昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟的室內(nèi)致病力

張中潤, 王金輝, 黃海杰, 黃偉堅(jiān)

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所,農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,儋州 571737)

昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟的室內(nèi)致病力

張中潤*, 王金輝, 黃海杰, 黃偉堅(jiān)

(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所,農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,儋州 571737)

研究了小卷蛾斯氏線蟲SteinernemacarpocapsaeAll品系、Biosys品系,格氏斯氏線蟲S.glaseriNC52品系，長尾斯氏線蟲S.longicaudumX-7品系，嗜菌異小桿線蟲HeterorhabditisbacteriophoraH06品系和印度異小桿線蟲H.indicaLN2品系6個(gè)昆蟲病原線蟲品系在室內(nèi)對腰果云翅斑螟Nephopteryxsp.幼蟲的致病力。結(jié)果表明,除了嗜菌異小桿線蟲,其他參試線蟲對腰果云翅斑螟3齡幼蟲均具有較高的致病力,致死率80.0%～95.0%,各處理差異不顯著。嗜菌異小桿線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲控制效果最差,顯著低于其他參試線蟲。選擇小卷蛾斯氏線蟲All品系進(jìn)一步研究其對腰果云翅斑螟的致病效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),其對腰果云翅斑螟3齡幼蟲處理24 h后的LC50為22.94 IJs/頭。處理24 h,小卷蛾斯氏線蟲All品系對1～3齡幼蟲的致死率(72.5%～84.7%)顯著高于4～5齡幼蟲(15.0%～30.0%);處理120 h,對蛹的致死率僅為20.0%。研究表明,小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟低齡幼蟲在室內(nèi)具有一定控制潛力。

昆蟲病原線蟲; 斯氏線蟲; 異小桿線蟲; 腰果云翅斑螟; 致病力

腰果AnacardiumoccidentaleLinnaeus是海南省特色熱帶經(jīng)濟(jì)作物,主要分布在海南省樂東縣、昌江縣、東方市和陵水縣。腰果云翅斑螟Nephopteryxsp. (Lepidoptera: Pyralidae)是腰果重要害蟲之一,其幼蟲可蛀食正在發(fā)育或已成熟的腰果果梨,也可蛀害幼嫩堅(jiān)果[1]。我國海南腰果種植區(qū)普遍受此蟲為害,為害高峰期時(shí)可造成60%腰果被害,一些腰果園受害后大幅減產(chǎn)[2-4]。

昆蟲病原線蟲主要包括斯氏線蟲科Steinernematidae的斯氏線蟲屬Steinernema線蟲和異小桿線蟲科Heterorhabditidae的異小桿線蟲屬Heterorhabditis線蟲。昆蟲病原線蟲作為新型殺蟲劑,在防治多種農(nóng)林害蟲和衛(wèi)生害蟲中發(fā)揮著重要作用[5]。昆蟲病原線蟲對多種鱗翅目鉆蛀性害蟲均有很好的作用效果,已成功應(yīng)用于玉米螟[6]、桃透翅蛾Synanthedonexitiosa(Say)[7]、桃小透翅蛾S.pictipes(Grote & Robinson)[8]和葡萄根透翅蛾Vitaceapolistiformis(Harris)[9]。目前,腰果云翅斑螟綜合防治措施主要是化學(xué)農(nóng)藥防治,輔以農(nóng)業(yè)防治,如人工采摘受害果等[1, 10-11],但還未見有昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟的控制研究。

本文擬通過室內(nèi)測定6個(gè)昆蟲病原線蟲品系對腰果云翅斑螟的致病力,以期明確昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟的控制效果;篩選出高效昆蟲病原線蟲品系,為田間應(yīng)用昆蟲病原線蟲防治腰果云翅斑螟提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

腰果云翅斑螟幼蟲從腰果園采集后,置于(26±1)℃下飼養(yǎng)觀察24 h,選擇未發(fā)現(xiàn)異常的種群用于試驗(yàn)。參照羅永明和金啟安法判定腰果云翅斑螟幼蟲齡期[3]。蛹由采集的腰果云翅斑螟幼蟲在實(shí)驗(yàn)室以腰果果梨飼養(yǎng)而得。

