美国白蛾肠道细菌对核型多角体病毒杀虫活性的影响文献综述

 2022-08-03 11:45:04

文献综述

一、前言

在长期协同进化过程中,昆虫与多种微生物包括病毒、细菌、真菌、原生动物、线虫等相互选择,相互适应,形成了密切的共生关系。这些共生物可以直接或间接地为昆虫提供营养,抵御抗性,防御天敌、促进生长发育和生殖等。同时,宿主昆虫可以协助共生微生物传播扩散、保护不被拮抗生物伤害,忍受极端气候等。其中昆虫肠道微生物代表了共生微生物与宿主关系中的从病原、偏利共生、共栖到互惠共生等共生关系的各个方面。由于昆虫种类丰富,肠道的结构与理化环境独特,肠道微生物的群落复杂、功能多样。研究昆虫肠道微生物,为揭示昆虫与共生微生物相互适应、协同进化和物种分化,以及共生微生物群落结构及其与宿主免疫和代谢机制等方面具有重要理论价值,同时也可以为阐明农林重要害虫的致病机理,解读卫生害虫的传病机制,探索基于肠道微生物遗传改造的害虫防治新技术, 提高经济昆虫资源的利用率,发掘和利用肠道菌对杀虫剂的增效作用具有重要的实践意义。

本次研究的课题是美国白蛾肠道细菌对核型多角体病毒杀虫活性的影响,即美国白蛾与核型多角体病毒的关系。美国白蛾是一种危害严重的世界性检疫害虫,2005年北京发现美国白蛾。由于它繁殖量大,危害的寄主植物多,传播速度快,因而在新传入地常常暴发成灾。杨忠岐等研究出利用天敌昆虫和病原微生物综合应用的防治模式:在美国白蛾幼虫期喷洒HcNPV病毒,蛹期释放白蛾周氏啮小蜂,达到既控制当代美国白蛾的危害,又有效抑制其下代的种群数量,取得长期的持续控制美国白蛾的防治效果。

二、美国白蛾核型多角体病毒概述

  1. 美国白蛾研究概况

美国白蛾(Hyphantria cunea Drury)属鳞翅目灯蛾科,原产于美国、加拿大和墨西哥等地。由于人类活动的贸易及运输,该害虫随之传播蔓延至除北欧以外的几乎所有欧洲国家。由于它具有繁殖力强、传播快、寄主广、危害严重等特点,因此,被列为国际性检疫害虫。1979年首次在与朝鲜比邻的城市丹东发现,此后从辽宁省逐步扩散到天津、北京、河北、山东、安徽、江苏等省市。在中国北方地区1年发生2代,安徽和江苏省1年发生3代。此虫寄主范围广,涉及林木、果树以及农作物等,包括49科、108属,175种植物。美国白蛾在世界各地不断蔓延,对它的研究也越来越受到人们的重视。近二十年来,随着公众环保意识的增强,利用生物防治害虫的措施得到广泛重视。对捕食性和寄生性天敌以及致病微生物如细菌、真菌、病毒和病原线虫等防治美国白蛾的研究有程度不同的进展。但由于种种原因,病原微生物的研究相对较少。如白僵菌在野外条件下,对湿度要求较高,影响了防治效果,在使用中受到一定的限制。病原线虫对于环境条件的要求比较复杂,受客观条件的影响较大,所以目前开展的研究也较少。[1]

美国白蛾的滞育发生在蛹期,但滞育诱发的敏感虫态是1~3龄幼虫。短光周期和低温是美国白蛾越冬滞育的主要诱因。美国白蛾幼虫在20℃下,不同光照时间处理,当光照时间大于15 h,所有的幼虫都不滞育;当光照时间为14 h,所有的幼虫都滞育。在日本不同地理区域内的美国白蛾种群对光周期和温度的反应不一致,纬度越高的地区,临界光周期越长。日本南部种群的临界光周期短于北部种群。[2]

美国白蛾在我国发生的特点和防治的难点是:(1)多发生在城市和居民区的园林绿化树木及植物上,因而不能使用对环境、人畜有害的化学农药。(2)危害的植物种类多,几乎包括所有造林、园林绿化的树种及果树、蔬菜和农作物,以及多种乔灌木植物和杂草,因而很难做到彻底防治。(3)多在我国沿海城市发生,这些地区的水产养殖业(虾、蟹等)发达,因而对环境较安全的仿生型农药不能使用。(4)美国白蛾危害的园林树木和行道树一般都比较高大,现有的喷药机械达不到这么高的扬程,因而防效差。[3]

饥饿影响美国白蛾的生长发育和繁殖。美国白蛾低龄(2龄)幼虫短时间的饥饿对其生长发育和繁殖的影响不明显;美国白蛾中龄(4龄)幼虫饥饿2,4,6 d后,美国白蛾的发育历期延长,存活率、化蛹率、羽化率、产卵量均相应降低;老熟(6龄)幼虫短时间饥饿(4 d)的存活率、羽化率、交配率、产卵量略有下降;长时间饥饿(12 d)的老熟幼虫有70%左右因饥饿而提前化蛹,提前化蛹的蛹体外没有薄茧的包裹。提前化蛹的美国白蛾的羽化率、交配率均非常低,产卵量很少。[4]

2.美国白蛾核型多角体病毒简介

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