球孢白僵菌半固体发酵生产工艺及应用虫生真菌防治天牛的研究

球孢白僵菌半固体发酵生产工艺及应用虫生真菌防治天牛的研究

柴新义[1]2004年在《球孢白僵菌半固体发酵生产工艺及应用虫生真菌防治天牛的研究》文中研究说明球孢白僵菌(Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin)是害虫微生物防治中一种经典的丝孢类昆虫病原真菌,因用途广泛、生产和应用性能优越而倍受关注,国外已有多种商品制剂注册生产。为改变我国目前白僵菌生产技术含量较低的现状,本试验以塑料平板和塑料网格平板作为生产的载体,研究了半固体发酵的培养工艺。同时,还研究了在采取不同的放菌措施下利用球孢白僵菌持续控制松墨天牛(Monochamus alternatus Hope)及其对林间生物群落所产生的影响和应用布氏白僵菌(Beauveria brongniartii (Sacc.) Petch)及金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)防治光肩星天牛(Anoplophora glabripennis Motschulsky),以期为防治提供参考依据。对球孢白僵菌液体种子的生产,实验结果表明:以去皮的马铃薯20%,白砂糖2%作为液体种子的发酵培养基,自然pH,在25oC的培养温度下,发酵36个小时,所得菌体生物量高。对半固体发酵培养基,选择资源丰富的蚕蛹粉做为氮源,自然pH。同时加入合适的粘度剂以增加它在载体上的粘附性,采用浸涂的方法,最后确定的培养基产孢量达4.47亿/cm2,不仅组成成分简单,而且在载体上的粘附性较好。半固体发酵塑料平板培养工艺的试验结果表明:接种量以10%为佳,培养基在载体上粘附的厚度以0.25cm最为合适,培养环境温度25℃,湿度95%最利于该菌的产孢,产孢量可达6.13亿/cm2。从缩短生产周期和获得最大的经济产量综合考验,确定培养9d作为一个生产周期最为经济合理。利用塑料网格平板生产的孢子粉含量可达1200~2000亿/克(含水率9.05~11.36%),萌发率在98%以上,用细毛刷子收集塑料网格平板上残留的残渣孢子含量为1.1~2.4亿/克。采用不同的放菌策略防治松墨天牛的实验结果表明:未处理的对照区及两年中只在第一年放菌一次的处理区E死树不仅没有减退,反而分别上升43.1%和67.9%;相比之下,其它各处理区放菌次数均高于实验区E,死树分别减退2.9%~38.6%,其中以放菌频度最高的实验区B(两年中每年各放菌2次)死树减退率最高,达到38.6%。除两年中只在第一年放菌一次的实验区E以外,其他各放菌区与对照区之间经方差分析差异显着,说明林间放菌对松墨天牛的控制发挥了作用。以每年2次放菌控制效果最佳。对林间生物群落调查的结果表明:六个实验区的优势类群基本相同,即为鳞翅目、直翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目和蜘蛛等类群,并且各个目中的种数相等或相近。通过物种多样性相关指数分析表明,林间放菌控制松墨天牛对生物群落尚未产生明显的影响。利用布氏白僵菌、金龟子绿僵菌防治光肩星天牛的实验结果表明:布氏白僵菌、金龟子绿僵菌试验区的校正死亡率分别为21.26%、24.34%;布氏白僵菌、金龟子绿僵菌、对照试验区的天牛平均死亡时间分别为10.38d、17.16d、23.28d。

李增智[2]2015年在《我国利用真菌防治害虫的历史、进展及现状》文中研究指明我国利用虫生真菌防治害虫起步较晚,始于20世纪50年代,迄今只有约60年历史。经过1969年在广东省新会县召开的南方8省(区)利用白僵菌防治松毛虫现场交流会以及2002年"杀蝗绿僵菌油悬浮剂"获农业部农药检定所登记这两个里程碑式的事件,我国不仅建立了世界生产规模最大而且技术先进的真菌杀虫剂产业以及形成以利用球孢白僵菌防治马尾松毛虫和玉米螟为代表的世界最大规模的成功的生物防治项目,而且在虫生真菌的分类学、病理生物学、遗传育种以及生态学等研究领域全面地赶上了国际先进水平,在分子致病机制、基因工程以及基因组学等方面还取得了举世瞩目的研究成果。本文综述了我国利用真菌防治害虫近60年的发展历史,介绍了近年来在细胞核及线粒体变异和菌种退化、分子致病机制、基因工程、比较基因组学、遗传多样性、利用真菌持续控制害虫的生态机制、真菌杀虫剂应用效果的精确评价以及真菌流行病的溯源等领域的研究进展及现状。

