球孢白僵菌在红火蚁体表侵染的扫描电镜观察

利用扫描电镜观察了球孢白僵菌Beauveria bassiana Bb04菌株分生孢子对红火蚁Beauveria bassiana 工蚁体壁的侵染过程。结果表明: 分生孢子多分布在红火蚁工蚁节间膜、胸部的褶皱、气门、体壁的凹陷部位、刚毛窝附近, 以及着生较密刚毛的足上。萌发的分生孢子在节间膜以及体表缝隙、刚毛窝及刚毛稀少的凹陷部位、胸部褶皱和足胫节处入侵。分生孢子在附着12 h后开始萌发, 接种后18 h附着在节间膜处的孢子首先侵入成功, 接种后24 h刚毛窝附近孢子萌发入侵, 接种后60 h胸、腹和足等部位的孢子均成功穿透侵入表皮。分生孢子可以直接以芽管侵入表皮, 也可以产生附着胞再侵入。     

球孢白僵菌在棉铃虫表皮上萌发的研究

在扫描电子显微镜下,观察了球孢白僵菌三株不同毒力菌株的分生孢子在棉铃虫幼虫表皮表面的萌发,发现高、低毒力菌株的分生孢子都能在棉铃虫幼虫表皮上萌发和生长,但高毒力菌株的萌芽管伸长至分生孢子长径的1.5～2.5倍时能发生定向生长,垂直向里穿透表皮,低毒力菌株的萌芽管呈蔓延生长,极少有穿透表皮的发生,偶见极度伸长的菌丝穿透表皮。此外,还发现球孢白僵菌穿透菌丝穿透表皮的过程不是垂直向里一步完成的。     

球孢白僵菌侵染普通齿蛉幼虫的显微观察和感病症状

利用扫描电镜和超清显微系统观察了球孢白僵菌Beauveria bassiana分生孢子对普通齿蛉Neoneuromus ignobilis幼虫体表和伤口的侵染过程以及伤口恢复过程。结果表明,当普通齿蛉幼虫体表被球孢白僵菌侵染后,孢子多散布于节间膜、背部褶皱、体表管状凸起和体表凹陷处及其刚毛窝附近,并在节间膜和背部褶皱、刚毛窝及体表管状凸起部位入侵。分生孢子可能直接经由芽管进入表皮,也可能形成附着胞后再入侵。正常试虫接菌后48 h反应迟钝,72～120 h后开始死亡,96～120 h后死亡率达到83.33%;带有伤口的试虫接菌后症状与正常试虫基本相同,但死亡数量的高峰提前约12 h。研究结果对降低普通齿蛉人工养殖过程中因球孢白僵菌侵染而造成的死亡提供了理论依据。     

球孢白僵菌侵染中黑盲蝽致病过程的电镜观察

[目的]为揭示白僵菌Beauveria bassiana对中黑盲蝽Adelphocoris suturalis的致病机制,并探索盲蝽生物防治的有效方法.[方法]本文利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察白僵菌菌株Bb-Ⅷ对中黑盲蝽成虫的侵染过程.[结果]接种白僵菌后,其分生孢子在中黑盲蝽的体壁褶皱、凹陷处或虫体连接部位附着;接种16 h后分生孢子萌发产生芽管,并借助机械压力和酶的作用侵入中黑盲蝽体壁;36-72 h时,菌丝体相继侵入中黑盲蝽的肌肉组织、脂肪体和肠体绒毛内,并在昆虫血腔内进行出芽或分隔生殖;接种48 h后中黑盲蝽死亡,虫体内的菌丝体伸到体外并萌发成气生菌丝和分生孢子,继而布满虫体.[结论]白僵菌的附着受中黑盲蝽体表物理结构的影响,其分生孢子在接种48 h内完成对中黑盲蝽的寄生并最终导致虫体发病死亡,表现出较强的致病力.菌丝入侵的机械破坏力和酶类的水解作用是白僵菌对中黑盲蝽的重要致病因子.     

