張龍淵 ,張旭曉

(1.河南省洛寧縣下峪鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心,河南洛寧 471700;2.登封市第二中等專業(yè)學(xué)校,河南登封 452472)

松材線蟲引起的松樹萎焉病(Pinew ilt disease)已成為我國南方松林最嚴(yán)重的森林病害,給林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的損失。該病主要借助羽化后的松墨天牛(Monochamusalternatus)成蟲于補(bǔ)充營養(yǎng)和產(chǎn)卵時(shí)進(jìn)行傳播。根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)證明,松墨天牛攜帶線蟲率達(dá)62.5%,攜帶線蟲量為4 601～12 737條/頭,最高達(dá)到71 740條/頭。因此,有效地控制松墨天牛的發(fā)生,切斷松材線蟲的侵染循環(huán)是松材線蟲病綜合治理中的關(guān)鍵。由于松墨天牛危害的隱蔽性,化學(xué)防治一般難于奏效,利用生物防治方法防治松墨天牛已經(jīng)成為關(guān)鍵措施[1-2]。據(jù)報(bào)道松墨天牛的天敵有97種,其中病原微生物17種,天敵昆蟲47種,捕食性鳥類33種(6目16科),在調(diào)節(jié)和控制害蟲的種群數(shù)量上發(fā)揮著重要作用[3]。

1 利用病原微生物防治松墨天牛

我國主要利用真菌、細(xì)菌類病原微生物防治松墨天牛,其中白僵菌、綠僵菌等絲孢真菌對松墨天牛的生防作用方面研究進(jìn)展較快。如球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、金龜子綠僵菌(Metarhizium anisop liae)、粉擬青霉(Paecilom yces farinosus)等對防治松墨天牛都有較好的效果[4]。

1.1 白僵菌的應(yīng)用

松墨天牛幼蟲是白僵菌侵染的主要目標(biāo),通過在營養(yǎng)生長、產(chǎn)孢量、孢子活力、抗逆性和對松墨天牛幼蟲的毒力諸多性狀指標(biāo)的測定發(fā)現(xiàn),從象山縣松墨天牛幼蟲(3齡)采集的球孢白僵菌菌株BXB和來自江蘇的B5菌株寄生能力強(qiáng),其中B5在生長指標(biāo)和抗性指標(biāo)上略占優(yōu)勢[4,5]。蟲生真菌寄生昆蟲后在寄主體內(nèi)進(jìn)行營養(yǎng)生長的同時(shí),還分泌一些毒素類代謝物質(zhì),這些物質(zhì)本身具有一定的毒性,可以直接殺死寄主或加快寄主的死亡。李建慶等[6-8]從蟲生真菌中分離純化4種對松墨天牛毒性蛋白,毒力最強(qiáng)的蛋白Bb36WD,該蛋白含2個(gè)亞基,大亞基和小亞基的分子量分別約為24 kD和17 kD,等電點(diǎn)分別為9.47和9.32。該蛋白含16種氨基酸,其中精氨酸、組氨酸及丙氨酸含量較高。從白僵菌代謝物中提取蛋白類毒素用于防治松墨天牛,且血腔注射生測所表現(xiàn)的毒性最高[9]。將球孢白僵菌孢懸液添加海藻糖可使天牛幼蟲的致死率平均提高18.05%[10]。球孢白僵菌(Beauveria bassiana)Bb050715,Bb060721菌株接種處理后第4～8 d對松墨天牛的累積死亡率分別為13.3%～80.0%,13.3%～86.7%[3]。

從白僵菌在松墨天牛幼蟲體內(nèi)的有效繼代宿存率來看,白僵菌對松墨天牛的致病力受溫度的影響較大。在適宜的溫度范圍內(nèi),白僵菌孢子的活性隨溫度的升高而增強(qiáng);超過一定溫度,孢子活性就會(huì)受到抑制。在20～25℃溫度范圍內(nèi),1.0×107spores/m L處理的松墨天牛4齡幼蟲的校正死亡率為95%。在春季和秋季施菌防治時(shí),選配1.0×107spores/m L的白僵菌孢懸液可收到較理想的防治效果。球孢白僵菌感染松墨天牛成蟲后,松墨天牛成蟲平均日進(jìn)食量減少,壽命明顯縮短,但對雌成蟲產(chǎn)卵情況沒有顯著影響[11-13]。