王滨[3]2003年在《白僵菌持续控制马尾松毛虫的生物多样性和生态学基础》文中研究指明本文对球孢白僵菌持续控制重要森林害虫马尾松毛虫的生物多样性和生态学基础进行了研究。在安徽省宣州市麻姑山林场,应用接种式放菌方式设立了12个不同放菌量和放菌频度的放菌试验区(14hm~2)和1个化学防治对照区(20hm~2)。连续4年调查结果显示,在应用接种式放菌的12个试验区中,松毛虫虫口多年均控制在低虫口状态,最高虫口密度和虫株率分别仅为0.3条/株和30%;而化学防治区在虫株率和虫口密度上都与接种式放菌区有着重大差别,最高分别可达21条/株和100%,并且各调查年份间存在着较大波动。 通过马尾松毛虫的天敌昆虫调查,发现在接种式放菌的试验区中存在着丰富的马尾松毛虫天敌昆虫群落,其中以幼虫期的天敌昆虫种类最为丰富,高峰期达到9种;卵期次之,最多可达4种;蛹期的天敌种类只有1种;然而,未发现能有效控制松毛虫成虫的天敌昆虫。在松毛虫发育期,当天敌昆虫达高峰时,林间同时存在13种松毛虫的天敌昆虫。这种丰富的松毛虫天敌昆虫和时序控制机制是松毛虫持续控制的一个重要因子。 对接种式放菌林中的虫生真菌群落进行调查,共采集到174号僵虫标本,发现包括球孢白僵菌在内的7种虫生真菌,这些虫生真菌感染多种昆虫。大量僵虫的存在使林间保持一定的带菌量。从被感染寄主昆虫的数量上看,球孢白僵菌感染的僵虫数量最多,占63.22%;拟青霉属次之,占25.86%;复杂的虫生真菌群落对马尾松毛虫的持续控制起着重要作用。 为研究病原的种群动态,本文筛选出多果定燕麦培养基为球孢白僵菌的选择性培养基,并通过选择性培养基标准平板技术对放菌区的白僵菌种群数量动态进行了定量研究。结果表明:各放菌区在放菌初期的带菌量与初始放菌量密切相关,但2个月后这种关系即不再明显。放菌初期各宿存部位带菌量的大小依次为落叶层>林冠层>土壤层。1个月后,一年一次放菌区和一年二次放菌区的整个林间带菌量下降幅度为44%至99%不等;带菌量由放菌时的37.5~300g/hm~2(1.0×10~(11)孢子/g)下降到1.72~21.08g/hm~2。4个月后,这两个频度的放菌区和一年前的放菌区一样,各处理区带菌量稳定地在0.07~7.18g/hm~2的范围内波动。在白僵菌各宿存部位中以林冠层白僵菌损失率最大,土壤层损失率最小。根据白僵菌在林间的数量动态和对马尾松毛虫的可能控制效果,在12个放菌方案中,选择了一年二次放菌、每次放菌37.5g/hm~2(1.0×10~(11)孢子/g)为最佳放菌方案。同时结合马尾松毛虫在宣州的年生活史,一年二次放菌的第二次放菌时间应调整至每年的6月中旬前后。 白僵菌持续控制马尾松毛虫的生物多样性和生态学基础 林间僵虫的寄主多样性与数量体现了林间带菌量的稳定性与持续控制害虫的潜力。放菌半年后,僵虫的带菌量在整个林间带菌量中占据重要地位,为林间带菌量的稳定提供了保证。同时发现僵虫寄主夏季多样性指数小;秋季多样性指数大,体现了季节的波动性。 通过对不同起始密度在土壤中宿存的白僵菌种群数量动态研究发现,在前2个月较短宿存期内,各试验小区均呈现出明显的有规律的波动现象,具有20天一周期的波峰、波谷。就较长期宿存规律来说,整体呈下降趋势明显,10个月后,下降趋势最缓慢的小区门 g区)也只有 0刀2%的残留。在土壤中的白僵菌种群数量每月平均下降幅度为37.7~92石%不等;但其中6月和 12月的调查结果与5月和 10月调查相比分别有 63.8%和 279.6%的反弹。研究结果表明,白僵菌在土壤中具有一定的宿存能力。同时通过不同接种量处理区的比较发现,在接种量小的处理区其下降趋势较缓,其最终宿存量反而比接种量大的处理区大。在土壤中宿存的过程中,白僵菌菌株的毒力和产抱能力均保持着相当的稳定性。 通过对 RAPD引物的筛选,确定 15个引物被用于 92株白僵菌菌株的 RAPD扩增与分析,共扩增出388条条带,每个菌株都具有不同的基因型。通过聚类分析,92株菌株被聚为7个不同的遗传支系,每个遗传支系都有着各自不同的寄主链。寄主链相互之间共享或独占着某些节点。生态位重迭度分析,有些支系间的重迭度超过了50%,而有些支系则完全独立。通过相互重迭的寄主生态位,即寄生相同的寄主昆虫,不同基因型的菌株可以在此完成相互间的基因交流;而其中不同的寄主昆虫又为各遗传支系在生态系中保持各自的遗传稳定性提供了可能。复杂的寄主链表明,白僵菌在马尾松毛虫缺乏时,能通过侵染其它寄主而在森林生态系中宿存下去。 白僵菌不同遗传支系的寄主链具有不同的寄主种类与数量,反映不同遗传支系的白僵菌具有不同的寄主广谱性和专化性。在众多的寄主昆虫中,有些种类是维持白僵菌种群在林间稳定性的关键性物种,这些昆虫在种类上占据的比例较小,但在数量上却占有很大比例。在本试验中,松灰象甲、大灰象和马尾松毛虫就是白僵菌在该森林生态系侵染环节的关键物种,它们分别占据着鞘翅目和鳞翅目僵虫总数的64.7%和60刀%,因此对维持白僵菌在林间的带菌量起着重要的作用。 在菌株的基因型和寄主和地理起源

参考文献:

[1]. 球孢白僵菌半固体发酵生产工艺及应用虫生真菌防治天牛的研究[D]. 柴新义. 安徽农业大学. 2004

[2]. 我国利用真菌防治害虫的历史、进展及现状[J]. 李增智. 中国生物防治学报. 2015

[3]. 白僵菌持续控制马尾松毛虫的生物多样性和生态学基础[D]. 王滨. 浙江大学. 2003

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