利用绿僵菌属(Metarhizium)防治大豆害虫褐蝽(Euschistus heros)的潜力评估及高效菌株筛选

针对大豆主要害虫褐蝽(E. heros)化学防治耐药性问题，巴西研究人员系统评估了15株绿僵菌(Metarhizium spp.)的生物防治潜力。研究发现M. pingshaense、M. humberi和M. robertsii菌株在8天内致死率达95%以上，其中ESALQ 4395和3364菌株产孢量达1×109 conidia/g干米，LC50 仅5.1×105 conidia/mL，为开发新型生物农药奠定基础。

　　

在巴西大豆种植区，一种名为褐蝽(Euschistus heros)的刺吸式害虫正造成严重威胁。这种半翅目昆虫不仅直接吸食豆荚汁液导致籽粒畸形、含油量下降，其取食孔还会成为病原微生物入侵通道。更棘手的是，自1990年代起该害虫已对主流化学杀虫剂产生抗性，而现有基于金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)和球孢白僵菌(Beauveria bassiana)的生物农药效果欠佳。传统观点认为，褐蝽释放的报警信息素中所含挥发性物质具有抑菌作用，使得昆虫病原真菌对其控制效率低下。这一困境促使圣保罗大学"Luiz de Queiroz"农业研究中心的科学家们将目光投向绿僵菌属中尚未商业化的物种。

研究团队从巴西各地土壤中分离获得15株绿僵菌，涵盖M. anisopliae、M. brunneum、M. humberi、M. pingshaense和M. robertsii五个物种。通过标准化生物测定发现，M. pingshaense ESALQ 4395等菌株展现出惊人杀虫效率——在5.1×10⁵
conidia/mL的低浓度下，8天内即可杀死95%以上成虫，且死虫体表产孢率超90%。固态发酵实验显示优选菌株每克干米产孢量达1.8×10⁹
，完全满足工业化生产需求。有趣的是，虽然若虫通过蜕皮可清除体表附着孢子，但扫描电镜证实蜕皮过程正是真菌感染的"阿喀琉斯之踵"。该成果发表于《Biological Control》，为破解大豆害虫防治难题提供了新思路。

关键技术方法包括：1) 采用Potter喷雾塔标准化接种(5×10⁷
conidia/mL)；2) 固态发酵评估产孢量；3) 扫描电镜观察孢子附着；4) 广义线性模型(GLM)分析致死中浓度(LC_{50
)和致死中时间(LT50
)；5) 从Koppert公司获得实验用虫源。}

【3.1 基于毒力的菌株筛选】
所有测试菌株对褐蝽成虫的致死率均超过75%，其中M. pingshaense ESALQ 3364和4395等菌株表现尤为突出，8天内实现100%致死，显著优于商业菌株ESALQ E9(77%)。值得注意的是，死亡虫体表面孢子形成率高达96%，证实真菌感染是主要致死原因。

【3.2 产孢能力评估】
优选菌株在固态发酵中展现出卓越的生产潜力。M. pingshaense ESALQ 4395每克干米产孢1.8×10⁹
，提取效率达45g conidia/kg干米，完全满足工业化生产需求。

【3.3 剂量效应测定】
浓度梯度实验显示，ESALQ 4395和3364的LC₅₀
均为5.1×10⁵
conidia/mL，95%置信区间分别为4.7-5.4×10⁵
和4.8-5.5×10⁵
，表明两菌株具有相似的毒力特征。

【3.4 若虫毒力测定】
与成虫不同，若虫最高死亡率仅67%，扫描电镜揭示蜕皮过程会带走附着孢子。但4-5龄若虫对ESALQ 3364的敏感性(67%)仍显著高于商业菌株(59%)。

讨论部分指出，该研究首次系统证实M. pingshaense等非商业化绿僵菌物种对褐蝽的卓越控制潜力。尽管若虫因蜕皮行为降低感染率，但成虫高达95%的死亡率仍具重大应用价值。研究还颠覆了传统认知——褐蝽对昆虫病原真菌的"先天抗性"可通过菌种筛选突破。从产业化角度看，优选菌株1.8×10⁹
conidia/g的产孢量已达到商业生产门槛，为开发生物农药奠定基础。这项工作不仅为大豆害虫综合治理提供新工具，更启示我们应重视微生物资源的多样性挖掘——在巴西土壤这个"天然菌种库"中，或许还蕴藏着更多等待发现的"昆虫杀手"。