球孢白僵菌与淡紫拟青霉对携带瓜类褪绿黄化病毒烟粉虱的杀虫作用

烟粉虱 是全球性农业害虫,主要危害茄科、葫芦科等作物,通过吸食汁液、诱发煤污病并传播病毒(如 瓜类褪绿黄化病毒CCYV )造成产量与品质下降。传统化学防治因烟粉虱抗药性增强、污染环境等局限,凸显了综合害虫管理策略的重要性。
而 携带CCYV的烟粉虱抗药性更强 ,其抗药性源于生理适应变化,加之繁殖快、遗传多样性高,进一步加剧了防治难度。病毒感染可能诱导烟粉虱抗性基因表达,治理需依托多手段结合的 IPM策略 ,以减少农药依赖、减缓抗药性发展。
生物防治 是害虫综合治理框架内可持续的替代方案,其中 虫生真菌 极具应用潜力,可穿透昆虫表皮侵染宿主发挥杀虫作用。 球孢白僵菌 和 淡紫拟青霉 分布广泛、致病性强,对烟粉虱针对性强且对非靶标生物安全。
因此,研究人员旨在评估上述两种真菌对感染CCYV烟粉虱的致病性,分析其在控虫及阻断病毒传播中的效果,探讨对烟粉虱微生物群落的生态影响。研究将通过实验室毒性评估、微生物群落动态分析开展,以期为烟粉虱防治提供可持续方案,推进绿色防控策略发展。
一、核心发现
研究围绕球孢白僵菌、淡紫拟青霉对 带毒/不带毒烟粉虱 的致病性,及真菌对烟粉虱微生物群、基因表达的影响展开探究。
主要结果如下:
1. 致病性差异显著
携带病毒的烟粉虱对两种虫生真菌的侵染 敏感性显著更高 ,而无真菌侵染的对照组中,带毒烟粉虱存活率反而更高。球孢白僵菌对烟粉虱的杀虫效果 优于 淡紫拟青霉。
2. 微生物群落深度解析
对真菌不同LC₅₀浓度处理的烟粉虱进行16S rRNA测序:
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• 获得 1,807,850条 高质量序列 -
• 鉴定到 184个OTUs -
• 测序覆盖率 99% ,稀疏曲线饱和,说明测序深度足够
不同样品OTU数量差异显著,且真菌可影响烟粉虱微生物群落丰富度。
3. α多样性变化规律
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• 真菌处理后 :带毒烟粉虱细菌丰富度显著高于不带毒组,微生物多样性略有下降但无显著差异 -
• 对照组中 :带毒烟粉虱的细菌丰富度和香农多样性也显著更高 -
• 核心结论 :CCYV的存在会刺激烟粉虱微生物丰富度和多样性,该趋势与真菌处理组一致
不带毒烟粉虱微生物组平均变异度更低、稳定性更高;两种真菌可提高带毒烟粉虱微生物组稳定性,但降低不带毒烟粉虱的稳定性。烟粉虱微生物多样性与平均变异度呈 负相关 ,多样性降低会导致群落稳定性下降。
4. 群落组成调控
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• 带毒烟粉虱物种数量多于不带毒烟粉虱 -
• 淡紫拟青霉 :增加不带毒组OTU数量,减少带毒组OTU数量 -
• 球孢白僵菌 :作用相反,对带毒烟粉虱的调节作用更显著
门水平变化
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变形菌门
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| 拟杆菌门 |
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| 放线菌门 |
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5. β多样性分析
经球孢白僵菌、淡紫拟青霉处理的烟粉虱微生物群落 明显分离 ,同处理组内相似度更高,且真菌暴露使带毒/不带毒烟粉虱的群落结构 显著分化 。
二、研究结论
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• 球孢白僵菌、淡紫拟青霉是防治烟粉虱的优质环保生物防治剂 ,对 带毒烟粉虱致病性更强 ,可有效控制CCYV传播 -
• 带毒烟粉虱对真菌的高敏感性,或与CCYV诱导的共生菌群变化相关 -
• 研究揭示了共生细菌对烟粉虱响应虫生真菌的调控作用,以及宿主微生物群与真菌致病性的复杂互作 -
• 为优化生物防治策略提供了关键见解,也为将虫生真菌纳入可持续害虫管理体系、减少化学农药依赖和解决抗药性问题奠定了基础
三、未来展望
未来可探索 跨界RNAi 等技术工程化改造真菌菌株,靶向调控特定共生菌或宿主途径,提升生物防治效果并降低抗药性风险。
虫生真菌的应用契合全球可持续农业发展目标,是综合害虫管理中防控农业害虫及相关病害的重要手段。
图表说明
图1 球孢白僵菌与淡紫拟青霉对烟粉虱的生物测定
图2 不同浓度球孢白僵菌与淡紫拟青霉在取食生物测定中对烟粉虱存活的直接毒性及半数致死浓度(LC₅₀)