對白僵菌菌株的DNA圖譜的系統(tǒng)聚類,分析其特異性、多態(tài)性以及與采集地和毒力等指標(biāo)的相關(guān)性分析,表明寄生松墨天牛的白僵菌菌株間具有豐富的遺傳多態(tài)性,在自然界存在豐富的松墨天牛白僵菌資源,其多態(tài)性與菌株的采集地有一定的相關(guān)性,與采集地的相關(guān)性更大程度上是反映菌株DNA多態(tài)性與其生境的相關(guān)性,因此來自不同采集地但具有相似生境的菌株間會(huì)表現(xiàn)出較近的親緣關(guān)系。同時(shí),試驗(yàn)結(jié)果表明白僵菌菌株DNA的多態(tài)性與對松墨天牛幼蟲的毒力不表現(xiàn)相關(guān)性[14-16]。

1.2 綠僵菌的應(yīng)用

綠僵菌(Metarhizium spp.)作為當(dāng)今世界應(yīng)用最為廣泛的昆蟲病原真菌之一,在農(nóng)、林以及衛(wèi)生害蟲的防治中越來越受到人們的重視。金龜子綠僵菌(M.anisop liae)可以有效寄生松墨天牛,王四寶等[17]選用7株蟲生真菌對松墨天牛成蟲進(jìn)行了生物測定,結(jié)果表明以金龜子綠僵菌Ma83菌株的致病力最強(qiáng);何學(xué)友等[18](2005)用來自日本為主的10個(gè)金龜子綠僵菌菌株對松墨天牛進(jìn)行致病力測定,也得到較為理想的結(jié)果。蔡守平等[19](2009)對松墨天牛成蟲采用爬行、跗節(jié)、噴霧3種方式接種金龜子綠僵菌M aYTTR-04后的帶菌量和死亡率進(jìn)行了比較試驗(yàn),結(jié)果表明爬行接種效果最好。何學(xué)友等[20-22](2007,2008,2009)從采自不同季節(jié)、不同的森林植被類型和土壤種類的土壤樣品中,均分離到金龜子綠僵菌菌株,初篩出的9個(gè)菌株對松墨天牛幼蟲和成蟲的侵染效果以及產(chǎn)孢量,結(jié)果M aYTTR-04菌株的綜合指標(biāo)最好,表現(xiàn)出良好的生防潛力。在此基礎(chǔ)上作者進(jìn)一步測定了M aYTTR-04菌株在室內(nèi)對松墨天牛成蟲的致病力、林間感染效果和該菌株感染后松墨天牛成蟲僵蟲體上綠僵菌孢子的宿存動(dòng)態(tài),僵蟲體上的孢子在野外宿存的過程中,可以較好地保持其致病力。當(dāng)菌液濃度為1×107/m L個(gè)孢子的懸浮液林間套籠 21 d后,成蟲平均死亡率為60%,僵蟲率為48.9%;無紡布菌條的成蟲死亡率為86.7%,僵蟲率為75.6%,為生產(chǎn)上大面積應(yīng)用綠僵菌生物防治提供菌株資源。

另外,王國良和王勇[23](2010)采用紫外或加熱方法分別對蟲生曲霉天牛生葡萄曲霉(Aspergillus vitis)和葉甲生煙曲霉(Aspergillus f umigatus var fum igatus)的原生質(zhì)體分別進(jìn)行滅活,然后對滅活雙親用PEG6000作融合劑進(jìn)行原生質(zhì)體融合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)融合株U4-2對松墨天牛幼蟲的死亡百分率為73.3%,且比2個(gè)親本毒力強(qiáng)。來燕學(xué)等[24](2003)報(bào)道球孢白僵菌和蠟蚧輪枝孢菌對松墨天牛幼蟲均有較強(qiáng)的致病性,2種菌混合使用致病作用倍增。2種菌混合物寄生率平均47.9%,野外試驗(yàn)2菌混合物防治效果為69.69%。

2 利用天敵昆蟲控制松墨天牛

防治松墨天牛的天敵昆蟲主要是寄生和捕食。目前,約有20種以上的昆蟲可以捕食或寄生松墨天牛,我國研究和利用較多的天敵昆蟲是管氏腫腿蜂、川硬皮腫腿蜂和花絨堅(jiān)甲。此外,據(jù)報(bào)道尚有黑色枝附刺蜂、姬蜂、蚊態(tài)郭公蟲、朽木堅(jiān)甲、小步甲等。

2.1 花絨堅(jiān)甲(Dastarcushelophoroides)