玫烟色棒束孢侵染小菜蛾的透射电镜观察

利用透射电镜观察了玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea(=Paecilomyces fumosoroseus)对小菜蛾Plutella xylostella(L.)的侵染过程及菌体在虫体内的增殖方式。以浓度为1×107孢子/mL的孢子悬浮液接种小菜蛾4龄幼虫,在透射电镜下对虫体各部位的观察结果表明:接种后1h玫烟色棒束孢菌株EBCL03011的分生孢子开始萌芽,至4h可观察到附着孢的形成和穿透,接种后24h已普遍侵入体腔。玫烟色棒束孢在寄主表皮和体腔内,以菌丝段出芽生殖、菌丝分隔及菌丝段分隔3种方式大量增殖,主要以颗粒状的菌丝段在寄主体腔内扩散,菌丝段在穿透表皮和体腔内增殖过程中伴随着机械压力和酶的活动。     

昆虫病原真菌长孢蜡蚧菌TF-2菌株对豌豆蚜的侵染过程和致病力

【目的】豌豆蚜Acyrthosiphon pisum是世界性的重要农业害虫,给豆类作物造成巨大的经济损失。本研究在前期筛选已获得豌豆蚜致病菌长孢蜡蚧菌Lecanicillium longisporum TF-2菌株的基础上,检测了该致病菌分生孢子对豌豆蚜的毒力效用及侵染方式,以期为利用昆虫病原真菌防治豌豆蚜提供理论基础。【方法】采用离体叶片饲养法检测在不同浓度长孢蜡蚧菌TF-2菌株孢子悬浮液(1.0×10~3～1.0×10~7孢子/mL)中浸渍后对豌豆蚜成虫的致病力;应用扫描电镜和体视显微镜观察豌豆蚜成虫接种TF-2菌株(1.0×10~7孢子/mL)后长孢蜡蚧菌TF-2菌株侵染症状和侵染过程。【结果】不同浓度长孢蜡蚧菌TF-2菌株分生孢子浸染豌豆蚜成虫致病力随分生孢子浓度升高而逐渐增强,侵染后6 d对豌豆蚜成虫的半致死浓度(LC_(50))为3.26×10~4孢子/mL,最高浓度分生孢子(1.0×10~7孢子/mL)对豌豆蚜成虫的半致死时间(LT_(50))为2.92 d。扫描电镜观察结果表明,接种后24 h,TF-2菌株分生孢子在豌豆蚜成虫体表皮萌发形成芽管和附着胞;接种后48 h,芽管伸长在复眼、触角基部、足基节、腹末生殖节等部位形成网络结构;接种后96 h,菌丝布满整个虫体,新的分生孢子产生。【结论】长孢蜡蚧菌TF-2菌株对豌豆蚜成虫具有较强的致病力,扫描电镜观察揭示了其分生孢子在其虫体上的侵染过程,结果为进一步应用昆虫病原真菌进行生物防治提供理论基础和参考依据。     

爪哇棒束孢侵染美国白蛾过程及抗氧化酶活性变化

[目的]爪哇棒束孢Isaria javanica是一种重要的虫生真菌,已广泛应用于多种害虫的防治.本研究从美国白蛾Hyphantria cunea僵虫尸体中分离出对美国白蛾具有致病作用的爪哇棒束孢BE01菌株,为了解该菌株对美国白蛾的侵染过程,并通过研究宿主体内抗氧化酶系对爪哇棒束孢BE01菌株入侵的响应,评价该菌的杀虫作用,为爪哇棒束孢BE01防治美国白蛾提供依据.[方法]采用扫描电镜技术,观察爪哇棒束孢BE01分生孢子侵染的美国白蛾3龄幼虫,并测定美国白蛾接菌后体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)含量的变化.[结果]爪哇棒束孢对美国白蛾侵染过程包括:分生孢子粘附在美国白蛾的角质层上,接种后6h孢子开始萌发,24h产生附着胞,48 h菌丝在体表继续生长,96h菌丝从虫体内长出并产分身孢子,120 h菌丝覆盖整个虫体.在受到爪哇棒束孢BE01侵染后,美国白蛾幼虫体内的3种抗氧化酶SOD、POD、CAT酶活性明显升高,并在侵染48 h时达到峰值.随着侵染时间的增加,48 h后3种酶的活性开始下降, 60 h后酶活性均低于对照组.[结论]爪哇棒束孢BE01孢子活力高、萌发速率快,导致美国白蛾体内的保护酶系难以发挥保护作用.爪哇棒束孢BE01菌株能够快速侵染美国白蛾幼虫,具有开发成新的高效生物防治菌株的潜能.     