1.2 供試線蟲

參試線蟲為小卷蛾斯氏線蟲Steinernemacarpocapsae(Weiser)的All、Biosys品系,格氏斯氏線蟲S.glaseri(Steiner)的NC52品系,長尾斯氏線蟲S.longicaudumCP.ShenetGH.Wang的X-7品系,嗜菌異小桿線蟲HeterorhabditisbacteriophoraPoinar的H06品系和印度異小桿線蟲H.indicaPoinar, KarunakaretDavid的LN2品系。

供試線蟲先在廣東省昆蟲研究所用人工固體培養(yǎng)基培養(yǎng)至感染期,得到感染期幼蟲(IJs,infective juveniles)[12],隨后在本實(shí)驗(yàn)室用黃粉蟲TenebriomolitorL.幼蟲擴(kuò)繁,并以淺水層方式貯存于(10±1)℃,貯存期不超過15 d[13]。

1.3 不同昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲的侵染力

在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中墊2層中速定性濾紙,均勻滴入含1 000 IJs的不同昆蟲病原線蟲懸浮液0.5 mL,然后用鑷子挑入10頭腰果云翅斑螟3齡幼蟲,置于(26±1)℃黑暗條件下。重復(fù)4次,每皿為1次,同時(shí)設(shè)清水對照。24 h后觀察、記錄各個(gè)處理和對照中腰果云翅斑螟幼蟲死亡數(shù)。

1.4 不同濃度小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟3齡幼蟲的侵染力

在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中墊2層中速定性濾紙,分別均勻滴入線蟲濃度為200、400、600、800或1 000 IJs/mL的0.5 mL線蟲懸浮液,然后用鑷子挑入10頭腰果云翅斑螟3齡幼蟲,置于(26±1)℃黑暗條件下。每個(gè)濃度重復(fù)4次,每皿為1次,同時(shí)設(shè)清水對照。24 h后觀察各個(gè)處理的腰果云翅斑螟幼蟲死亡數(shù)。

1.5 小卷蛾斯氏線蟲All品系對不同齡期腰果云翅斑螟幼蟲的侵染力

在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中墊2層中速定性濾紙,均勻滴入1 000 IJs/mL的線蟲懸浮液0.5 mL,然后挑入10頭各個(gè)齡期(1～5齡)腰果云翅斑螟幼蟲,置于(26±1)℃黑暗條件下。每齡期重復(fù)4次,每皿為1次,同時(shí)設(shè)清水對照。線蟲或清水處理24 h后觀察、記錄各個(gè)處理或?qū)φ盏挠紫x死亡數(shù)。

1.6 小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹的侵染力

在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中墊2層中速定性濾紙,均勻滴入含1 000 IJs的0.5 mL線蟲懸浮液,然后挑入10頭腰果云翅斑螟蛹,置于(26±1)℃黑暗條件下。重復(fù)4次,每皿為1次,同時(shí)設(shè)清水對照。線蟲或清水處理24、36、48、72、96和120 h后觀察、記錄各個(gè)處理或?qū)φ盏挠妓劳鰯?shù)。

1.7 數(shù)據(jù)分析

百分?jǐn)?shù)值均經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換后,以SPSS軟件進(jìn)行方差分析,多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲的侵染力

試驗(yàn)表明,除嗜菌異小桿線蟲外,其他參試線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲均有較高的致死率(表1)。處理24 h后,小卷蛾斯氏線蟲All和Biosys品系和格氏斯氏線蟲對腰果云翅斑螟的致死率均達(dá)90.0%以上,長尾斯氏線蟲和印度異小桿線蟲的致死率均為80.0%,該5個(gè)線蟲品系的致死率差異不顯著。嗜菌異小桿線蟲的致死率最低,僅為22.5%,顯著低于其他5個(gè)參試線蟲品系。

表1 昆蟲病原線蟲對腰果云翅斑螟3齡幼蟲的侵染力1)

Table 1 Infectivity of entomopathogenic nematodes against 3rd instar larvae ofNephopteryxsp.

