入侵害虫防控新探索:共生菌靶向控制对非靶标蝽类及卵寄生蜂的影响

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Journal of Pest Science 4.3

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  为评估共生菌靶向控制策略对非靶标蝽类及卵寄生蜂的影响,研究人员开展实验,发现该策略影响各异,或可用于害虫管理。

  在新西兰的农业领域,一场看不见硝烟的 “战争” 正悄然打响。入侵害虫棕带臭蝽(Halyomorpha halys)随时可能 “登陆”,它对众多农作物来说,就像一个可怕的 “杀手”,一旦泛滥,国内和出口市场的作物都将遭受严重威胁。为了应对这一潜在危机,新西兰积极探索各种防控策略。
传统的生物防治手段,如释放卵寄生蜂,虽有一定效果,但单一策略难以实现长期有效的害虫控制。于是,一种新型的共生菌靶向控制策略进入了研究人员的视野。这种策略通过干扰初孵若虫获取共生菌,影响害虫的健康和生存。然而,在实际应用前,必须评估它对当地非靶标物种和相关卵寄生蜂的潜在影响。此前,针对该策略在这方面的研究还十分匮乏,这就像在黑暗中摸索,充满了未知。

为了照亮这片 “黑暗” 区域,都灵大学(University of Torino)和新西兰植物与食品研究有限公司(The New Zealand Institute for Plant and Food Research Limited)的研究人员 Sofia V. Prieto、Gonzalo A. Avila 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Pest Science》上,为害虫防控领域带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过 16S rRNA 基因测序,对不同蝽类的共生菌进行鉴定和微生物群落分析,以了解其共生菌的种类和分布。接着,开展卵块处理实验,用抗共生菌生物复合物处理卵块,观察对蝽类若虫发育的影响。此外,进行无选择试验,测试卵寄生蜂在处理过的卵块上的寄生行为和成功率。

研究结果如下:

  1. 共生菌特征:通过 16S rRNA 基因测序,在 Nezara viridula 中发现其共生菌为 Pantoea Nvir1 序列变体。在 Monteithiella humeralis 的 V4 心室中,主要存在属于 Erwiniaceae 科的共生菌,经进一步分析确定为 Pantoea 属。而 Oechalia schellenbergii 的肠道微生物群落中,Erwiniaceae 科的共生菌含量较低,主要由 Serratia 和 Yokenella 等属的细菌组成。
  2. 抗共生菌处理对蝽类的影响:抗共生菌生物复合物处理卵块后,N. viridula 和 M. humeralis 的一龄若虫死亡率显著增加,而 O. schellenbergii 的一龄若虫死亡率无明显变化。这表明不同蝽类对共生菌去除的反应存在差异。
  3. 无选择试验中寄生蜂的行为和寄生率:在与 Trissolcus basalis 的无选择试验中,处理过的 N. viridula 卵块上,寄生蜂的寄生率和羽化率下降,但总死卵数未受影响。在与 Trissolcus oenone 的试验中,M. humeralis 卵块的寄生率受抗共生菌处理影响,而 O. schellenbergii 卵块经处理后寄生率反而提高。

研究结论和讨论部分指出,共生菌靶向控制策略对不同蝽类的影响各不相同。对于 N. viridula,该策略有潜在的控制作用;对于 M. humeralis,虽有负面影响,但因其很少出现在作物中,影响有限;而对于有益的 O. schellenbergii,该策略几乎没有负面影响,不会干扰其作为生物防治剂的作用。在对卵寄生蜂的影响方面,虽然处理后的卵块寄生率有所下降,但不能确定是该策略导致的,因为喷水处理也有类似效果。总体而言,该研究表明共生菌靶向控制策略不会显著干扰当地昆虫群落,未来有望将其纳入害虫管理计划(IPM),与其他防治手段协同作战,共同抵御入侵害虫的威胁。这一研究成果为新西兰应对棕带臭蝽的潜在入侵提供了新的思路和方法,也为全球害虫防控领域贡献了宝贵的经验。
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