巧用球孢白僵菌(Beauveria bassiana)防治双条杉天牛(Ips duplicatus):开启森林害虫生物防治新篇

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biological Control 3.7

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  在欧洲中部,挪威云杉受双条杉天牛(Ips duplicatus)威胁严重,传统防治手段效果不佳。研究人员开展利用球孢白僵菌(Beauveria bassiana)防治该害虫的研究,发现部分菌株效果良好,但接种载体效力会随时间下降,为生物防治提供新思路。

  在欧洲中部的森林里,挪威云杉正遭受着一场严峻的 “虫灾”。双条杉天牛(Ips duplicatus)原本分布在北欧、西伯利亚和东亚地区,不知何时开始,它们 “进军” 欧洲中部,成为挪威云杉的大敌。这种害虫繁殖能力超强,一年能繁衍三代,专挑 40 - 70 岁的挪威云杉下手,而且它们喜欢躲在树冠部分,很难被发现。更糟糕的是,传统的防治方法,像卫生采伐、移除受害树木和使用信息素诱捕器等,效果都不太理想。卫生采伐因为难以识别虫害症状,效率大打折扣;信息素诱捕器也只能捕获一小部分害虫。面对这样的困境,科学家们决定寻找新的解决办法,于是一场针对双条杉天牛的研究拉开了帷幕。
来自斯洛伐克的研究人员勇挑重担,开展了一系列研究。他们将目光投向了昆虫病原真菌 —— 球孢白僵菌(Beauveria bassiana),试图利用它来对抗双条杉天牛。研究人员想知道,这种真菌能否成为森林的 “救星”,有效控制双条杉天牛的数量呢?经过一系列研究,他们发现,球孢白僵菌确实有潜力成为防治双条杉天牛的有力武器,但也面临着一些挑战。这一研究成果发表在《Biological Control》上,为森林害虫防治提供了新的方向。

研究人员在此次研究中运用了多种技术方法。首先,他们从受感染的挪威云杉树上采集双条杉天牛样本,通过显微镜观察和分子生物学技术,筛选并分离出球孢白僵菌菌株。接着,采用琼脂平板法测定菌株的胞外酶活性,评估其致病力。同时,利用添加单萜的培养基,研究单萜对球孢白僵菌生长的影响。最后,在野外设置信息素诱捕器,放入接种了球孢白僵菌的载体,观察对双条杉天牛的感染效果。

下面来看看具体的研究结果:

  • 分离鉴定球孢白僵菌菌株:研究人员从双条杉天牛样本中成功分离出 48 株球孢白僵菌。通过形态学观察和基因测序,确定这些菌株均为球孢白僵菌,且与标准菌株相似度高达 99%。这一结果为后续研究奠定了基础。
  • 评估酶活性和致病力:所有测试菌株在琼脂平板上都能产生水解酶,不同菌株的酶活性存在显著差异。研究人员挑选出 6 株酶活性高的菌株进行致病力测试,发现这些菌株对双条杉天牛成虫的致病性显著高于对照组。其中,NRID11 菌株效果最佳,能使 100% 的测试甲虫死亡;NRID43 菌株次之,能杀死近 99% 的测试甲虫。这表明高酶活性与高致病力存在一定关联。
  • 研究单萜对球孢白僵菌生长的影响:研究发现,不同单萜对球孢白僵菌的生长抑制作用不同。柠檬烯能完全抑制菌株生长,而 α - 蒎烯和 β - 蒎烯的抑制效果因菌株而异。NRID11 和 NRID43 菌株对部分单萜有正向反应,这为筛选抗单萜的球孢白僵菌菌株提供了依据。
  • 野外试验评估感染效果:在野外,研究人员利用改良的信息素诱捕器,放置接种了 NRID11 和 NRID43 菌株的载体。结果显示,NRID11 菌株感染效果显著,感染率在不同时间段有所变化,且载体暴露时间越长,感染效率越低。这说明优化载体暴露时间对于提高防治效果至关重要。

综合研究结果和讨论部分来看,此次研究意义重大。研究人员首次从双条杉天牛种群中分离出大量球孢白僵菌菌株,并对其进行了全面评估。虽然在研究过程中发现,只分离出球孢白僵菌这一现象与以往对其他树皮甲虫的研究结果不同,可能与多种因素有关,还需要进一步探究。同时,单萜对球孢白僵菌的影响在野外环境中更为复杂,也有待深入研究。但不可否认的是,该研究为利用球孢白僵菌防治双条杉天牛提供了理论依据和实践经验。未来,研究人员可以在此基础上,进一步优化防治方案,选择更具优势的菌株,确定最佳的载体暴露时间,为森林害虫的生物防治贡献更多力量,守护森林的生态平衡。

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