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捕食螨Quasihomeopronematus nordestinus通过直接取食白粉病菌实现番茄病害生物防治的机制解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:BioControl 2.7
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本研究针对番茄白粉病(Oidium sp.)生物防治策略匮乏的现状,揭示了离子科捕食螨Quasihomeopronematus nordestinus通过直接取食病原菌结构的防控机制。研究人员通过对比番茄/菜豆叶盘实验证实,该螨能以白粉病菌为唯一食物完成发育周期并产卵(日均2-2.5粒),其防控效果与花粉饲喂相当。该发现为开发"一螨双控"(兼顾害虫Aculops lycopersici与病害)的绿色防控技术提供了理论依据。
在全球农业生产中,植物病害每年造成20-30%的作物损失,其中由专性寄生真菌引起的白粉病可侵染超过1万种植物,包括番茄等重要经济作物。传统防治依赖杀菌剂和抗病品种,但抗药性风险和品种局限性促使研究者寻找新型生物防治策略。有趣的是,自然界中存在一类特殊的"跨界杀手"——既能捕食害虫又能取食病原菌的节肢动物,其中离子科(Iolinidae)捕食螨因其在番茄植株上的天然分布和广食性特征,展现出"一螨双控"的应用潜力。
巴西维索萨联邦大学的研究团队在《BioControl》发表的研究,首次系统解析了Quasihomeopronematus nordestinus(新描述种)控制番茄白粉病的机制。通过设计番茄/菜豆叶盘对比实验,研究人员发现该螨能有效取食白粉病菌结构,其发育速度(6天成螨)和繁殖力(日均2-2.5卵)接近最佳食物源花粉的表现。特别值得注意的是,在抗白粉病的菜豆叶片上,螨虫仅靠真菌外生结构仍能完成生活史,直接证实了其真菌取食(mycophagy)能力。
关键技术方法包括:建立Q. nordestinus纯培养体系(以番茄锈螨Aculops lycopersici和香蒲花粉为食);设计番茄自然感染/菜豆人工接种的白粉病菌饲喂系统;通过叶盘-琼脂体系监测螨虫发育周期(22个番茄处理/16个菜豆处理);采用Cox比例风险模型分析生存曲线,线性混合效应模型(LME)评估产卵量差异。
研究结果部分揭示:
幼螨发育与存活:在番茄叶盘上,白粉病菌组幼螨存活率显著高于清洁叶盘(p<0.0001),发育周期(6天)与花粉组无差异。所有个体在真菌食物下均能发育至成螨,而清洁叶盘组仅能发育至前若螨阶段。
成螨繁殖能力:番茄叶盘上白粉病菌组的日均产卵量显著高于清洁叶盘(p<0.001),但低于花粉组。产卵位置呈现特异性——偏好将卵产于菌丝体中央(如图1b所示),而非毛状体尖端。
跨宿主验证实验:在非寄主菜豆叶盘上,白粉病菌仍支持螨虫完成生活史(8天成螨),但发育速度显著慢于花粉组(p<0.0001),证实其营养获取仅依赖外生菌丝结构。
讨论部分指出,该研究首次证实Q. nordestinus通过直接取食白粉病菌结构实现病害控制,其防控效能与已知优良食物源花粉相当。不同于前人关于Pronematus ubiquitus真菌饲喂低繁殖力的报道,本研究记录的产卵量(日均2-2.5卵)表明Oidium sp.对该螨是优质食物源。研究还发现叶片组织是必需但非充分食物来源,暗示可能存在诱导植物防御的间接作用机制。这些发现为开发基于广食性捕食螨的"病虫害一体化"生物防治策略提供了重要依据,未来需进一步研究田间应用潜力及其与植物免疫系统的互作关系。

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