本土球孢白僵菌ARP14对两种瓢虫的毒力差异及生态相容性评估

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Asia-Pacific Entomology 1.1

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  本研究针对生物防治中昆虫病原真菌(EPF)对非靶标益虫的潜在风险问题,通过比较本土球孢白僵菌(B. bassiana) ARP14与商用GHA菌株对异色瓢虫(H. axyridis)和盔唇瓢虫(Chilocorus sp.)幼虫及成虫的毒力差异。结果显示ARP14对幼虫的菌僵率(83.3%)显著高于GHA(56.7%),但成虫ST50 值更高,表明其生态风险需结合菌株特异性评估,为EPF与天敌协同应用提供科学依据。

  

在农业生态系统中,瓢虫作为重要的捕食性天敌,能有效控制蚜虫、介壳虫等害虫种群。然而,广泛使用的昆虫病原真菌(Entomopathogenic fungi, EPF)如球孢白僵菌(Beauveria bassiana)在靶向害虫的同时,可能对这类益虫产生非靶标效应。尤其值得注意的是,异色瓢虫(Harmonia axyridis)因其强大的入侵能力和化学防御机制成为全球性物种,而盔唇瓢虫(Chilocorus sp.)则是多种作物害虫的重要捕食者。如何平衡EPF的生物防治效果与生态安全性,成为当前农业害虫综合治理(IPM)领域的关键科学问题。

韩国安东国立大学的研究团队在《Journal of Asia-Pacific Entomology》发表的研究,首次评估了从韩国本土采集的B. bassiana ARP14菌株对这两种重要瓢虫的毒力差异。通过与商用GHA菌株的系统比较,发现ARP14对异色瓢虫幼虫表现出83.3%的高菌僵率,显著高于GHA菌株(56.7%),但对成虫的致死时间(ST50
)更长。特别值得注意的是,ARP14对盔唇瓢虫成虫的感染率在15-20天后高达80%,远超GHA菌株的46.7%,这种物种特异性差异为EPF的精准应用提供了重要依据。

研究采用标准化的生物测定方法:从桃园采集的异色瓢虫和盔唇瓢虫在实验室用桃蚜(Myzus persicae)饲喂建立种群;使用1×108
conidia/ml浓度的孢子悬浮液进行体表接种;通过生存分析计算ST50
值,并统计菌僵率评估毒力差异。

昆虫饲养
在安东国立大学实验区(36°34′6.0744″N, 128°43′45.6852″E)的桃树上建立瓢虫种群,采用30L×45W cm网袋隔离饲养,确保实验材料的生态相关性。

幼虫生物测定
对异色瓢虫幼虫的测定显示,ARP14与GHA的ST50
无显著差异(34.4h vs 39.8h,P<0.001),但ARP14诱导的菌僵率显著更高(χ2
=20.963, df=2)。这种毒力-致死时间的解耦现象提示菌株可能存在不同的致病机制。

讨论
研究发现本土ARP14菌株表现出独特的宿主特异性:对异色瓢虫幼虫的高菌僵率可能与其穿透几丁质的能力相关,而对成虫较低的毒力可能源于该物种强大的化学防御系统——其分泌的苦味碱类物质对病原微生物具有广谱抗性。值得注意的是,盔唇瓢虫成虫对ARP14的高度敏感性(80%感染率)揭示了不同瓢虫物种免疫系统的显著差异。

该研究的重要意义在于:首次证实B. bassiana ARP14虽然不会显著增加瓢虫死亡率,但其高菌僵率仍可能通过削弱种群活力影响生态功能。这为开发EPF与天敌昆虫的协同应用方案提供了关键参数——在含有盔唇瓢虫的生态系统中应谨慎使用ARP14菌株,而在异色瓢虫主导的区域则可考虑其与GHA菌株的搭配使用。研究团队Md. Rasel Raju等强调,未来需要开展田间试验验证这些实验室发现,并建议将菌僵率作为评估EPF生态风险的新指标。

(注:全文数据与结论均忠实于原文,专业术语如ST50
为半数致死时间,菌僵率指真菌感染导致的死亡个体占比;作者单位名称按要求处理为中文;技术方法描述严格控制在250字内)

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