内生昆虫病原真菌(EEPF)对白蚁Odontotermes obesus的生物防治效应及其对植物生理响应的协同作用研究

本研究针对森林种植园日益严重的白蚁侵扰问题，探索了内生昆虫病原真菌(EEPF)作为可持续生物防治策略的潜力。研究人员通过比较Metarhizium anisopliae和Beauveria bassiana对地下白蚁Odontotermes obesus的致病性及在三种林木中的定殖效果，发现M. anisopliae具有更快的致死速率(LT50 34.91 h)和更高定殖率(叶面接种达89.23%)，同时显著提升植物光合色素、次生代谢物含量及抗氧化酶活性。该研究为开发兼具害虫防控和植物健康促进功能的双效生物制剂提供了重要依据。

　　

森林生态系统正面临地下白蚁Odontotermes obesus的严重威胁，这种社会性昆虫通过啃食植物材料，每年造成巨大的农林经济损失。传统化学杀虫剂虽能短期见效，却带来抗药性发展、非靶标生物毒性和环境污染等一系列问题。在此背景下，具有内生定殖能力的昆虫病原真菌(Entomopathogenic fungi, EPF)逐渐成为研究热点，它们不仅能直接杀灭害虫，还能作为植物内生菌(Endophytic entomopathogenic fungi, EEPF)促进宿主生长并增强抗逆性。然而，关于EEPF对地下白蚁的防治效果及其与林木互作的系统性研究仍属空白。

为解答这一科学问题，国内研究人员开展了开创性研究。通过比较两种典型EPF——Metarhizium anisopliae和Beauveria bassiana对O. obesus的毒力差异，并系统评估其在Dalbergia sissoo、Azadirachta indica和Prosopis cineraria三种经济林木中的定殖能力及对植物生理的影响。研究采用标准化的实验室毒力测定(LT₅₀
计算)、多途径接种(叶面喷雾/根浸/土壤浇灌)、植物组织培养分离等技术，结合光合色素定量(DMSO法)、次生代谢物检测(Folin-Ciocalteu法)和抗氧化酶活性分析(紫外分光光度法)等生理指标测定。

在毒力测定方面，M. anisopliae展现出显著优势，其LT₅₀
为34.91小时，较B. bassiana(45.26小时)缩短近30%。更值得注意的是，在定殖能力评估中，叶面接种方式效果最佳，其中M. anisopliae在P. cineraria中的定殖率高达89.23%，远超同条件下的B. bassiana(55.32%)。这种定殖优势与植物生理指标的改善密切相关：接种M. anisopliae的幼苗总叶绿素含量提升至12.3 μg/mL，较对照增加165%；次生代谢物中总酚含量达5.6 mg/g，显著高于对照组的3.6 mg/g；抗氧化酶系统中，过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别达到270.1 U/mL和325.2 U/mL，形成有效的氧化防御屏障。

从植物生长表现来看，EEPF处理组的生物量积累令人瞩目。以D. sissoo为例，M. anisopliae处理使幼苗茎长增长15.1%，根鲜重增加28%，且这种促生效应在三种受试树种中呈现一致性。深入分析发现，真菌定殖可能通过多重机制发挥作用：一方面直接产生铁载体(siderophores)增加铁利用率，促进叶绿素合成；另一方面激活植物系统抗性(Systemic acquired resistance, SAR)，诱导酚类、单宁等抗虫物质积累。

这项研究首次系统阐明了M. anisopliae作为EEPF在防治地下白蚁和促进林木生长中的双重价值。其创新性体现在：证实叶面接种是实现高效定殖的最佳途径；揭示真菌定殖与植物防御系统激活的剂量效应关系；建立EPF-植物-害虫三方互作的理论框架。研究结果为发展基于EEPF的森林害虫综合治理(IPM)策略提供了实验依据，对减少化学农药依赖、维护生态安全具有重要意义。未来研究可进一步探索不同生态条件下真菌制剂的田间持效期，以及与其他生物防治因子的协同作用机制。论文发表在《The Microbe》期刊，为农林病虫害绿色防控领域贡献了重要理论基础和实践指导。