花絨堅(jiān)甲是松墨天牛的重要寄生性天敵之一。對松墨天牛的寄生有專一性強(qiáng)、穿過樹皮及蛹道堵塞物的能力強(qiáng)、寄生率高的特點(diǎn),室內(nèi)寄生率達(dá)92%,室外可達(dá)46%[25]。不同松樹上花絨堅(jiān)甲種群數(shù)量有變動(dòng),且純林和混交林的種群變動(dòng)有所不同,純林中馬尾松＞黑松＞濕地松;混交林中黑松＞馬尾松＞濕地松;松墨天牛和花絨堅(jiān)甲在純林的黑松、馬尾松、濕地松和混交林的黑松、濕地松的垂直格局上均為均勻分布,而在混交林馬尾松上,松墨天牛為均勻分布?；ńq堅(jiān)甲為聚集分布,花絨堅(jiān)甲與松墨天牛三維空間分布格局一致,前者對后者在空間上有追隨關(guān)系[26,27]。

2.2 管氏腫腿蜂和川硬皮腫腿蜂

管氏腫腿蜂在野外對松墨天牛入木幼蟲的寄生作用顯著[28]。林間放蜂以每株放蜂法和隔株放蜂法為優(yōu),最佳放蜂時(shí)間為6～7月份,對松墨天牛幼蟲的寄生死亡率隨著接蜂量的增加而提高。在一定的接蜂量(蟲蜂比 1∶2～1∶5)下,松墨天牛齡期越大,被寄生效果越低,對3齡幼蟲的平均寄生死亡率為90%,管氏腫腿蜂攜帶球孢白僵菌防治木段內(nèi)的松墨天牛幼蟲寄生感染死亡率為87.13%[29,30]。在三峽地區(qū)放蜂當(dāng)年的寄生率達(dá)81.3%,第2年管氏腫腿蜂能繼續(xù)在松林間自然繁殖,仍有53.5%的寄生率[31]。

利用新鮮凍死黃粉甲蛹作為中間寄主繁殖川硬皮腫腿蜂[32]。利用川硬皮腫腿蜂攜帶球孢白僵菌可主動(dòng)感染松墨天牛幼蟲。松墨天牛幼蟲個(gè)體大小對川蜂能否成功寄生影響很大,在4齡天牛幼蟲川蜂不能寄生;3齡幼蟲寄生率達(dá)到70%,寄生成功后川蜂能在寄主上完成生活史[33]。

3 展望

目前,我國對松墨天牛的生物防治工作取得了一些初步結(jié)果,可作為進(jìn)一步深入研究的基礎(chǔ)。隨著研究工作的繼續(xù)深入,必將會(huì)為松墨天牛的防治提供更加完善的技術(shù)。同時(shí),合理地協(xié)調(diào)運(yùn)用檢疫措施、營林措施(包括病死樹的清理)、化學(xué)防治及物理防治,松墨天牛是可以得到有效控制的。

[1] 張貽平.放養(yǎng)管氏腫腿蜂防治松褐天牛試驗(yàn)成效分析[J].安徽林業(yè),2006(3):44.

[2] 胡 霞,蔣學(xué)建.松材線蟲病生物防治研究進(jìn)展[J].廣西林業(yè)科學(xué),2007,36(4):199-201.

[3] 李庚祥,陳 斌,李正躍,等.三株絲孢蟲生真菌對松墨天牛幼蟲的感染效應(yīng)[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,24(1):47-50,66.

[4] 張立欽,劉軍,吳鴻.松墨天牛優(yōu)良白僵菌菌株篩選[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,24(3):33-37.

[5] 馬良進(jìn),楊 毅,張立欽.松墨天牛寄生白僵茵的優(yōu)良菌株篩選[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,34(5):4-6,9.

[6] 李建慶,張永安,王玉珠,等.從白僵菌中篩選殺天牛蛋白的初步研究[J].中國森林病蟲,2003,22(2):8-10.

[7] 李建慶,張永安,張星耀,等.蟲生真菌中對松墨天牛高毒性蛋白的篩選及性質(zhì)測定[J].昆蟲學(xué)報(bào),2005,48(1):1-6.

[8] 李建慶,張永安,梅增霞,等.白僵菌和綠僵菌蛋白對松墨天牛致病性的研究[J].福建林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,26(2):165-168.

[9] 梅增霞,李建慶,張永安,等.白僵菌代謝蛋白對松墨天牛毒性生測方法試驗(yàn)[J].福建林業(yè)科技,2007,34(4):31-34.

[10] 劉洪劍,束慶龍,汪來發(fā).白僵菌孢懸液添加增效劑對松墨天牛幼蟲的致死作用[J].林業(yè)科學(xué)研究,2009,22(5):652-656.

[11] 劉洪劍,樸春根,汪來發(fā),等.白僵菌和腫腿蜂對松墨天牛幼蟲的作用[J].林業(yè)科學(xué),2007,43(5):63-68.

