在现代农业中，番茄作为一种重要的经济作物，其种植面积不断扩大。然而，番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）的出现给番茄种植带来了巨大威胁。这种害虫的幼虫会在番茄叶片、茎和生长点内蛀食，造成大面积坏死，严重影响番茄的光合作用和产量。传统的化学农药虽然能够控制番茄潜叶蛾，但长期使用导致害虫抗药性增强，同时还会破坏自然天敌群体，造成环境污染。因此，寻找一种可持续且环境友好的害虫管理策略显得尤为重要。最近，一项发表在《plants》杂志上的研究为我们带来了新的希望，研究人员发现了一种高致病性的白僵菌（Beauveria bassiana）菌株，它不仅能直接杀死番茄潜叶蛾幼虫，还能作为内生菌在番茄植株内定殖，从而抑制害虫的种群动态。

研究背景与目的

番茄潜叶蛾（Tuta absoluta）原产于南美洲，是一种主要危害番茄的害虫。其幼虫会在番茄叶片、茎和生长点内蛀食，造成大面积坏死，严重影响番茄的光合作用和产量。在没有有效管理的情况下，番茄潜叶蛾的侵害可能导致番茄产量损失高达80%至100%。传统的化学农药虽然能够控制番茄潜叶蛾，但长期使用导致害虫抗药性增强，同时还会破坏自然天敌群体，造成环境污染。因此，寻找一种可持续且环境友好的害虫管理策略显得尤为重要。生物农药，尤其是昆虫病原真菌（EPF），作为一种有前景的替代品，越来越受到关注。其中，白僵菌（Beauveria bassiana）因其对害虫的高效性和环境友好性而备受关注。本研究旨在筛选出对番茄潜叶蛾幼虫具有高致病性的白僵菌菌株，并评估其作为内生菌在番茄植株内定殖后对害虫种群动态的影响。

研究方法与实验设计

实验材料

研究人员选取了四种白僵菌菌株（Bb1Bm、Bb2Bm、BbC和BbM），这些菌株是从感染家蚕（Bombyx mori）的个体中分离出来的。实验中使用的番茄潜叶蛾幼虫是从中国山西省大同市未管理的番茄温室中收集的，并在实验室中饲养。实验所用的番茄种子（中杂9号）购自中国蔬菜种子技术有限公司。

白僵菌的鉴定

研究人员通过内部转录间隔区（ITS）序列分析对四种白僵菌菌株进行了鉴定。通过NCBI BLAST+2.17.0工具对获得的序列进行分析，确认了这些菌株的物种身份，并通过邻接法构建了系统发育树，以明确这些菌株与其他已知白僵菌物种的亲缘关系。

致病性生物测定

研究人员将白僵菌培养在PDA培养基上，收获分生孢子并制备成1×10⁷孢子/mL的悬浮液。实验中，将番茄植株的复叶浸泡在孢子悬浮液中，然后将经过处理的番茄潜叶蛾二龄幼虫放置在叶片上。实验组和对照组的幼虫分别用含有和不含白僵菌孢子的悬浮液处理。实验在控制条件下进行，每天记录幼虫的死亡率，并计算校正死亡率。

白僵菌的内生定殖

研究人员采用叶面喷雾（BbFS）和根部灌溉（BbRI）两种方法将白僵菌菌株Bb1Bm接种到番茄植株上。接种后，通过PDA平板分离法检测白僵菌在番茄组织内的定殖情况。在接种后3、7、14和21天，随机选取6株植株，将茎和叶切成1×1cm的碎片，接种到PDA平板上。平板在黑暗中培养5天，每天观察真菌生长情况。如果至少有一个平板上出现特征性的白僵菌菌落，则认为该植株被定殖。

年龄-阶段，两性生命表分析

研究人员将50只交配后的番茄潜叶蛾雌性成虫放入网笼中产卵，然后将带有卵的番茄植株分别放入BbFS、BbRI和未处理对照组。孵化后的幼虫被放置在相应处理的番茄叶片上，每天观察幼虫的发育和存活情况。当幼虫化蛹后，记录蛹的性别和蛹期。新羽化的成虫被配对放入塑料容器中，提供新鲜的番茄叶片用于产卵，并记录成虫的存活率和产卵量。

研究结果

白僵菌菌株的鉴定

通过ITS序列分析，研究人员确认了四种白僵菌菌株的身份，并构建了系统发育树。结果显示，这四种菌株与白僵菌（Beauveria bassiana）的亲缘关系最近，序列相似度分别为99.5%、99.3%、99.5%和98.6%。

白僵菌对番茄潜叶蛾幼虫的致病性

实验结果表明，四种白僵菌菌株对番茄潜叶蛾二龄幼虫均具有致病性，但其致病力存在差异。其中，Bb1Bm菌株的致病性最强，在1×10⁸孢子/mL的浓度下，校正死亡率达到85.00%。此外，Bb1Bm菌株的半数致死浓度（LC50）和半数致死时间（LT50）分别为1×10⁸孢子/mL和8.71天。

白僵菌在番茄植株内的定殖

研究人员发现，白僵菌能够成功在番茄植株内定殖。在接种后7天，研究人员便能够在番茄叶片和茎组织中检测到白僵菌的定殖。定殖率在接种后14天达到峰值，叶面喷雾和根部灌溉处理的定殖率分别为75.00%和65.00%。然而，随着时间的推移，定殖率逐渐下降，在接种后21天，叶面喷雾和根部灌溉处理的定殖率分别降至23.33%和21.67%。

白僵菌定殖对番茄潜叶蛾发育和繁殖的影响

研究人员发现，取食白僵菌定殖番茄植株的番茄潜叶蛾在发育和繁殖方面受到了显著影响。具体来说，与对照组相比，BbFS和BbRI处理组的番茄潜叶蛾在蛹期显著延长，成虫寿命缩短，雌性产卵量显著减少。此外，BbFS和BbRI处理组的番茄潜叶蛾在幼虫阶段的死亡率显著增加。

生命表分析

通过对番茄潜叶蛾种群的生命表分析，研究人员发现，与对照组相比，BbFS和BbRI处理组的番茄潜叶蛾的净生殖率（R0）、内禀增长率（r）和有限增长率（λ）均显著降低，而平均世代时间（T）显著延长。这些结果表明，白僵菌定殖显著降低了番茄潜叶蛾的种群增长潜力。

研究结论与展望

本研究筛选出了一种对番茄潜叶蛾幼虫具有高致病性的白僵菌菌株Bb1Bm，并证实了其作为内生菌在番茄植株内定殖后对害虫种群动态的抑制作用。研究结果表明，白僵菌不仅能够直接杀死番茄潜叶蛾幼虫，还能通过内生定殖的方式增强番茄植株的防御反应，从而降低害虫的发育和繁殖能力。这一发现为将白僵菌整合到可持续害虫管理策略中提供了科学依据。然而，研究人员也指出，白僵菌定殖对番茄潜叶蛾种群动态的影响可能涉及多种机制，包括诱导植物防御反应和分泌生物活性物质等，这些机制的具体途径尚需进一步研究。

引用来源

Xu, B.; Huang, C.; Cheng, S.; Romeis, J.; Collatz, J.; Zhang, G.; Zhang, Y.; Zhang, G.; Wan, F. Screening of Highly Virulent Beauveria bassiana Strains Against Tuta absoluta Larvae and Evaluation of Their Endophytic Colonization-Mediated Suppression in Tomato Plants. Plants 2025, 14, 2932.