红火蚁病原真菌AUGM47早期发育超微结构研究

在前期筛选已获得对红火蚁Solenopsis invicta Buren高效致病真菌罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii AUGM47的基础上,为进一步明确病原真菌对寄主昆虫的侵染机制。本试验在室内条件下,以红火蚁工蚁为侵染对象,利用荧光显微镜和透射电镜观察了罗伯茨绿僵菌AUGM47侵染单元分生孢子在体表附着萌发、穿透和体内增殖的早期发育过程。结果表明,菌株AUGM47分生孢子在红火蚁体表可萌发并形成附着胞侵入,接种后12 h观察到萌发,在36 h内普遍出现穿透结构穿透体壁。接种后48 h为菌体在血腔内的增殖阶段。菌丝体在穿透表皮和体腔内增殖过程中伴随着机械压力和酶的活动。接种后96 h,观察到自噬现象,菌体通过自噬降解并回收细胞器,为从体内穿出的晚期发育过程提供物质基础。本研究对罗伯茨绿僵菌AUGM47分生孢子在红火蚁体外至体内的发育进程研究证实了菌株的高致病性,为红火蚁生防真菌菌种改良和后续开发利用奠定理论基础。     

球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹体壁和脂肪体组织病理观察

【目的】探究球孢白僵菌Beauveria bassiana穿透柞蚕Antheraea pernyi蛹体壁和侵染其脂肪体的过程,进一步明确其对柞蚕蛹的致病机理。【方法】利用扫描电镜技术观察球孢白僵菌穿透柞蚕蛹体壁的病理变化,并运用透射电镜技术观察球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹脂肪体的病理变化。【结果】扫描电镜观察结果显示:在球孢白僵菌侵染柞蚕蛹体表过程中,分生孢子主要侵染气门、刚毛根部和头部与胸部的节间膜等部位。分生孢子除了从气门、刺突、头部和胸部的节间膜进入体内以外,也可以直接穿透厚而坚硬的体壁进入体内。透射电镜观察结果显示,脂肪体中,球孢白僵菌首先侵染细胞器(线粒体除外),然后再侵染脂肪滴。被侵染的脂肪滴颜色变浅,表面出现许多孔洞,变形,分裂成小的脂肪滴进而完全被侵蚀。蛹僵硬时,脂肪体细胞完全被破坏,只观察到芽生孢子和菌丝。【结论】柞蚕蛹经体表侵染和注射侵染球孢白僵菌处理后,蛹的体壁和脂肪体两组织都发生了明显的病理变化。     

感染布氏白僵菌后油松毛虫血淋巴中海藻糖酶活性、海藻糖和葡萄糖含量的变化

为了揭示病原真菌白僵菌Beauveria侵染昆虫过程中如何利用虫体内糖类物质作为自身营养, 本研究测定了布氏白僵菌Beauveria brongniartii (Sacc.) Petch （2382菌株）感染油松毛虫Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu幼虫后, 虫体血淋巴中酸性海藻糖降解酶活性及海藻糖和葡萄糖含量的变化。油松毛虫4龄幼虫感染菌株孢子悬浮液后, 血淋巴中酸性海藻糖降解酶的活性明显高于对照组, 感染后第3天酶活性达到最大值（0.2786 U/mg）, 此后第4-6 天酶活性逐渐降低; 染菌后的6 d中, 血淋巴中海藻糖含量显著低于对照组, 同样在感染后第4天其含量逐渐降低, 第6天时降到最低值。相比之下, 处理组血淋巴中的葡萄糖含量显著高于对照组; 处理组其含量在第1-3天内呈现快速升高趋势, 在第3天达到最大值（7.7615 mmol/L）, 然后逐渐降低。结果说明, 白僵菌侵入昆虫血淋巴后, 菌株代谢产生酸性海藻糖降解酶, 将血淋巴中的海藻糖水解成为葡萄糖, 然后为真菌利用, 破坏了虫体内的血糖平衡, 这是一个相互连接的生理代谢和生化反应过程。     

油松林对油松毛虫危害的补偿与超补偿效应的研究

本文从油松毛虫的优化管理出发,在油松林-油松毛虫生态系统中,将油松林视为一个子系统,通过人工模拟摘叶和油松毛虫自然危害的方法,从宏观上进行了油松生长指标的测定,从微观上进行了油松生理指标的分析,均证明了油松在一定失叶率条件下,具有补偿与超补偿效应。并进一步组建了不同龄级油松的补偿与超补偿模型,同时寻求了相应的补偿点和超补偿点。通过1988—1991年在北京部分地区的应用,有力地说明了该项研究成果具有明显的经济效益和生态效益,可为制定油松毛虫综合防治的新策略提供可靠的科学依据。     

