球孢白僵菌自传播：防控日本甲虫成虫的绿色新策略

为解决日本甲虫（Popillia japonica）这一入侵性害虫的防治问题，研究人员开展了利用日本甲虫成虫作为载体，自传播欧洲本土昆虫病原真菌球孢白僵菌（Metarhizium brunneum）ART 212 的研究。结果表明该方法在实验室和半田间条件下对成虫有显著控制效果，但对幼虫控制效果不佳。该研究为日本甲虫成虫的生物防治提供了新思路。

　　日本甲虫（Popillia japonica），原产于日本，如今却成为了令众多国家头疼不已的入侵性害虫。它 “胃口” 极大，能危害超过 400 种植物，无论是观赏性植物、园艺作物，还是像葡萄、核果、大豆等农作物，都逃不过它的 “毒手”。在欧洲，它被列为重点检疫性有害生物，可即便如此，它依旧在意大利、瑞士等地 “安营扎寨”，不断扩张自己的 “势力范围”。

目前，针对日本甲虫的防治，主要依赖合成杀虫剂。然而，这种方法就像一把双刃剑，在消灭害虫的同时，也给环境带来了沉重的负担，造成环境污染、生物多样性减少，还破坏了生态系统的正常功能。因此，寻找环保的替代防治方法迫在眉睫。

在这样的背景下，瑞士 Agroscope 的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目光投向了昆虫病原真菌（Entomopathogenic Fungi，EPFs），尤其是欧洲本土的球孢白僵菌（Metarhizium brunneum）ART 212，试图利用日本甲虫成虫作为载体，实现真菌的自传播，从而达到生物防治的目的。该研究成果发表在了《Journal of Pest Science》上。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是昆虫培养技术，从意大利皮埃蒙特受侵染地区采集日本甲虫的三龄幼虫，在实验室培养至成虫，用于后续实验；二是真菌培养与计数技术，制备球孢白僵菌 ART 212 的分生孢子悬液，并通过血球计数板计数，精确控制孢子浓度；三是设置不同实验条件，在实验室和半田间环境下开展多种实验，研究真菌在甲虫群体中的传播及对甲虫生存的影响。

下面来看看具体的研究结果：

1. 日本甲虫成虫对不同剂量球孢白僵菌 ART 212 的反应：通过将成虫浸入不同浓度的球孢白僵菌 ART 212 分生孢子悬液，观察其存活时间。结果发现，成虫死亡时间与孢子浓度呈负相关，浓度越高，半数甲虫死亡时间（LT₅₀）越短。当孢子浓度达到 10⁵、10⁶或 10⁷ conidia/ml 时，LT₅₀分别为 23.5 天、20.5 天和 13 天。同时，孢子浓度越高，甲虫表面附着的分生孢子形成单位（CFUs）数量越多。
2. 球孢白僵菌 ART 212 在日本甲虫成虫间的水平传播：在实验室中，接种真菌的甲虫（供体）与未接种的甲虫（受体）配对，观察受体甲虫的死亡情况。结果显示，供体和受体甲虫的死亡率都显著高于对照组。而且，受体与供体配对时间越早，死亡越早。此外，供体成功将真菌孢子传播给受体，且配对时间越晚，供体和受体表面的 CFUs 数量越少，但供体表面的 CFUs 数量始终显著多于受体。在半田间实验中，接种真菌的雌性甲虫成功将球孢白僵菌 ART 212 传播给了 26% 的雄性甲虫，证实了水平传播在半田间条件下也能发生。
3. 不同剂量球孢白僵菌 ART 212 对日本甲虫幼虫存活的影响：在实验室，将含有不同浓度球孢白僵菌 ART 212 的基质用于饲养日本甲虫幼虫。结果表明，基质中孢子浓度越高，存活的一龄幼虫数量越少，当浓度达到 1.11×10⁵ conidia/g 基质时，幼虫存活数量显著低于对照组。在雌性甲虫携带真菌接种基质的实验中，虽然在 L2 阶段，实验组幼虫数量显著低于对照组，但在 L1 阶段，两组差异不显著。
4. 半田间笼实验：真菌接种物向土壤的转移及幼虫的存活情况：在半田间实验中，给日本甲虫成虫接种球孢白僵菌 ART 212 后放入笼中。结果发现，接种显著增加了土壤中球孢白僵菌的 CFUs 数量，但土壤中幼虫密度并未受到显著影响。

研究结论和讨论部分表明，球孢白僵菌 ART 212 通过自传播对日本甲虫成虫有显著控制效果，无论是在实验室还是半田间条件下，接种真菌的甲虫都能将孢子传播给其他甲虫，导致较高的死亡率。然而，该方法在控制幼虫方面存在局限性，虽然在实验室中对幼虫有一定控制效果，但在半田间条件下，由于孢子浓度不足等原因，无法有效降低幼虫密度。

总的来说，这项研究为日本甲虫成虫的生物防治提供了一种新的策略，虽然在幼虫防治方面效果欠佳，但为后续研究指明了方向。未来，还需要进一步开展田间试验，优化自传播装置，以验证该策略在实际应用中的可行性和有效性，为解决日本甲虫这一入侵性害虫的防治难题提供更多可能。