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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 黃綠綠僵菌對(duì)褐飛虱致病作用與機(jī)理研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品通過(guò)毒力測(cè)定篩選高致病力菌株，用掃描電鏡手段觀測(cè)黃綠綠僵菌侵染褐飛虱的生活史過(guò)程，研究其對(duì)褐飛虱的致病作用與機(jī)理，為真菌的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。本研究所獲結(jié)果可應(yīng)用稻區(qū)褐飛虱的生物防治，符合“公共植保，綠色植?！崩砟?。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品用綠僵菌6個(gè)菌株和白僵菌6個(gè)菌株的固體培養(yǎng)物，對(duì)褐飛虱成蟲(chóng)進(jìn)行了毒力測(cè)定，利用掃描電鏡觀察了黃綠綠僵菌菌株（Mf82）分生孢子侵染褐飛虱的生活史過(guò)程。結(jié)果表明：黃綠綠僵菌菌株Mf82對(duì)褐飛虱成蟲(chóng)有明顯的致病效果，累計(jì)校正死亡率為83.5%，致死中時(shí)（LT50）為4.65d；分生孢子多分布在褐飛虱節(jié)間膜、體表的褶皺凹陷等部位，主要以芽管或產(chǎn)生附著胞入侵，在體表長(zhǎng)出菌絲后再產(chǎn)孢。菌絲體進(jìn)入寄主血腔后，利用體腔內(nèi)營(yíng)養(yǎng)大量增殖和擴(kuò)散。本研究首次發(fā)現(xiàn)黃綠綠僵菌能侵染褐飛虱卵巢中的卵塊，菌絲雖被體液包裹但依然能繼續(xù)生長(zhǎng)并產(chǎn)孢，這說(shuō)明菌絲的絕大部分都具有潛在的生長(zhǎng)能力，即使是一個(gè)微小的菌絲碎片也能形成一個(gè)新的個(gè)體。本作品篩選出的菌株Mf82對(duì)褐飛虱具有高致病力作用，為研發(fā)新微生物農(nóng)藥提供了重要材料，用掃描電鏡手段研究其對(duì)褐飛虱的致病機(jī)理，所獲結(jié)果進(jìn)一步為黃綠綠僵菌的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 利用6個(gè)綠僵菌菌株和6個(gè)白僵菌菌株對(duì)褐飛虱進(jìn)行毒力測(cè)定，篩選出具有高致病力的黃綠綠僵菌菌株（Mf82），并用掃描電鏡觀察該菌株（Mf82）的分生孢子在褐飛虱體表的附著部位、孢子萌發(fā)及侵入時(shí)間和侵入行為，研究其對(duì)褐飛虱的致病機(jī)理，為黃綠綠僵菌在防治褐飛虱的應(yīng)用上提供理論依據(jù)，同時(shí)也為研發(fā)新微生物農(nóng)藥提供了技術(shù)支撐。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.通過(guò)科學(xué)的毒力測(cè)定試驗(yàn)，得出的數(shù)據(jù)表明黃綠綠僵菌菌株Mf82對(duì)褐飛虱具有高致病力； 2.利用了先進(jìn)的場(chǎng)掃描電鏡觀察了菌株Mf82侵染褐飛虱體表過(guò)程，得到許多直觀而充滿信息的圖像； 3.首次發(fā)現(xiàn)黃綠綠僵菌能侵染褐飛虱卵巢內(nèi)的卵塊，并且侵染至褐飛虱體內(nèi)的菌絲能繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)孢。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本作品獲得了對(duì)褐飛虱高致病力的黃綠綠僵菌菌株（Mf82）并掌握了該菌株在褐飛虱體表侵染過(guò)程，為進(jìn)一步提高黃綠綠僵菌防治褐飛虱提供技術(shù)支撐，同時(shí)也為防治褐飛虱生防制劑提供了重要生物材料，提高了該種昆蟲(chóng)病原真菌的應(yīng)用價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 用綠僵菌6個(gè)菌株和白僵菌6個(gè)菌株的固體培養(yǎng)物，對(duì)褐飛虱Nilaparuata lugens St?l成蟲(chóng)進(jìn)行了毒力測(cè)定，并利用掃描電鏡觀察了黃綠綠僵菌Metarhizium flavoviride var.minus Gams et Rozsypal菌株分生孢子侵染褐飛虱的生活史過(guò)程。結(jié)果表明：黃綠綠僵菌對(duì)褐飛虱成蟲(chóng)有明顯的致病效果，累計(jì)校正死亡率為83.5%，致死中時(shí)（LT50）為4.65d；分生孢子多分布在褐飛虱節(jié)間膜、體表的褶皺凹陷等部位，主要以芽管或產(chǎn)生附著胞入侵，然后在體表長(zhǎng)出菌絲和產(chǎn)孢。菌體進(jìn)入寄主血腔后,利用體腔內(nèi)營(yíng)養(yǎng)大量增殖、擴(kuò)散并能侵染褐飛虱卵巢中的卵塊。侵染卵塊的菌絲雖被體液包裹但依然能繼續(xù)生長(zhǎng)并產(chǎn)孢，說(shuō)明菌絲的絕大部分都具有潛在的生長(zhǎng)能力，幾乎任何一個(gè)微小的菌絲碎片都能形成一個(gè)新的個(gè)體。Mf82菌株有潛力成為微生物農(nóng)藥控制水稻褐飛虱。