線蟲品系Strain校正致死率/%Correctedmortality小卷蛾斯氏線蟲AllSteinernemacarpocapsaeAll(95.0±2.9)a小卷蛾斯氏線蟲BiosysS.carpocapsaeBiosys(90.0±7.1)a格氏斯氏線蟲NC52S.glaseriNC52(90.0±4.1)a長尾斯氏線蟲X-7S.longicaudumX-7(80.0±4.1)a印度異小桿線蟲LN2HeterorhabditisindicaLN2(80.0±4.1)a嗜菌異小桿線蟲H06H.bacteriophoraH06(22.5±4.8)b

1) 數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(n=4),同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示經(jīng)LSD方法檢驗(yàn)在0.05 水平差異顯著。下同。 Data were mean±SE (n=4). Different small letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level by LSD method. The same in the following tables.

2.2 小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟的侵染力

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,選擇對腰果云翅斑螟幼蟲致死效果較好,同時(shí)生產(chǎn)成本較為經(jīng)濟(jì)的小卷蛾斯氏線蟲All品系進(jìn)一步測定其對腰果云翅斑螟幼蟲的防治效果。

在線蟲濃度為100～500 IJs/皿范圍中,處理24 h后,小卷蛾斯氏線蟲 All品系對腰果云翅斑螟3齡幼蟲的致死率隨著線蟲濃度的升高顯著提高(表2),其對腰果云翅斑螟3齡幼蟲的致死中濃度LC50為22.94 IJs/頭。

表2 不同濃度小卷蛾斯氏線蟲 All品系對腰果云翅斑螟3齡幼蟲的侵染力

Table 2 Infectivity of different doses ofSteinernemacarpocapsaeAll against 3rd instar larvae ofNephopteryxsp.

線蟲濃度/IJs·(dish)-1Dose校正死亡率/%Correctedmortality100(26.0±2.4)c200(40.0±3.2)b300(60.0±2.4)a400(64.0±5.1)a500(74.0±5.1)a

2.3 小卷蛾斯氏線蟲All品系對不同齡期腰果云翅斑螟幼蟲的侵染力

小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟不同齡期幼蟲的致死率見圖1。處理24 h后,腰果云翅斑螟1齡、2齡和3齡幼蟲的死亡率相似,分別為84.4%、84.7%和72.5%,均顯著高于4齡(30.0%)和5齡(15.0%)幼蟲的死亡率(F=33.970,P<0.000 1)。

圖1 小卷蛾斯氏線蟲All品系對不同齡期腰果云翅斑螟幼蟲的侵染力Fig.1 Infectivity of entomopathogenic nematodes Steinernema carpocapsae All against different instar larvae of Nephopteryx sp.

2.4 小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹的侵染力

試驗(yàn)表明,小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹的侵染力較差(圖2)。處理48 h后,腰果云翅斑螟蛹始見死亡,但死亡率僅為7.5%。處理120 h后,死亡率也僅為20.0%。小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹的羽化無影響,未死亡的蛹均成功羽化。

圖2 小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹的侵染力Fig.2 Infectivity of entomopathogenic nematodes Steinernema carpocapsae All againstNephopteryx sp. pupa

3 結(jié)論與討論

室內(nèi)試驗(yàn)表明,除了嗜菌異小桿線蟲外,其他參試?yán)ハx病原線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲均有較好的控制效果。其中小卷蛾斯氏線蟲All和Biosys品系以及格氏斯氏線蟲對腰果云翅斑螟幼蟲的致死率較高。進(jìn)一步的室內(nèi)試驗(yàn)表明,小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟低齡幼蟲(1～3齡)控制效果較佳,對高齡幼蟲(4～5齡)和蛹的控制效果較差。

