日本松乾蚧受病原真菌侵染的機理及生物防治研究

《日本松乾蚧受病原真菌侵染的機理及生物防治研究》是依託山西大學，由謝映平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：日本松乾蚧受病原真菌侵染的機理及生物防治研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：謝映平
• 依託單位：山西大學

項目摘要

日本松乾蚧Matsucoccus matsumurae是我國松林重大害蟲，適應性強，繁殖量大，連年成災，蟲體被蠟，防治困難。本課題研究蠟蚧輪枝菌等病原真菌對該蟲侵染機理及生物防治。包括：①松乾蚧雌雄和不同齡期蟲體蠟泌物超微結構和化學成分變化對病原菌附著和入侵的影響，掌握病原菌分解蠟泌物途徑和易入侵齡期和蟲體部位；②在顯微、超微結構和細胞水平上，研究病原菌穿透體壁、侵染血淋巴、血細胞、內部組織器官過程及組織病理學特徵；③病原菌穿透松乾蚧體壁過程中蛋白酶、幾丁質酶和脂酶的作用，血腔中芽生孢子如何以血淋巴為營養繁殖和侵染，其海藻糖酶對海藻糖的分解情況，揭示病原菌胞外酶與毒力的關係；④研究松乾蚧不同發生區森林環境溫濕度特點及季節變化對病原菌存活、萌發、生長和感染效果的影響，篩選適合當地套用的菌種製劑、防治的蟲態、季節和用量。為利用病原菌防治松乾蚧提供科學依據，實現有蟲不成災可持續控制的目的。

結題摘要

日本松乾蚧 Matsucoccus matsumurae 是我國松林一種重要外來害蟲，分布我國東部九省市，在北方主要危害油松，南方危害馬尾松，連年成災。在樹皮裂縫下刺吸，隱蔽性強，具泌蠟保護，防治困難。本課題在遼寧和吉林，山東青島，浙江金華布點，研究日本松乾蚧受病原真菌侵染的機理及生物防治。（1）首次採用DNA技術，研究日本松乾蚧在我國自然地理種群的遺傳分化，發現浙江金華、山東青島、遼寧撫順3個地理種群有很近的親緣關係，屬於同一蟲種，但金華與青島兩種群關係較近。解決了多年來我國松乾蚧的物種和分布不清的問題，為該蟲的科學管理和防治提供了依據。（2）研究日本松乾蚧生物學特性，發現三個氣候區各蟲態發育歷期差異明顯，且與氣溫相關，補充了新的發育過程和形態特徵，列出天敵昆蟲14科59種，對該蟲的檢疫、種群監測和防治具重要意義。（3）研究日本松乾蚧各階段泌蠟特點和蠟質合成生化機制，發現脂肪酸合成酶和脂肪酸延伸酶參與蠟質合成。這是從生化水平對松乾蚧泌蠟機制的首次報告。（4）採用光學顯微、掃描和透射電鏡技術，研究各齡期蟲體的泌蠟腺體種類、結構及蠟泌物的變化，發現了新的蠟腺和泌蠟機制。（5）採用4個菌株，研究昆蟲病原真菌對蚧蟲蠟泌物的降解作用，發現菌株分泌的脂肪酶和脫氫酶參與蠟質降解，其中脂肪酶發揮了更為關鍵的作用，揭示了病原菌通過降解蠟質而侵染蚧蟲的作用機制，這在國內外屬於首次。（6）研究日本松乾蚧雌性生殖系統結構特徵，首次觀察到雙核濾泡細胞和附核，提供了松乾蚧雌性生殖系統的新內容，發現了與新蚧類不同的特徵，在揭示其進化、發育和生殖特點方面具重要意義。（7）從自然感病的褐軟蚧上分離出一株病原真菌，通過形態和分子鑑定為鐮孢霉，提供了蚧蟲生物防治新菌種。（8）採用蠟蚧霉和鐮孢霉的4個菌株，研究各菌株對松乾蚧的致病力，篩選出蠟蚧霉V3.4505菌株對松乾蚧具有高致病力，發現三齡若蟲和雌成蟲為最敏感蟲期，為松乾蚧生物防治提供了基礎。（9）研究松乾蚧染菌後組織病理學和生物化學反應，發現蠟蚧霉對松乾蚧的快速致病特性，主要通過體壁入侵，還可通過陰門直接入侵，觀察到病原菌對血淋巴、脂肪體、肌肉等的侵染症狀。檢測到蟲體內糖代謝的變化，揭示了病菌對蚧蟲營養物質的利用和血糖轉換作用。（10）掌握了蠟蚧霉代謝毒素的半製備分離技術，發現蠟蚧霉代謝產物中存在鄰苯二甲酸二丁酯。它可能是作用於蚧蟲的一種致病毒素。