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白僵菌生态位分化研究:布氏白僵菌(Beauveria brongniartii)与伪巴斯德白僵菌(B. pseudobassiana)在欧洲鳃金龟(Melolontha melolontha)侵染地的协同防控潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Invertebrate Pathology 3.6
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本研究针对欧洲鳃金龟(Melolontha melolontha)生物防治中真菌病原体的生态位分化问题,通过多地点采样和分子标记技术,揭示了布氏白僵菌(B. brongniartii)与伪巴斯德白僵菌(B. pseudobassiana)在土壤和叶际的差异化分布规律。研究发现B. brongniartii主导土壤生态位而B. pseudobassiana偏好叶际栖息,并通过病原性实验证实后者对成虫的感染能力,为开发针对不同虫态的联合生物防治策略提供了理论依据。
在欧洲农业生态系统中,欧洲鳃金龟(Melolontha melolontha)幼虫和成虫分别通过啃食作物根系和树叶造成双重危害。尽管布氏白僵菌(Beauveria brongniartii)作为商业化生物防治剂(BCA)已应用30余年,但近期研究发现伪巴斯德白僵菌(B. pseudobassiana)在成虫群体中检出率显著升高,这提示两种病原真菌可能存在未被认知的生态位分化现象。瑞士农业科学院的研究团队选取两个历史防治点开展系统研究,相关成果发表于《Journal of Invertebrate Pathology》。
研究采用多组学联用策略:通过野外设置昆虫帐篷收集不同发育阶段的样本(成虫、土壤、草本植物和树叶),结合Bloc基因序列分析和新开发的18个微卫星标记进行种群遗传分析,并设计包含3种基因型混合接种的病原性实验。
3.1 物种分布特征
对399株分离菌株的分析显示,B. brongniartii占90.7%(362株),在除树叶外的所有基质中均有检出;B. pseudobassiana仅占9.3%(37株),但特异性定殖于叶际。值得注意的是,商业菌株BIPESCO 2和4的微卫星基因型(MLG)在土壤样本中占比达35%,反映历史防治措施的持续影响。
3.2 基因型分布模式
微卫星分型揭示B. pseudobassiana存在显著栖息地特异性:在布里斯特采样点,MLG13基因型同时出现于树冠成虫和树叶样本,暗示通过叶面接触的传播途径。系统发育分析基于SMase/GH92/MDN1基因构建的进化树显示,该物种存在A-E五个隐存分支,但未呈现地理或宿主特异性聚类。
3.4 致病性验证
人工接种实验证实,叶源B. pseudobassiana对成虫的半数致死时间(LT50
)为9-10天,虽慢于B. brongniartii商业菌株(7天),但显著区别于对照组(p<0.005)。从死亡虫体回收的菌株中,23/30保持原始接种基因型,证明其稳定致病能力。
该研究首次阐明两种白僵菌在三维空间的生态位分配机制:B. brongniartii作为土壤优势种持续控制幼虫种群,而B. pseudobassiana通过叶际定殖开辟成虫防治新战线。这种"上下夹击"的天然防控格局,为开发基于生态位互补的联合生物防治策略提供了理论支撑。特别是B. pseudobassiana在树冠层的持久定殖能力,使其成为现有土壤处理方案的重要补充。研究揭示的隐存遗传多样性,提示该物种可能存在适应不同微环境的生态型,这为后续菌株选育提供了分子标记资源。这些发现将推动昆虫病原真菌从单一靶标防治向多维度生态调控的战略转型。
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