在應(yīng)用小卷蛾斯氏線蟲防治鱗翅目鉆蛀性害蟲的研究中,Cottrell等發(fā)現(xiàn)室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)小卷蛾斯氏線蟲All、DD136、Sal和Hybrid2品系對桃小透翅蛾幼蟲有較高的致死率,均為80%以上,其他參試的斯氏線蟲或異小桿線蟲的致死率均低于50%[8]。同時(shí),小卷蛾斯氏線蟲對另一種鉆蛀性害蟲桃透翅蛾幼蟲也有較好的控制效果[14-15]。Lewis和Raun報(bào)道在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小卷蛾斯氏線蟲DD136品系對歐洲玉米螟OstrinianubilalisHübner幼蟲和成蟲的致死率達(dá)100%,對蛹的致死率達(dá)30%,但在田間施用線蟲后，防治區(qū)越冬玉米螟的死亡率與不防治區(qū)差異不顯著[16]。Ben-Yakir等應(yīng)用小卷蛾斯氏線蟲All和Mexican品系防治歐洲玉米螟,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)品系在室內(nèi)均有較好的作用效果,田間應(yīng)用Mexican品系防治可使歐洲玉米螟經(jīng)濟(jì)為害從20%降低為5%[17]。何康來等在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用小卷蛾斯氏線蟲All品系和DD136品系防治亞洲玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenée),發(fā)現(xiàn)處理96 h后,其致死率分別為84%和80%[6]。本研究結(jié)果也表明,小卷蛾斯氏線蟲 All品系對腰果鉆蛀害蟲腰果云翅斑螟幼蟲,特別是低齡幼蟲具有較高的控制潛力。

腰果云翅斑螟幼蟲老熟后,在地表落葉層及離地表約1 cm的土中化蛹[3]。而土壤環(huán)境亦是昆蟲病原線蟲作用效果最佳的環(huán)境,如線蟲對土壤中腰果云翅斑螟蛹有較好的控制效果將有助于降低下一代腰果云翅斑螟的種群數(shù)量。本試驗(yàn)研究表明,小卷蛾斯氏線蟲All品系對腰果云翅斑螟蛹有一定的致死作用。Lewis和Raun也發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小卷蛾斯氏線蟲DD136品系對歐洲玉米螟蛹有一定的控制效果,致死率可達(dá)30%[16]。本試驗(yàn)只是在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中測試了蛹對線蟲的敏感性,由于腰果云翅斑螟橢圓形的蛹在培養(yǎng)皿內(nèi)與線蟲的接觸面較小,可能降低了線蟲對蛹的作用效果。下一步將在土壤環(huán)境中測試?yán)ハx病原線蟲對腰果云翅斑螟蛹的作用效果,由于在土中線蟲與蛹的接觸面大大提高,有可能會(huì)提高線蟲對蛹的控制效果。

在今后的田間應(yīng)用研究中,將根據(jù)昆蟲病原線蟲對低齡腰果云翅斑螟幼蟲的敏感性和大部分低齡幼蟲尚未鉆入腰果果實(shí)的為害特點(diǎn),重點(diǎn)抓住腰果云翅斑螟幼蟲為害初期,進(jìn)一步研究昆蟲病原線蟲在田間應(yīng)用對腰果云翅斑螟的控制效果。

[1] 梁李宏, 張中潤. 腰果病蟲害[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2007.

[2] Abraham E V.Pests of cashew (AnacardiumoccidentaleL.) in south India[J]. Indian Journal of Agricultural Sciences, 1958, 28(4): 531-544.

[3] 羅永明, 金啟安. 腰果云翅斑螟的初步研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 1986, 7(2): 99-105.

[4] 潘賢麗, 邢福易. 腰果蛀果斑螟的發(fā)生與防治[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 1987, 8(1): 109-116.

[5] 顏珣, 郭文秀, 趙國玉, 等. 昆蟲病原線蟲防治地下害蟲的研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境昆蟲學(xué)報(bào), 2014, 36(6): 1018-1024.

[6] 何康來, 周大榮, 楊懷文. 應(yīng)用蕪菁夜蛾線蟲防治亞洲玉米螟的研究[J]. 生物防治通報(bào), 1991, 7(1): 1-6.

[7] Shapiro-Ilan D I, Cottrell T E, Mizell R F, et al. Efficacy ofSteinernemacarpocapsaefor control of the lesser peachtree borer,Synanthedonpictipes: Improved aboveground suppression with a novel gel application [J]. Biological Control, 2010, 54(1): 23-28.

[8] Cottrell T E, Shapiro-Ilan D I, Horton D L, et al. Laboratory virulence and orchard efficacy of entomopathogenic nematodes against the lesser peachtree borer (Lepidoptera: Sesiidae)[J]. Journal of Economic Entomology, 2011, 104(1): 47-53.

[9] Williams R N, Fickle D S, Grewal P S, et al. Field efficacy against the grape root borerVitaceapolistiformis(Lepidoptera: Sesiidae) and persistence ofHeterorhabditiszealandicaandH.bacteriophora(Nematoda: Heterorhabditidae) in vineyards [J]. Biological Control, 2010, 53(1): 86-91.