球孢白僵菌羧基转运蛋白基因RNA干扰的沉默效应

羧基转运蛋白基因是近年来分离出的新基因,在虫生真菌中可能与穿透昆虫体壁时的能量代谢有关。构建了针对该基因的双链RNA干扰载体,采用芽生孢子转化法将载体质粒转入球孢白僵菌,并通过RT-PCR检测转化前后BbJEN1的表达情况。RT-PCR检测结果显示,球孢白僵菌转化子BbJEN1基因的表达水平显著下降,表明干扰载体具有明显的沉默效应。在两种培养基上,转化子与原始菌株的生长速度和产孢量差异均不显著,而分生孢子萌发则显著滞后于原始菌株。使用马尾松毛虫幼虫对转化子和原始菌株进行生物测定,原始菌株的半致死浓度、半致死剂量和半致死时间分别为2.79×106个孢子/mL、84.12个孢子/mm2和6.49d,而转化子的半致死浓度、半致死剂量和半致死时间则分别增加到1.27×107个孢子/mL、382.92个孢子/mm2和8.09d,毒力显著下降。由此表明BbJEN1基因与球孢白僵菌分生孢子发芽以及毒力均有关。     

皖南与皖西南蚕区球孢白僵菌种群遗传结构的ISSR分析

由球孢白僵菌引起的家蚕白僵病是影响蚕业生产的重要因素之一.本研究在皖南泾县和皖西南潜山县蚕区的病蚕、蚕室环境、蚕室周边桑园、松林及农田调查取样,共分离出124株球孢白僵菌;通过ISSR分子标记对它们及用于防治松毛虫的菌株进行种群遗传结构分析,追踪家蚕白僵病的来源及传播途径.结果表明： 两个地区的球孢白僵菌种群均为异质性明显的种群.潜山的蚕病亚种群是多源的,而泾县的蚕病亚种群是单源的;泾县蚕病亚种群和潜山的蚕病优势亚种群具有典型的地方性,只在蚕室内循环侵染家蚕,引起低频常在性的地方性白僵病;而潜山的非优势亚种群可以在蚕室外的少数转主寄主中传播.在两地松林的松毛虫种群中流行的类群、真菌杀虫剂生产菌株以及在潜山蚕室附近引起螳螂种群流行病的类群均与蚕病类群无关,表明其对蚕业是安全的.     

Molecular monitoring and evaluation of the application of the insect-pathogenic fungus Beauveria bassiana in southeast China

AIMS: To monitor the fate of inundatively applied strains of Beauveria bassiana against Masson's pine caterpillar, Dendrolimus punctatus, in Magushan Forest, southeast China, and evaluate the potential environmental risks of biocontrol introduction. METHODS AND RESULTS: Filed samplings of mycosed cadavers were carried out continuously for more than one year after the inundative applications of two exotic B. bassiana strains. By employing four complementary molecular markers, the purified cultures from collections were characterized and the two released strains Bb17 and Bb13 were recovered with respective frequencies of 9.1 and 5.2%. The released strains were isolated from nontarget hosts. The genetic diversity of the population of B. bassiana in the trial plot changed dynamically over time and no single genotype strain dominated throughout the sampling period or at different seasons. The indigenous strains were observed to be predominant in the local environment. Co-infection and/or genetic recombination might occur between strains under natural conditions. CONCLUSION: Field applications of the biocontrol agent B. bassiana appear to pose no major risk to the environment. There was no evidence of displacement of indigenous strains of B. bassiana. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The results indicate that the introduction of exotic B. bassiana strains can persist in local environment and infect nontarget insect hosts, highlighting the importance of safety assessment of the large-scale application of fungal biocontrol agents.     

