球孢白僵菌代谢产物对几种蔬菜害虫生物活性及作用机制的研究

摘要

近年来，蔬菜害虫严重威胁蔬菜的生长和产量。传统的化学农药防治不仅造成环境污染，威胁人类健康，还导致害虫抗药性的产生，因此生物农药逐渐受到广泛关注。真菌代谢产物是虫生真菌在培养过程中产生的，近年来用其防治害虫在国内外研究中颇受重视。本研究从实验室收藏的多株球孢白僵菌中，以线虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和菜蚜4种蔬菜害虫为研究对象，一方面筛选出高活性球孢白僵菌代谢产物的菌株，并对其进行了室内毒力的测定，同时测定了球孢白僵菌代谢产物对天敌昆虫异色瓢虫的杀伤力。另一方面研究了球孢白僵菌代谢产物对小菜蛾幼虫体内2种主要酶活性和蛋白质含量的影响。旨在为球孢白僵菌代谢产物的开发应用和探索其作用机制提供一定的理论依据。主要结果如下:
　　1.选取10株球孢白僵菌菌株发酵液对3种线虫进行了杀虫活性筛选，结果如下:菌株BD-B173、BD-B180、BD-B061-3和BD-B315对山药短体线虫具有高毒力，48 h校正死亡率分别为97.30％、97.67％、92.45％、94.40％;菌株BD-B061-3、BD-B198、BD-B118和BD-B173对黄瓜根结线虫具有高毒力，48 h校正死亡率分别为98.73％、95.27％、87.53％、96.53％。10株球孢白僵菌菌株发酵液对小卷蛾斯氏线虫24h及48 h的校正死亡率均不超过10％。
　　2.13株球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾3龄幼虫生物活性的测定结果如下:筛选出5株对小菜蛾杀虫活性较高的球孢白僵菌代谢粗提物的菌株，分别为BD-B015、BD-B198、BD-B071-1、BD-B118以及BD-B051，7d校正死亡率分别为100％、97.78％、88.89％、86.67％、84.45％。用其对小菜蛾进行室内毒力测定，结果显示，当处理浓度为95 mg/mL时，菌株BD-B015、BD-B198、BD-B071-1、BD-B118以及BD-B051代谢粗提物的LT50分别为0.883、2.516、2.913、3.354、3.622天，说明菌株BD-B015代谢粗提物的速效性最好。此外菌株BD-B015代谢粗提物对小菜蛾的杀虫活性最高，7d的LC50为7.117 mg/mL。同时发现球孢白僵菌代谢粗提物的LC50值均小于其蛋白类代谢粗提物。
　　3.13株球孢白僵菌代谢粗提物对甜菜夜蛾3龄幼虫生物活性的测定结果表明，其对甜菜夜蛾均有一定的胃毒活性，但1-5 d校正死亡率均在50％以下，处理7d时，菌株BD-B353和BD-B061-3代谢粗提物对甜菜夜蛾校正死亡率分别为53.33％和51.11％，显著高于其他菌株，但均未达到高活性球孢白僵菌代谢粗提物菌株的筛选标准。
　　4.采用载蚜叶片浸渍法，选取11株球孢白僵菌菌株发酵液对菜蚜3龄幼虫进行了杀虫活性测定。结果筛选出3株对菜蚜杀虫活性较高的球孢白僵菌发酵液菌株，分别为BD-B118、BD-B185和BD-B180，72 h校正死亡率分别为100％、88.99％和87.60％。用其蛋白类代谢粗提物对菜蚜进行室内毒力测定，结果显示，菌株BD-B118、BD-B185、BD-B180蛋白类代谢粗提物处理菜蚜24 h的LC50分别为22.101、162.776、86.117 mg/mL;48 h的LC50分别为2.937、7.409、5.383 mg/mL;72 h的LC50分别为0.370、0.754、0.465 mg/mL，各菌株蛋白类代谢粗提物的LC50值均随时间的延长而变小，说明杀虫活性均随时间的延长而增强，且菌株BD-B118蛋白类代谢粗提物对菜蚜杀虫活性最高。
　　5.球孢白僵菌BD-B118蛋白类代谢粗提物对天敌昆虫异色瓢虫杀伤力的测定结果表明，当处理浓度为0-100 mg/mL时，菌株BD-B118蛋白类代谢粗提物对异色瓢虫的杀伤率在6.67％-20.37％之间。
　　6.用5 mg/mL和25 mg/mL的球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物处理小菜蛾3龄幼虫，并于处理后6h、12h、18h、24 h和48 h提取酶液，测定菌株BD-B015代谢粗提物对小菜蛾幼虫体内2种酶活性及蛋白质含量的影响。结果表明，球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾体内2种酶的活力和蛋白质均有时间效应和质量浓度效应:随处理时间的延长，乙酰胆碱酯酶比活力呈先下降后上升趋势，表现为抑制作用;谷胱甘肽S-转移酶比活力呈先上升后下降趋势，表现为诱导作用;处理组小菜蛾体内的蛋白质含量呈先下降后上升趋势，且蛋白质含量均始终低于对照组。与5 mg/mL菌株代谢粗提物相比，25 mg/mL菌株代谢粗提物对小菜蛾体内的酶活力和蛋白质含量的影响更加显著。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．1．1 蔬菜害虫危害与防治现状

