢子萌发率
• 3.1.3 菌落直径和产孢量
• 3.2 球孢白僵菌不同菌株的生化特性研究
• 3.2.1 Pr1蛋白酶活性测定
• 3.2.2 胞外蛋白酶产生水平
• 3.3 球孢白僵菌不同菌株的室内毒力测定
• 3.4 球孢白僵菌不同菌株的ITS序列分析
• 3.4.1 球孢白僵菌不同菌株的基因组DNA
• 3.4.2 球孢白僵菌不同菌株r DNA的ITS区扩增
• 3.4.3 球孢白僵菌不同菌株的ITS测序结果分析
• 3.4.4 球孢白僵菌不同菌株的ITS序列比对
• 3.4.5 球孢白僵菌不同菌株的系统发育树
• 4 讨论
• 4.1 优良球孢白僵菌菌株的筛选需要综合评价
• 4.2 ITS序列应用到球孢白僵菌种内鉴定中的可行性分析
• 4.3 下一步研究问题及展望
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文