绿僵菌 TMBMA1 菌株:棉花粉斑螟绿色防控的新希望

【字体: 时间:2025年03月05日 来源:Journal of Cotton Research 3.1

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  研究人员评估绿僵菌 TMBMA1 对粉斑螟(PBW)的生物效能,发现其毒力高,可与部分杀虫剂联用防控 PBW。

  

棉花 “保卫战”:寻找对抗粉斑螟的绿色方案

在广袤的棉田世界里,棉花,这一全球极为重要的纤维作物,宛如白色的宝藏,为纺织业提供着关键的原材料。印度,作为棉花种植大国,其棉花种植面积领先全球,然而,棉花的产量却不尽人意,这背后的 “罪魁祸首” 之一便是粉斑螟(Pectinophora gossypiella,PBW)。
粉斑螟堪称棉花的 “头号大敌”,在过去,它能让棉花产量锐减 90% 。为了对抗它,人们尝试了各种方法。早期,合成拟除虫菊酯类杀虫剂的使用曾取得一定效果,但长期无节制地喷洒,不仅破坏了生态平衡,还导致粉斑螟产生抗药性,让问题愈发严重。后来,转基因棉花(Bt 棉花)的出现带来了新的希望,它能有效控制粉斑螟,但随着时间推移,粉斑螟对 Bt 棉花也产生了抗性,使得棉花再次陷入危机。如今,印度棉田频繁遭受粉斑螟侵袭,受灾率在 8% - 92% 之间,预计产量损失达 10% - 30%。面对这一困境,农民们只能依赖广谱杀虫剂,可这又引发了一系列新问题,比如农药中毒事件频发,危害人体健康,还会污染环境,破坏土壤微生物群落和生态平衡。
在这样的背景下,印度农业研究机构的研究人员挺身而出,决心寻找一种绿色、高效的解决方案。他们将目光投向了昆虫病原菌 —— 绿僵菌(Metarhizium anisopliae),并针对其菌株 TMBMA1 展开了深入研究,相关成果发表在《Journal of Cotton Research》上。

研究 “利器”:多种技术助力探索

研究人员为了深入了解绿僵菌 TMBMA1 的特性,采用了多种关键技术方法。首先,通过体外生物效能评估实验,研究不同浓度的 TMBMA1 对 PBW 二龄幼虫的致死效果。接着,利用扫描电子显微镜(SEM)技术,直观观察 TMBMA1 在 PBW 幼虫上的侵染过程,包括孢子附着、菌丝生长和穿透等细节。最后,运用毒药食物技术开展 TMBMA1 与杀虫剂的兼容性研究,探究不同杀虫剂对 TMBMA1 菌落生长和孢子产生的影响 。

研究成果:TMBMA1 展现强大潜力

  1. 幼虫易感性研究:研究人员将不同浓度的绿僵菌 TMBMA1 孢子悬浮液作用于 PBW 二龄幼虫,结果令人惊喜。高浓度(孢子 /mL )处理下,幼虫死亡率高达 100%;而最低浓度(孢子 /mL)处理时,死亡率为 46.6%,对照组仅 3.33%。经 Probit 分析得出,TMBMA1 对 PBW 二龄幼虫的半数致死浓度()为孢子 /mL ,这表明 TMBMA1 对 PBW 具有很强的毒力。
  2. SEM 结果分析:借助 SEM 技术,研究人员发现接种 24 小时后,大量 TMBMA1 孢子附着在幼虫体表。48 - 72 小时,芽管开始生长,菌丝穿透表皮。96 小时后,菌丝相互缠绕,新的孢子开始产生。在感染后期,虫体内血腔中也出现大量孢子。这一系列现象表明 TMBMA1 能够成功侵染 PBW 幼虫,并在其体内外大量繁殖。
  3. 兼容性研究发现:在研究 TMBMA1 与杀虫剂的兼容性时,研究人员发现不同杀虫剂对其影响差异显著。丙溴磷(Profenofos)50% 乳油和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(Emamectin Benzoate)1.5% + 丙溴磷 35% 水分散粒剂对 TMBMA1 的孢子产生抑制作用极强,分别使孢子产生减少 96.66% 和 98.55%。而氯氰菊酯(Cypermethrin)10% 乳油、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐 5% 可溶性粒剂和印楝籽核提取物(NSKE)0.15% 乳油对 TMBMA1 的抑制作用较弱,孢子产生减少率分别为 11.45%、13.79% 和 21.21% 。这意味着 TMBMA1 可以与部分杀虫剂联合使用。

研究结论与意义:开启绿色防控新篇章

综合各项研究结果,绿僵菌 TMBMA1 菌株对 PBW 展现出高毒力,在 PBW 的防治上具有巨大潜力。同时,它与部分杀虫剂具有一定的兼容性,能够整合到 PBW 的管理方案中,这不仅可以提高害虫防治效果,还能减少化学杀虫剂的使用,降低对环境的影响。这项研究为棉花种植者提供了一种更环保、高效的 PBW 防治方法,为棉花产业的可持续发展带来了新的曙光。它为未来害虫防治策略的制定提供了重要参考,推动了绿色农业的发展,让我们在保护农作物的同时,也能更好地守护生态环境。
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