獲獎(jiǎng)情況
- 擬在相關(guān)刊物上發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 1.獲得了對(duì)褐飛虱具有高致病力的黃綠綠僵菌株（Mf82）； 2.掌握了菌株Mf82侵染褐飛虱體表的致病機(jī)理； 3.發(fā)現(xiàn)菌株Mf82能侵染褐飛虱卵巢內(nèi)的卵塊，菌絲雖被體液包裹但依然能繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)孢。
參考文獻(xiàn)
- [1]Liu S,Lin HF,Li MY,2010. Pathogenicity of a Metarhzium anisopliae Isolate against the Nymphs of Brown Planthopper. Agrochemicals, v.49(07):527-529. [劉蘇, 林華峰, 李茂業(yè)等, 2010,金龜子綠僵菌對(duì)褐飛虱若蟲(chóng)的毒力測(cè)定. 農(nóng)藥, v.49(07): 527-529.] [2]Cheng JA, Zhu ZR,2006. Analysis on the key factors causing the outbreak of brown planthopper in Yangtze Area, China in 2005.Plant Protection, 32(4): 1-4.[程家安, 祝增榮. 2005年長(zhǎng)江流域稻區(qū)褐飛虱暴發(fā)成災(zāi)原因分析[J]. 植物保護(hù), 2006, 32(4): 1-4.] [3]J i XY, Yang CJ, 2003. Infection and application of Beauveria spp. Chinese Journal of Biological Control, 19 (2) : 82-85. [季香云, 楊長(zhǎng)舉, 2003. 白僵菌的致病性與應(yīng)用. 中國(guó)生物防治, 19(2):82-85 .] [4]Sandhu SS, Rajak RC, Sharma, M, 1993. Mode of entry of Beauveria bassiana in Helicoverpa armigera larvae. N at. Acad . Sc. Letters, 16(4) :133-135. [5]Pu ZL, Li ZZ 1996 Isect Mycology, Anhui Publishing House of Science and Technology. [蒲蟄龍,李增智, 1996. 昆蟲(chóng)真菌學(xué), 安徽科學(xué)技術(shù)版社.]
同類(lèi)課題研究水平概述
- 褐飛虱Nilaparuata lugens St?l是一種嗜食水稻，食性單一的害蟲(chóng)。自20世紀(jì)50年代以來(lái)逐漸發(fā)展成為我國(guó)和許多亞洲國(guó)家水稻的主要害蟲(chóng)之一，由于其有繁殖快、遷飛性和抗藥性強(qiáng)等特點(diǎn)，大發(fā)生時(shí)可造成水稻嚴(yán)重減產(chǎn)，甚至絕收。隨著褐飛虱危害的加重，人們也在不斷地加強(qiáng)對(duì)褐飛虱的研究。長(zhǎng)期大量使用化學(xué)農(nóng)藥對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境構(gòu)成威脅，因而急需尋求與環(huán)境相和諧的褐飛虱天敵替代化學(xué)防治或極大減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量。因褐飛虱是刺吸式口器難于防治，而白僵菌、綠僵菌等蟲(chóng)生真菌是以獨(dú)特的方式侵入，其分生孢子主要通過(guò)表皮萌發(fā)侵入昆蟲(chóng)體壁，也可通過(guò)消化道、傷口等途徑侵入蟲(chóng)體，這為褐飛虱的生物防治提供了基礎(chǔ)。黃綠綠僵菌屬于絲孢綱綠僵菌屬，能寄生直翅目、同翅目等多個(gè)目的昆蟲(chóng)，英國(guó)致力于將該菌發(fā)展為殺蟲(chóng)劑在西非治蝗蟲(chóng)。目前，耿博聞等從廣東省稻田自然感病褐飛虱蟲(chóng)尸上分離、鑒定得到黃綠綠僵菌（Mf）菌株，并利用該菌株對(duì)褐飛虱進(jìn)行生物測(cè)定，結(jié)果表明對(duì)成蟲(chóng)和若蟲(chóng)都有較高的致病力，同時(shí)用黃綠綠僵菌孢子外包植物油層制成可使褐飛虱種群數(shù)量明顯減少的真菌乳懸劑。但黃綠綠僵菌對(duì)褐飛虱致病機(jī)理及入侵機(jī)理方面的相關(guān)研究報(bào)道還未見(jiàn)到。現(xiàn)代掃描電鏡技術(shù)能夠?qū)Σ牧媳砻嫖^(qū)進(jìn)行定性定量分析，使我們能夠觀察材料表面的細(xì)微形貌及內(nèi)部組織特征，得到許多充滿信息的清晰圖像。
