草酸青霉（Penicillium oxalicum）菌株的鉴定及其对柑橘潜叶虫（Panonychus citri (McGregor)）的致病性研究

《Frontiers in Microbiology》：Identification of a Penicillium oxalicum fungus isolate and its pathogenicity against Panonychus citri (McGregor)

柑橘红蜘蛛（Panonychus citri）生物防治菌株HYC2101的鉴定、生物学特性及致病机理研究。通过形态学观察、分子生物学鉴定（ITS、BenA、CaM、RPB2基因）确认该菌株为青霉属（Penicillium oxalicum）。实验表明，HYC2101在25-35℃条件下生长最佳，SDAY培养基产孢量最高（5.08×10? spores/mL）。感染过程中，青霉孢子通过体表皱褶、刚毛附着，24小时形成穿透结构，48小时侵入消化道和肛门，96小时完全覆盖宿主体表导致死亡。致病性测试显示，成虫LC??为5.92×10? spores/mL，幼虫为9.22×10? spores/mL，抑菌效果优于现有生物防治菌（如B. bassiana、M. anisopliae）。研究为开发柑橘红蜘蛛生物防治制剂提供了理论依据。

　　本研究围绕一种名为柑橘红蜘蛛（*Panonychus citri*）的农业害虫，探讨了一种高效生物防治真菌——HYC2101菌株的特性及其在生物防治中的应用潜力。柑橘红蜘蛛因其体型微小、繁殖速度快、扩散能力强，已成为威胁柑橘类植物生长的重要害虫，特别是在柑橘种植业中。由于化学农药的广泛应用，其带来的问题日益突出，如农药残留过多、对天敌造成伤害、破坏果园生态平衡，以及导致害虫对多种杀螨剂产生抗性。因此，寻找高效、经济且环境友好的生物防治方法成为当前农业可持续发展的关键方向之一。

研究团队通过系统分析该菌株的培养特性、生理生化特性以及分子鉴定，成功分离并鉴定出具有高度致病性的HYC2101菌株，该菌株被确认为*Penicillium oxalicum*（草酸青霉）。通过立体显微镜和扫描电镜的观察，研究团队详细记录了该菌株感染柑橘红蜘蛛的过程，并评估了其对成虫和幼虫的致病能力。结果显示，该菌株在25至35°C的温度范围内生长和产孢效果最佳，其中在SDAY培养基（Sabouraud Dextrose Yeast Extract Agar）上产孢量最高。感染过程显示，孢子能够在柑橘红蜘蛛的表皮褶皱和刚毛上迅速附着，24小时内开始萌发并穿透表皮，48小时后，菌丝已深入其体内，96小时后，柑橘红蜘蛛的整个身体被菌丝覆盖，形成大量孢子，最终导致宿主死亡。

实验进一步揭示了该菌株对柑橘红蜘蛛各发育阶段的致病效果。结果显示，HYC2101菌株对成虫具有显著的致病性，其7天后的半数致死浓度（LC50）为5.92×10?个孢子/毫升，而对幼虫的LC50则为9.22×10?个孢子/毫升，表明其对成虫的致病性更强。此外，在最高孢子浓度（1×10?个孢子/毫升）下，成虫的半数致死时间（LT50）为2.80天，幼虫为4.79天。这表明该菌株在实验室条件下对柑橘红蜘蛛具有高效的致病能力，尤其是在对成虫的控制方面表现尤为突出。

为了更全面地评估该菌株的生物防治潜力，研究团队还进行了其生理特性的分析，包括在不同培养基上的生长和产孢能力。实验表明，该菌株在多种固体培养基上均能良好生长，其中MCDA培养基（Modified Czapek-Dox Agar）上的生长速度最快，达到6.92厘米的直径。而在液体培养基中，其产孢能力较弱，显示出对固体培养基的偏好性。这提示在实际应用中，可能更适合采用固体发酵工艺来大规模生产该菌株的孢子制剂。

此外，研究还探讨了温度对菌株生长和孢子萌发的影响。结果显示，该菌株在25至35°C之间表现出最佳的生长和孢子萌发能力，其中35°C为最适宜温度。这一特性使其在高温环境下仍能保持良好的活性，相较于传统生物防治真菌如*Metarhizium*、*Beauveria*和*Isaria*等，其耐热性更为突出。这些真菌通常在20至28°C之间生长最佳，而超过30°C时其生长受限，34°C以上则受到显著抑制。因此，HYC2101菌株的耐热性为其在实际应用中的环境适应性和长期稳定性提供了重要保障。

为了进一步理解该菌株的致病机制，研究团队通过显微镜和扫描电镜对感染过程进行了详细观察。在初始阶段，孢子主要附着在柑橘红蜘蛛的刚毛和表皮褶皱上。在24小时内，孢子开始萌发并形成侵入结构，如菌丝和附着器。部分菌丝直接通过酶解作用穿透表皮，而另一些则通过口器或肛门等自然开口进入体内。随着感染的深入，菌丝迅速扩展并覆盖整个宿主体表，最终导致宿主死亡。这一过程表明，该菌株具有高度的感染能力和致病性，能够有效控制柑橘红蜘蛛的种群数量。

除了对成虫和幼虫的致病性研究，该菌株对柑橘红蜘蛛的卵也表现出显著的抑制作用。实验发现，受感染的卵在孵化初期出现延迟，且最终孵化率显著降低。例如，在1×10?个孢子/毫升的浓度下，卵的孵化率仅为38.38%。这一特性表明，该菌株不仅能够有效控制成虫和幼虫，还对卵阶段具有一定的防治效果，从而实现对柑橘红蜘蛛全生命周期的控制。

从生态和应用角度分析，HYC2101菌株的高致病性和良好的环境适应性使其成为柑橘红蜘蛛生物防治的有力候选者。该菌株的使用不仅可以减少化学农药的依赖，降低环境污染和生态破坏的风险，还能够有效应对害虫抗药性的挑战。然而，为了确保其在实际应用中的效果，还需要进一步研究其在不同环境条件下的稳定性，以及其对非目标生物（如益虫和天敌）的潜在影响。例如，该菌株可能对授粉昆虫、捕食性螨类和寄生蜂等产生影响，因此在田间应用前，需要进行系统的生态评估，以确保其安全性和可持续性。

综上所述，HYC2101菌株在实验室条件下展现出显著的致病性和环境适应性，尤其是在高温条件下的稳定性，使其在生物防治领域具有广阔的应用前景。研究团队建议，未来应进一步优化其固态发酵工艺，开发高效的生物防治制剂，并系统评估其在田间环境中的生态影响，以推动其在柑橘红蜘蛛综合防治体系中的应用。这不仅有助于提高生物防治的效率，也为农业可持续发展提供了新的思路和方法。