球孢白僵菌种群在松林中的寄主转移及遗传多样性对松毛虫持续控制的影响

通过林间接种式放菌及其后一周年的野外调查,从林间采集到30种寄主昆虫及从土壤、落叶和气流中分离到119株球孢白僵菌．酯酶同工酶分析表明,它们属于32个不同酯酶型,呈现出丰富的遗传多样性．释放菌株所属的酯酶型02包括从11种昆虫上分离出的18个菌株,表明林间释放的菌株已成功地在不同寄主昆虫种群中宿存下来,并以常发的地方病状态存在于松毛虫及松灰象甲等12种昆虫种群之中;当林间目标寄主缺乏时,其它寄主可将食物链维系下去．其它酯酶型分别包括1～23个菌株．一周年内的寄主转移动态结果表明,球孢白僵菌在松林生态系统中不同寄主间可转移寄生．每个酯酶型中的菌株对松毛虫的毒力相差很大,表明球孢白僵菌在松林中的延续和扩散流行不是1条路线,每个酯酶型至少代表食物网上的1条支链．有些环节的寄主连接了不同的酯酶型,使松林中食物网变得十分复杂,另外。从土壤、枯枝落叶层、林冠层和空气中分离到的球孢白僵菌分属于不同的酯酶型,表明松林中还存在着复杂的腐生食物链,有利于松毛虫及其它害虫的持续控制。     

松毛虫的杂交遗传试验

本文报道了马尾松毛虫Dendrolimus punctatus Walker和油松毛虫Dendrolimus tabwlaeformis Tsai et Liu杂交遗传试验的部分结果.研究表明,不论从食性、形态特征、混合配对和单个配对试验的结果来看,油松毛虫和马尾松毛虫应为同一物种.其形态学特征,尤其是外生殖器解剖构造的差异,并未反映出种的特性和种间的生殖隔离.油松毛虫与马尾松毛虫杂交,无论正交或反交,都能产生有生育力的F₁代,F₁代自交产生F₂代,F₂代自交产生F₃代.但考虑到油松毛虫在我国的分布与油松的分布大体相一致,它与马尾松毛虫在形态学和生态学等方面多少存在着一些差异,因此可认为它是马尾松毛虫的一个亚种,可称为Dendrallmua punctatus tabulaeformis(Tsai et Liu).     

马尾松诱导抗性对马尾松毛虫幼虫生长发育的影响

利用不同受害方式和受害程度的马尾松 (PinusmassonianaLamb.)针饲养马尾松毛DendrolimuspunctarusWalker虫幼虫 ,研究受害松针对幼虫生长发育的影响。结果表明 :马尾松毛虫取食受害松针后 ,幼虫的取食量下降 ,排粪量减少 ,对食物的消耗和利用指数降低 ,幼虫发育速率缓慢 ,死亡率增加 ,从而影响马尾松毛虫的种群动态     

松树受害后一些化学物质含量的变化及其对马尾松毛虫种群参数的影响

通过探讨松树受害后松针的一些化学物质变化与马尾松毛虫Dendrolimus punctatus 种群参数的相互作用关系。结果表明：松针被马尾松毛虫为害后,针叶的氨基酸含量减少、单宁和总酚含量增加;马尾松毛虫取食被害松针后,体内的2种解毒酶(过氧化氢酶、羧酸酯酶)活性增加,其种群参数表现出发育历期延长、体重减轻、死亡率增加、生殖力下降的变 化。     

Maturation feeding and transmission of Bursaphelenchus xylophilus (Nematoda: Parasitaphelenchidae) by Monochamus alternatus (Coleoptera: Cerambycidae) inoculated with Beauveria bassiana (Deuteromycotina: Hyphomycetes)

We examined the amount of maturation feeding and transmission of pinewood nematodes, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner et Buhrer) Nickle (Nematoda: Parasitaphelenchidae), to healthy pine (Pinus spp.) trees by pine sawyer Monochamus alternatus Hope (Coleoptera: Cerambycidae) adults infected with Beauveria bassiana (Balsamo) Vuill. (Deuteromycotina: Hyphomycetes). Inoculated beetles fed less than noninoculated beetles, probably because feeding by inoculated beetles began to decrease at about 4 d postinoculation and inoculated beetles ceased to feed for several days before their death. In inoculated beetles carrying >1,000 nematodes, some beetles died before nematode departure. The remaining heavily nematode-infested beetles lived until the beginning of nematode departure, but they had stopped feeding, preventing the nematodes from entering pine twigs. We suggest that microbial control of pine sawyer adults by B. bassiana may be effective in preventing transmission of pine wilt disease to healthy pine trees.