[10]張中潤, 王金輝, 黃偉堅(jiān), 等. 腰果云翅斑螟幼蟲發(fā)生動(dòng)態(tài)及空間分布型研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2011, 32(6): 1153-1157.

[11]張中潤, 王金輝, 黃偉堅(jiān), 等. 海南腰果云翅斑螟發(fā)生為害特點(diǎn)[J]. 植物保護(hù), 2012, 38(5): 158-161.

[12]韓日疇. 昆蟲病原線蟲大量培養(yǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化管理[D]. 廣州: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué), 1995.

[13]Woodring J L, Kaya H K.Steinernematid and Heterorhabditid nematodes: A handbook of techniques [M]. Southern Cooperative Series. Fayetteville, Ark.: Arkansas Agricultural Experiment Station, 1998: 1-30.

[14]Cottrell T E, Shapiro-Ilan D I. Susceptibility of the peachtree borer,Synanthedonexitiosa, toSteinernemacarpocapsaeandSteinernemariobravein laboratory and field trials [J]. Journal of Invertebrate Pathology, 2006, 92(2): 85-88.

[15]Shapiro-Ilan D I, Cottrell T E, Mizell R F, et al. A novel approach to biological control with entomopathogenic nematodes: prophylactic control of the peachtree borer,Synanthedonexitiosa[J]. Biological Control, 2009, 48(3): 259-263.

[16]Lewis L C, Raun E S.Laboratory and field evaluation of the DD-136 strain ofNeoaplectanacarpocapsaefor control of the European corn borer,Ostrinianubilalis[J]. Lowa State Journal of Research, 1978, 52: 391-396.

[17]Ben-Yakir D, Efron D, Chen M, et al. Evaluation of entomopathogenic nematodes for biocontrol of the European corn borer,Ostrinianubilalis, on sweet corn in Israel [J]. Phytoparasitica, 1998, 26(2): 101-108.

(責(zé)任編輯：王 音)

Virulence of entomopathogenic nematodes against cashew nut borerNephopteryxsp. in laboratory

Zhang Zhongrun, Wang Jinhui, Huang Haijie, Huang Weijian

(TropicalCropsGeneticResourcesInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,KeyLaboratoryofCropGeneResourcesandGermplasmEnhancementinSouthernChina,MinistryofAgriculture,Danzhou571737,China)

The virulence of six entomopathogenic nematodes (EPNs) strains of the families Steinernematidae and Heterorhabditidae was tested against the larvae of cashew nut borerNephopteryxsp. in laboratory. The tested nematode strains includedSteinernemacarpocapsaeAll,S.carpocapsaeBiosys,S.glaseriNC52,S.longicaudumX-7,HeterorhabditisbacteriophoraH06 andH.indicaLN2. The results showed that, exceptH.bacteriophoraH06, the other nematode strains were highly virulent to the 3rd instar larvae ofNephopteryxsp., with the mortality of 80.0%-95.0% and no significant differences among the strains. Minimum mortality was observed when treated withH.bacteriophoraH06, which significantly lower than that with other nematode strains. Based on the above results, the strainS.carpocapsaeAll was selected for the subsequent bioassay. Laboratory bioassay demonstrated that the LC50value of strainS.carpocapsaeAll against the 3rd instar larvae exposed for 24 h was 22.94 IJs per individual. After 24 h exposure toS.carpocapsaeAll, the mortalities of the 1st, 2nd and 3rd instar larvae (72.5%-84.7%) were significantly higher than those of the 4th and 5th instar larvae (15.0%-30.0%), while the mortality of pupa was only 20% after 120 h exposure. The above result indicated that the nematode strainS.carpocapsaeAll had some control effect on the lower instar larvae ofNephopteryxsp. in laboratory.

entomopathogenic nematode;Steinernema;Heterorhabditis;Nephopteryxsp.; virulence

2016-01-14

2016-03-17

國家自然科學(xué)基金(31301672);海南省自然科學(xué)基金(314126);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(1630032015033, 1630032014032, 1630032014033)

S476.15

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2017.01.039

* 通信作者 E-mail:zhrzhang@126.com