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烟粉虱(Bemisia tabaci)严重危害农作物,传统杀虫剂抗性问题突出。研究人员开展了用信息素处理昆虫病原线虫(EPNs)结合凝胶助剂叶面防治烟粉虱的研究。结果显示该方法可提高防治效果,为生物防治提供新途径。
在广袤的农田里,烟粉虱(Bemisia tabaci)就像一群肆意破坏的 “小恶魔”,给农业生产带来了巨大的灾难。它的寄主范围极广,涵盖了众多经济作物,像棉花、大豆、蔬菜等都深受其害。在美国东南部地区,每年因烟粉虱造成的经济损失高达 1.4 亿美元以上,而且随着时间的推移,损失还在不断增加。
长期以来,人们主要依赖化学杀虫剂来对付烟粉虱,但这却带来了一系列棘手的问题。烟粉虱对多种杀虫剂产生了抗药性,使得防治效果越来越差。为了控制烟粉虱,农民不得不增加用药量、频繁更换药剂,结果不仅成本上升,还对环境造成了严重污染。同时,传统的生物防治方法虽然环保,但普遍存在效果不稳定、受环境影响大等问题,难以满足实际需求。在这样的困境下,寻找一种高效、环保且可持续的烟粉虱防治方法迫在眉睫。
美国农业部农业研究服务局(USDA - ARS)等机构的研究人员挺身而出,开展了一项极具创新性的研究。他们将目光聚焦在昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes,EPNs)上,特别是斯氏线虫(Steinernema feltiae),这种线虫对烟粉虱有一定的致病力。同时,研究人员还引入了 ascaroside 信息素提取物和 Barricade? 凝胶助剂,试图探索出一种增强防治效果的新方法。
研究人员开展了一系列严谨的实验。首先,他们建立了烟粉虱的实验室种群,并培育了用于实验的棉花植株。然后,对斯氏线虫进行培养和处理,将其分为不同的实验组,分别添加 ascaroside 信息素提取物和 Barricade? 凝胶助剂,设置多种处理组合。在实验室和温室环境下,分别用这些处理过的线虫对烟粉虱成虫和若虫进行防治实验。通过观察和记录烟粉虱的死亡率和若虫生存率,来评估不同处理的防治效果。实验数据经过广义线性混合模型等方法进行深入分析,以确保结果的准确性和可靠性。
在实验室效果测定实验中,研究发现,含有斯氏线虫的处理组相比对照组,显著提高了烟粉虱成虫的死亡率。添加 Barricade? 凝胶的处理组死亡率更高,达到 82%,而未添加凝胶的处理组死亡率为 65%。当不添加凝胶时,信息素处理过的斯氏线虫对烟粉虱的防治效果优于未处理的线虫。
在温室笼实验中,结果同样令人振奋。无论是否添加凝胶,经过信息素处理的斯氏线虫对烟粉虱成虫的防治效果都显著提高。同时,所有处理组都降低了烟粉虱若虫的生存率,特别是添加信息素和凝胶的斯氏线虫处理组,效果最为明显。
这项研究意义重大。它首次证实了 ascaroside 信息素提取物在叶面应用中能够增强昆虫病原线虫对烟粉虱的防治效果,为烟粉虱的生物防治开辟了新的途径。而且,研究中使用的低剂量线虫配合信息素和凝胶助剂就取得了较好的效果,这意味着在实际应用中可以降低成本,提高经济效益。此外,这种防治方法更加环保,减少了化学杀虫剂的使用,有利于生态平衡的维护。不过,目前该研究还处于实验室和温室阶段,未来还需要进一步开展田间试验,以验证其在实际农业生产中的可行性和稳定性。但无论如何,这项研究为解决烟粉虱防治难题带来了新的希望,为农业害虫的绿色防控提供了重要的理论依据和实践参考。
研究结果:
- 实验室功效测定:含斯氏线虫的处理使烟粉虱成虫死亡率显著高于对照组,添加凝胶的处理死亡率更高。未添加凝胶时,信息素处理的斯氏线虫防治效果更好。
- 温室笼功效测定:信息素处理和添加凝胶都显著提高了斯氏线虫对烟粉虱成虫的防治效果,且各处理均降低了烟粉虱若虫生存率。
研究结论和讨论:
该研究首次评估了 ascaroside 信息素提取物在叶面应用中增强昆虫病原线虫防治烟粉虱的效果。信息素可增强线虫的扩散和搜索行为,但具体机制尚不清楚。研究使用的线虫剂量较低,增加剂量可能进一步提高效果。凝胶助剂能提高斯氏线虫的防治效果,但在应用中需考虑剂量和湿度等因素。该研究为在其他叶面害虫防治中应用信息素增强昆虫病原线虫的效果提供了理论支持,但还需田间试验进一步验证。