1．1．2 真菌防治现状

1．2 球孢白僵菌概况

1．2．1 球孢白僵菌分类地位及形态学特征

1．2．2 球孢白僵菌致病性

1．2．3 球孢白僵菌侵染途径

1．2．4 球孢白僵菌主要代谢产物

1．3 球孢白僵菌代谢产物研究进展

1．3．1 球孢白僵菌代谢产物作用机制研究进展

1．3．2 球孢白僵菌代谢产物生物活性研究进展

1．4 昆虫体内重要的解毒酶和水解酶

1．4．1 谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)

1．4．2 乙酰胆碱酯酶(ACHE)

1．5 本研究的目的意义

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 供试昆虫

2．1．2 供试菌株

2．1．3 培养基

2．1．4 主要试剂及耗材

2．2 方法

2．2．1 球孢白僵菌菌株发酵液的制备

2．2．2 两种球孢白僵菌代谢粗提物的制备

2．2．3 球孢白僵菌菌株发酵液对线虫生物活性的测定

2．2．4 球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾生物活性的测定

2．2．5 球孢白僵菌代谢粗提物对甜菜夜蛾生物活性测定

2．2．6 球孢白僵菌代谢产物对菜蚜生物活性测定

2．2．7 球孢白僵菌蛋白类代谢粗提物对天敌昆虫异色瓢虫杀伤力测定

2．2．8 球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾幼虫体内2种酶活力和蛋白质含量的影响

2．2．9 数据处理

3 结果与分析

3．1 对线虫具高毒力球孢白僵菌发酵液菌株的筛选

3．1．1 对山药短体线虫具高毒力球孢白僵菌发酵液菌株的筛选

3．1．2 对黄瓜根结线虫具高毒力球孢白僵菌发酵液菌株的筛选

3．1．3 球孢白僵菌菌株发酵液对小卷蛾斯氏线虫生物活性测定

3．2 球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾生物活性的测定

3．2．1 对小菜蛾具高毒力球孢白僵菌代谢粗提物的筛选

3．2．2 高活性球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾室内毒力测定

3．2．3 高活性球孢白僵菌蛋白类代谢粗提物对小菜蛾室内毒力测定

3．2．4 两种高活性球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾杀虫活性比较

3．3 球孢白僵菌代谢粗提物对甜菜夜蛾生物活性测定

3．4 球孢白僵菌代谢产物对菜蚜生物活性测定

3．4．1 对菜蚜具高毒力的球孢白僵菌菌株发酵液的筛选

3．4．2 高活性球孢白僵菌蛋白类代谢粗提物对菜蚜的室内毒力测定

3．5 球孢白僵菌蛋白类代谢粗提物对异色瓢虫杀伤力测定

3．6 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾幼虫体内2种酶活力和蛋白质含量的影响

3．6．1 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾幼虫体内乙酰胆碱酯酶活力的影响

3．6．2 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾体内谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活力的影响

3．6．3 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾幼虫体内蛋白质含量的影响

4 讨论

4．1 球孢白僵菌代谢产物对几种蔬菜害虫生物活性研究

4．1．1 球孢白僵菌菌株发酵液对线虫生物活性的研究

4．1．2 两种球孢白僵菌代谢粗提物对小菜蛾杀虫活性的研究

4．1．3 球孢白僵菌代谢粗提物对甜菜夜蛾生物活性的研究

4．1．4 球孢白僵菌代谢产物对菜蚜生物活性的研究

4．2 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾作用机制的研究

4．2．1 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾体内乙酰胆碱酯酶的影响

4．2．2 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾体内谷胱甘肽s-转移酶的影响

4．2．3 球孢白僵菌BD-B015代谢粗提物对小菜蛾体内蛋白质含量的影响

4．3 问题与展望

5 结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