球孢白僵菌对黄粉虫不同发育阶段的致病性及其对抗氧化酶(CAT)和解毒酶(GST)的调控机制研究

本研究针对仓储害虫黄粉虫(Tenebrio molitor)化学防治引发的抗药性及环境污染问题，通过分离本土昆虫病原真菌(EPF)球孢白僵菌(Beauveria bassiana)，系统评估其对幼虫(82.66%死亡率)、蛹(97.33%)和成虫(65.33%)的致病性，揭示高浓度(1×109 conidia/mL)下CAT酶活性降低(1.53→0.7 μg/mL)而GST酶升高(达8.3 μg/mL)的生化机制，为绿色防控提供科学依据。

　　

随着全球人口预计在2050年达到97亿，粮食产量需提升55-60%以保障食品安全。然而，仓储害虫黄粉虫(Tenebrio molitor)导致高达15%的谷物损失，其虫体碎片和排泄物还会污染粮食。当前依赖有机磷和拟除虫菊酯等化学农药的防治手段，不仅诱发害虫抗药性，更存在食品残留和环境持久性污染风险。印度金奈Saveetha大学的研究团队从泰米尔纳德邦农业土壤中分离出昆虫病原真菌(EPF)，首次系统评估了球孢白僵菌(Beauveria bassiana)对黄粉虫幼虫、蛹和成虫的致病机制及其对抗氧化/解毒酶系的调控作用，相关成果发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》。

研究采用黄粉虫诱饵法从10个农田土壤样本中分离EPF，通过形态学观察和分子鉴定确认球孢白僵菌菌株。采用概率单位分析法(Probit analysis)测定半数致死浓度(LC₅₀)，并利用分光光度法检测CAT和GST酶活性变化。

土壤收集和分析
在泰米尔纳德邦Dharmapuri(12.1211°N, 78.1582°E)采集10个位点的表层土壤，深度10cm，无菌保存于25±2°C。

EPF分离与形态鉴定
从15个EPF分离株中筛选出毒力最强的球孢白僵菌，其菌落呈白色至淡黄白色粉末状，符合该属典型特征。

分子水平确认
通过ITS区基因测序进一步验证菌种分类地位。

毒力生物测定
蛹期对B. bassiana最敏感，9天死亡率达97.33%，LC₅₀仅2.7×10⁴ conidia/mL；幼虫和成虫LC₅₀分别为1.8×10⁵和1.3×10⁷ conidia/mL。

生化酶分析
高浓度(1×10⁹ conidia/mL)处理下，CAT活性从1.53降至0.7 μg/mL，而GST活性升至8.3 μg/mL，表明真菌通过抑制宿主抗氧化防御同时激活解毒通路实现致病。

该研究首次揭示球孢白僵菌对不同发育阶段黄粉虫的差异毒力机制，蛹期因表皮较薄且代谢活跃成为最佳防控靶点。CAT活性下降提示真菌可能分泌效应蛋白干扰宿主H₂O₂清除系统，而GST上调反映昆虫试图代谢真菌毒素的应激反应。这种"双酶调控"模式为开发阶段特异性生物农药提供新思路，其本土菌株适应性强的特点更利于田间应用。研究团队建议将蛹期作为EPF施用关键窗口期，并推荐结合GST抑制剂以提升防治效率，这对推动仓储害虫综合治理(IPM)策略具有重要实践价值。