利用斜纹夜蛾诱饵法从土壤中分离鉴定蝉花及其与广谱病原绿僵菌复合体相当的高毒力特性

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Fungal Biology 2.9

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  本研究针对亚洲主要农业害虫斜纹夜蛾(Spodoptera litura)化学防治失效问题,通过创新性昆虫诱饵法从土壤中分离出49株昆虫病原真菌(EPF),意外发现专性寄生蝉若虫的蝉花(Cordyceps cicadae)对斜纹夜蛾幼虫和蛹具有与广谱病原绿僵菌复合体(M. anisopliae complex)相当的毒力,为生物防治提供了新策略。

  

斜纹夜蛾(Spodoptera litura)是亚洲农作物的重要害虫,其幼虫可造成25.8%-100%的经济损失。长期以来,农民依赖化学农药防治,但抗药性及环境危害问题日益突出。昆虫病原真菌(EPF)作为生物防治的潜在工具备受关注,其中蝉花(Cordyceps cicadae)传统上被认为专性寄生蝉若虫,其防治其他害虫的潜力尚未明确。

日本九州大学等机构的研究人员开展了一项创新研究,以斜纹夜蛾等5种昆虫为诱饵,从25份土壤样本中分离出49株EPF。通过分子系统发育分析和毒力测定,发现蝉花在土壤中检出率高达24%,仅次于绿僵菌复合体(52%)。尤为重要的是,以斜纹夜蛾为诱饵分离的蝉花S17菌株对末龄幼虫的毒力与最强毒力绿僵菌菌株相当,且能感染蛹期。该成果发表于《Fungal Biology》,揭示了蝉花较已知更广的宿主范围,为开发新型生物农药提供了理论依据。

关键技术方法
研究采用昆虫诱饵法(使用斜纹夜蛾、大蜡螟等5种昆虫)从土壤中分离EPF;通过ITS序列聚类分析(UPGMA法)鉴定真菌分类单元;利用多基因位点(ITS、β-tubulin等)构建系统发育树;采用浸渍法测定不同菌株对斜纹夜蛾末龄幼虫、3龄幼虫及蛹的致死率(LT50)。

研究结果

  1. EPF的分离与鉴定:从土壤中分离的49株EPF中,蝉花占比24%,其ITS序列与蝉若虫来源的蝉花及鳞翅目幼虫来源的C. lepidopterorum聚于同一进化枝。
  2. 毒力差异:土壤来源的蝉花菌株毒力变异显著,S17菌株对末龄幼虫的LT50为4.3天,与绿僵菌最优菌株(4.1天)无显著差异,且对蛹的感染率达73%。
  3. 宿主范围拓展:蝉花传统认知为专性寄生蝉类,但本研究证实其可通过土壤-昆虫互作感染鳞翅目害虫,暗示其在自然界的生态位比已知更复杂。

结论与意义
该研究首次系统验证了蝉花对斜纹夜蛾的高毒力,突破了其"专性寄生"的传统认知。蝉花S17菌株展现的跨发育阶段感染能力(幼虫至蛹),为开发针对害虫全生活史的生物防治剂提供了新思路。分子证据表明,土壤与蝉若虫来源的蝉花遗传同源性高,提示其可能通过土壤媒介实现宿主转换。这一发现不仅丰富了EPF生态学理论,更为亚洲农业害虫综合治理提供了潜在的新型微生物资源。

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