[12] 劉洪劍,束慶龍,汪來發(fā).白僵菌孢懸液添加增效劑對松墨天牛幼蟲的致死作用[J].林業(yè)科學(xué)研究,2009,22(5):652-656.

[13] 劉洪劍,石建偉,束慶龍,等.球孢白僵菌對松墨天牛成蟲生活習(xí)性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,37(2):196-199.

[14] 楊 毅,周祖基,張立寄,等.生松墨天牛的球孢白僵菌不同菌株DNA多態(tài)性的 RAPD分析[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,22(3):306-309.

[15] 王成樹,黃勃,王四寶,等.球孢白僵菌培養(yǎng)特征多樣性與寄生及地理來源的相關(guān)性分析[J].生物多樣性,2002,10(2):196-201.

[16] 方志剛,張立欽,林新春.不同球孢白僵菌菌株DNA的RAPD分析[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,25(4):65-68.

[17] 王四寶,黃勇平,張心團(tuán),等.松褐天牛成蟲高毒力病原菌篩選及林間感染試驗(yàn)[J].中國森林病蟲,2004,23(6):13-16.

[18] 何學(xué)友,陳順立,黃金水.感染松墨天牛的金龜子綠僵菌菌株的初步篩選[J].昆蟲學(xué)報(bào),2005,48(6):975-981.

[19] 蔡守平,何學(xué)友,黃金水,等.不同方式接種綠僵菌后松墨天牛帶菌量及致死率的比較[J].福建林業(yè)科技,2009,36(4):32-35.

[20] 何學(xué)友,陳順立,楊希,等.金龜子綠僵菌在森林土壤中的分布及對松墨天牛致病性測定[J].菌物學(xué)報(bào),2007,26(2):289-294.

[21] 何學(xué)友,蔡守平,余培旺,等.金龜子綠僵菌MaYTTR-04菌株對松墨天牛成蟲的致病力[J].昆蟲學(xué)報(bào).2008,51(1):102-107.

[22] 何學(xué)友,黃金水,蔡守平,等.金龜子綠僵菌在松墨天牛成蟲僵蟲體上的宿存動(dòng)態(tài)[J].林業(yè)科學(xué),45(12):77-82.

[23] 王國良,王 勇.不同蟲生曲霉原生質(zhì)體融合選育松墨天牛高毒力菌株[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2010,12(2):128-132.

[24] 來燕學(xué),柳建定,徐企堯,等.球孢白僵茵×蠟蚧輪枝孢茵(BV制劑)對松墨天牛幼蟲寄生試驗(yàn)初報(bào)[J].江蘇林業(yè)科技,2003,30(4):7-9.

[25] 王健,付甫永,司徒春南.花絨寄甲對松墨天牛寄生性試驗(yàn)初報(bào)[J].中國森林病蟲,2010,29(4):38-39.

[26] 陳向陽,鄒運(yùn)鼎,丁玉洲,等.不同松樹上松墨天牛和花絨堅(jiān)甲種群及白僵菌自然寄生率動(dòng)態(tài)[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,33(2):200-203.

[27] 陳向陽,鄒運(yùn)鼎,丁玉洲,等.松墨天牛及其天敵花絨堅(jiān)甲種群的三維空間分布格局[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,17(8):1547-1550.

[28] 程紹傳,余金勇,朱秀娥,等.管氏腫腿蜂在兩種試驗(yàn)條件下對松墨天牛人木幼蟲的寄生.中國森林病蟲,2007,26(6):9-11.

[29] 康文通,湯陳生,梁農(nóng),等.應(yīng)用管氏腫腿蜂林問防治松墨天牛[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2008,37(6):575-579.

[30] 楊希,黃金水,何學(xué)友,等.管氏腫腿蜂及其帶菌室內(nèi)防治松墨天牛幼蟲試驗(yàn)[J].福建林業(yè)科技,2005,32(3):94-96/99.

[31] 王功桂,周靈會(huì),王長旭,等.管氏腫腿蜂防治松墨天牛技術(shù)[J].中國森林病蟲,2004,23(3):32-34.

[32] 何振,童新旺,陳良昌,等.利用川硬皮腫腿蜂防治松墨天牛試驗(yàn)初報(bào)[J].湖南林業(yè)科技,2007,34(5):27-29.

[33] 胡中成,楊 毅,馬良進(jìn),等.川硬皮腫腿蜂攜帶白僵茵主動(dòng)傳染松墨天牛探索試驗(yàn)[J].浙江林業(yè)科技,2007,27(3):48-50.