综述：揭示一种新型博韦氏芽孢杆菌（Beauveria brongniartii）在中国控制稻象（Sitobion miscanthi (Takahashi)）和稻蚜（Rhopalosiphum padi (Linnaeus)）（半翅目：蚜科）方面的有效性

《Journal of Asia-Pacific Entomology》：Unveiling the efficacy of a novel strain of Beauveria brongniartii to manage Sitobion miscanthi (Takahashi) and Rhopalosiphum padi (Linnaeus) (Hemiptera: Aphididae) in China

昆虫病原真菌贝 Bez medium brongniartii 对小麦蚜虫的致病性及基因组分析显示其孢子浓度1.0×107 spores/mL可致97.78%的S.miscanthi和91.11%的R.padi死亡，基因组含455个CAZyme基因。研究为生物防治提供新资源。

　　这项研究主要关注于小麦蚜虫的生物防治，特别是利用一种名为*Beauveria brongniartii*的杀虫真菌。小麦蚜虫，如*Sitobion miscanthi*和*Rhopalosiphum padi*，对小麦作物造成严重危害，因此寻找新的管理方法以减少其危害显得尤为重要。目前，*Beauveria brongniartii*被发现能够有效感染这些蚜虫，为蚜虫的生物防治提供了新的可能性。研究通过形态学和分子生物学方法对分离出的菌落进行了鉴定，确认其为*Beauveria brongniartii*。随后，通过纯化的孢子悬浮液进行生物测定，进一步验证了该菌对成年小麦蚜虫的感染能力。

实验结果显示，当使用浓度为1.0×10?孢子/毫升的孢子悬浮液进行6天的处理后，*Sitobion miscanthi*和*Rhopalosiphum padi*的死亡率分别达到了97.78%和91.11%。然而，当孢子浓度降低至1.0×103孢子/毫升时，即使经过7天的暴露，仍有52.22%的*S. miscanthi*和47.78%的*R. padi*成虫存活。这一结果表明，孢子浓度对真菌的杀虫效果具有显著影响，浓度越高，其致死时间越短。因此，为了进一步了解和提升*Beauveria brongniartii*的防治价值，研究人员进行了全基因组测序，并对其基因组进行了分析。

测序结果显示，该菌的基因组长度为2,295,663,102碱基对，由316个contig组成，平均长度为7,264,756.71碱基对。此外，通过数据库比对，研究人员鉴定了455个CAZyme、1643个TCDB和2850个PHI基因。这些基因的发现有助于深入理解*Beauveria brongniartii*的生物学特性及其对蚜虫的感染机制。同时，研究还探讨了该菌株的五个表面蛋白，这些蛋白在防治小麦蚜虫方面表现出良好的效果。

值得注意的是，这是首次在中国报告*Beauveria brongniartii*对小麦蚜虫的致病性，并揭示了其基因组序列。这一发现为未来小麦蚜虫的综合防治策略提供了新的候选生物控制剂。虽然*Beauveria brongniartii*对有益昆虫可能并非完全安全，但相比化学农药，它是一种更为环保和可持续的选择。通过合理的应用技术，其潜在风险可以得到有效控制，从而为小麦蚜虫的生物防治提供有价值的参考。

研究的样本采集和昆虫培养部分表明，研究人员在2020年从中国农业科学院植物保护研究所的温室中收集了无法移动且硬化的小麦蚜虫。这些蚜虫被保存在4℃的冰箱中，以便后续实验。此外，2021年从湖北省襄阳市的一个田间收集了*S. miscanthi*的成虫，而2018年则从另一个田间收集了*R. padi*的成虫。这些样本的采集为研究提供了重要的基础数据，使得研究人员能够进一步分析真菌对蚜虫的感染效果。

在形态学特性方面，研究发现*Beauveria brongniartii*的菌落生长缓慢，经过10天的培养后，在PDA平板上直径约为20毫米。菌落表面呈现绒毛状或粉末状，有时形成绳状结构，菌丝为白色。菌落背面起初为白色，随着时间推移逐渐变为淡黄色。显微镜观察显示，孢子形成细胞为单个存在，很少聚集。孢子形成轴细长且呈膝状，末端有一个小的齿状突起。孢子本身透明、光滑且呈椭圆形。这些形态学特征为真菌的分类和鉴定提供了重要的依据。

在讨论部分，研究指出蚜虫持续对小麦作物造成影响，既通过直接的叶片损害，也通过传播病原病毒间接影响作物健康。目前，主要依赖化学农药来控制蚜虫，但长期使用农药会导致环境问题以及蚜虫对农药产生抗性。因此，探索新的管理方法，如生物防治，对于控制蚜虫种群至关重要。生物防治方法，如使用杀虫真菌，不仅可以减少农药的使用，还能降低对生态环境的负面影响。此外，生物防治方法在实际应用中具有较高的可持续性和安全性，因此在未来的农业管理中具有广阔的应用前景。

通过基因组测序和分析，研究人员能够深入了解*Beauveria brongniartii*的基因组结构和功能，为后续的基因工程研究和生物防治策略的优化提供基础。同时，研究还发现了该菌株的五个表面蛋白，这些蛋白在杀虫过程中可能起到关键作用。这些蛋白的发现有助于进一步研究真菌的致病机制，并为开发更高效的生物防治剂提供理论支持。

研究还提到，虽然目前已有多种杀虫真菌被用于蚜虫的生物防治，但其应用范围和效果仍有待进一步扩展和提升。因此，挖掘具有高效杀虫能力的新型杀虫真菌，对于提高生物防治的效果具有重要意义。此外，随着基因测序技术的不断发展，越来越多的真菌基因组数据被获取，这为研究真菌的功能和特性提供了更丰富的资源。通过基因组分析，研究人员可以更全面地了解真菌的基因调控网络、生物合成途径以及致病机制，从而为生物防治策略的制定和优化提供科学依据。

在研究的作者贡献部分，研究人员明确了各自的职责。Xujun Tian负责撰写原始草稿、软件开发、实验调查和数据管理；Saige Zhu负责实验调查；Xiao Ran负责实验调查和数据管理；Xinan Li负责软件开发；Xiangrui Li负责监督和资源管理；Yunhui Zhang负责监督和资金获取；Rongyu Li负责监督和概念设计；Xun Zhu负责撰写和编辑、监督和资金获取。这些分工确保了研究的顺利进行，并体现了团队合作的重要性。

研究的致谢部分提到，该研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号32272604）和中国农业科研系统（项目编号CARS-3）的资助。此外，测序服务由上海的个人生物科技有限公司提供。这些支持为研究的顺利进行提供了重要的资金和技术保障。

综上所述，这项研究通过形态学和分子生物学方法，对*Beauveria brongniartii*进行了鉴定，并通过生物测定验证了其对小麦蚜虫的感染能力。同时，通过全基因组测序和分析，研究人员进一步揭示了该菌的基因组结构和功能，为未来的生物防治策略提供了科学依据。研究还探讨了该菌株的五个表面蛋白，这些蛋白在防治蚜虫方面表现出良好的效果。此外，研究强调了生物防治方法在农业管理中的重要性，认为其相较于化学农药具有更高的环保性和可持续性。通过合理的应用技术，可以有效管理*Beauveria brongniartii*的潜在风险，为小麦蚜虫的生物防治提供有价值的参考。