褐飞虱高毒力真菌筛选及固相发酵培养基组分优化

摘要

褐飞虱(Nilaparvata lugens St(?)l)是危害我国及东南亚地区水稻生产的重要害虫。在化学农药长期滥用、褐飞虱产生抗药性的严峻形势下，探索褐飞虱的生物防治新途径显得尤为必要。本论文以昆虫病原真菌为研究对象，在筛选出褐飞虱高毒力真菌的基础上，研究了真菌侵染褐飞虱的时间-剂量-死亡率模型、与常用农药的生物学相容性，并对真菌的固相发酵培养基组分进行了优化，以求为防治褐飞虱的真菌杀虫剂规模化生产奠定基础。获得的主要结果如下：
　　 1不同真菌菌株对褐飞虱毒力
　　 选择了包括球孢白僵菌、布氏白僵菌、金龟子绿僵菌、黄绿绿僵菌在内的12株菌株对褐飞虱进行毒力测定，结果表明，不同菌株之间对褐飞虱的毒力效果差异显著。其中以金龟子绿僵菌Ma22菌株对褐飞虱的毒力最高，5d累计死亡率为23.76％，9d累计死亡率为65.42％，均极显著高于其它处理及对照。
　　 由生测数据计算得到各处理的回归方程及致死中时，在所有处理中，以Ma22菌株的致病速度最快，LT50为5.64d;快于其它处理组(9.22～16.66d)。结合试虫死亡率和LT50，可认为在所有供试真菌中，Ma22菌株对褐飞虱的毒力最高。
　　 2 Ma22菌株侵染褐飞虱的时间-剂量-死亡率模型
　　 应用时间-剂量-死亡率模型评价Ma22菌株对褐飞虱的侵染力效果。褐飞虱感染Ma22菌株后，死虫最早出现在处理后第3d，死亡高峰出现在5～6d。显著性t测验表明Ma22菌株的剂量效应与时间效应极显著。
　　 褐飞虱接种Ma22菌株后第3d到第8d的LC50估计值在5.04×1010～2.24×105个孢子/ml之间。随着真菌孢子浓度的增加，真菌对褐飞虱的LT50值减小。在孢子浓度为1×106和1×107个/ml时，LT50估计值分别为5.38d和4.52d。
　　 3 Ma22菌株与常用农药的生物学相容性
　　 以孢子萌发率和菌丝抑制率为评价指标，考察8种常用农药在亚致死浓度下与Ma22菌株的相容性。结果表明，杀菌剂对真菌的抑制作用较强，对孢子萌发的抑制率均大于95％，对菌丝的抑制率均大于70％;杀虫剂与真菌的相容性，以噻嗪酮、毒死蜱和吡虫啉较好，而阿维菌素和Bt与真菌的相容性较差。
　　 选取噻嗪酮、吡虫啉和毒死蜱与Ma22孢子混贮，进行长期相容性检测。结果表明，在4℃和25℃条件下，30d内短期混贮，3种农药对真菌孢子的影响较小，而长期混贮(50～100d)，农药对真菌孢子的杀伤作用较大。综合短期与长期相容性实验数据，可认为噻嗪酮与Ma22菌株的相容性最佳。
　　 4 Ma22菌株固相发酵培养基组分优化
　　 选择大米（X1）、稻壳(X2)和黄粉虫粪(X3)共3个参试因子，采用二次通用旋转组合设计方法，建立固相发酵培养基各组分与Ma22菌株孢子产量之间的数学回归模型。经由计算机模拟，得到3个因子对产孢量的单因子效应和双因子互作效应。经统计寻优，得到固相发酵培养基组分的最佳水平编码值：X(X1，X2，X3)=X(1.682，1.682，0)，即大米用量为1168g，稻壳用量为133.64g，黄粉虫粪添加量为80g。