青杨脊虎天牛的无公害控制技术

发布时间：2017-03-20 11:09

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【摘要】：青杨脊虎天牛是近些年危害北方杨树的主要蛀干类害虫之一,本文以青杨脊虎天牛为研究对象,从7种白僵菌中筛选出对青杨脊虎天牛幼虫具有高毒力的球孢白僵菌Bb01菌株,并对其进行分子鉴定、生物学特性及致病影响因子研究,并开展了其对青杨脊虎天牛幼虫的致病和致病机理的探索；采用释放花绒寄甲和管式肿腿蜂两种天敌,以及白僵菌无纺布技术对青杨脊虎天牛进行室内外防治试验；采用不同频率的黑光灯在野外对青杨脊虎天牛成虫进行诱捕试验,结果如下：1.采用不同品种的7个白僵菌菌株对青杨脊虎天牛幼虫进行生物测定,结果表明：从原始寄主中分离的未知菌株对青杨脊虎天牛幼虫具有较高的致病力,死亡率为93.33%,校正死亡率为92.86%,感染率为85.71%,LT50为4.69d,LC50为4.77×106mL-1。该菌株与其它菌株间致死率差异显著。球孢白僵菌对青杨脊虎天牛幼虫的致病力明显高于布氏白僵菌。2.对未知菌株进行分子鉴定。TRIzol法提取DNA,采用真菌ITS-4通用引物,PCR特异性扩增效果极佳,测序后通过ITS序列分析得出未知菌株的序列长度为573bp,与NCBI数据库中已知球孢白僵菌菌株的相似度为99%,并定名为球孢白僵菌Bb01菌株。3.球孢白僵菌Bb01菌株的最适培养基为改良马丁氏培养基,菌落生长和产孢的最优培养温度为26℃,最佳湿度为100%,菌落的生长和孢子产量随着紫外线照射时间的延长而减少。4.球孢白僵菌Bb01对青杨脊虎天牛成虫的致病力不高,仅为16.67%；26-28℃条件下对青杨脊虎天牛幼虫的致病力最大,LT50分别为2.23d和2.58d,湿度在100%时的致病力最大,LT50为2.57d；通过虫体传代白僵菌可增强菌株的致病力。5.青杨脊虎天牛幼虫被球孢白僵菌Bb01菌株侵染后,幼虫体内解毒酶和保护酶活性变化明显,为了抵御白僵菌的侵害,解毒酶系羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性呈现先增长后逐渐降低的趋势,保护酶系过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈现先增长后降低的趋势,并在72-96h出现最大值。由于白僵菌对幼虫机体的损伤,蛋白质含量和酚氧化酶活性的变化均表现为先上升后下降。6.受白僵菌侵染后的青杨脊虎天牛幼虫虫体外部发生深浅不一的颜色变化,且在扫描电镜下观察白僵菌孢子在体壁上萌发,以芽管穿透体壁进行侵染,在体表大量增殖；通过投射电镜观察在白僵菌的作用下青杨脊虎天牛幼虫的表皮组织和细胞、肌肉组织、脂肪体、细胞器、气孔均受到破坏。7.采用花绒寄甲和管氏肿腿蜂对青杨脊虎天牛进行防治,结果表明：温度对花绒寄甲卵孵化有明显影响,温度过高和过低均影响孵化率；花绒寄甲室内以1：100和1：3(寄主：寄甲)的比例投放卵或成虫对青杨脊虎天牛幼虫的寄生率为100%和66.67%,人工木段模拟投放以1：100和1：3(寄主：寄甲)比例投放花绒寄甲卵或成虫对青杨脊虎天牛幼虫的寄生率分别达到86.67%和72.22%；在木质部裸露状木段上投放花绒寄甲成虫或卵寄生率最高,以卵卡形式防治具有较高的防治效果；管氏肿腿蜂室内释放对青杨脊虎天牛老龄幼虫具有较高的寄生率,且增加天敌数量能有明显增加寄主死亡率；半自然状态下以1：5的虫蜂比例投放,对幼虫的校正死亡率为52.13%,但林间防治建议以1：3的比例投放；7种白僵菌菌株制作的无纺布室外条件下30d内孢子含量持续下降,筛选出防治青杨脊虎天牛的最佳菌株为球孢白僵菌Bb01和布氏白僵菌BbCF327,可作为林间防治的备用菌株。8.采用不同波段的黑光灯在野外对青杨脊虎天牛成虫进行诱捕实验,结果表明,青杨脊虎天牛成虫对紫外低波段320-368nm间具有趋光性,对368nm(黄)最为敏感,最佳诱捕时间为20：00-22：00,天气条件下晴天的诱捕效果要比晴转阴和阴天要好,黑光灯可作为当地青杨脊虎天牛危害的辅助监测手段。
【关键词】：青杨脊虎天牛 白僵菌 致病机理 花绒寄甲 管氏肿腿蜂 黑光灯
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S763
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-18
• 1 绪论18-31
• 1.1 青杨脊虎天牛的分布、发生和危害18-19
• 1.2 青杨脊虎天牛的研究现状19-20
• 1.2.1 青杨脊虎天牛的生物学特性19
• 1.2.2 化学生态和抗性生理19-20
• 1.2.3 功能器官的研究20
• 1.2.4 分子生物学研究20
• 1.3 青杨脊虎天牛的防治措施20-22
• 1.3.1 营林措施20-21
• 1.3.2 化学农药防治技术21-22
• 1.4 虫生真菌的研究进展22-26
• 1.4.1 白僵菌的研究进展22
• 1.4.2 白僵菌的生物特性研究22-24
• 1.4.3 白僵菌对寄主的致病过程24
• 1.4.4 白僵菌病的病理变化24-25
• 1.4.5 白僵菌无纺布防治研究25-26
• 1.5 生物手段防治天牛的措施26-27
• 1.5.1 花绒寄甲的研究进展26-27
• 1.5.2 管氏肿腿蜂的研究进展27
• 1.6 物理防治技术27-28
• 1.7 研究的目的与意义28
• 1.8 研究内容28-30
• 1.9 技术路线30-31
• 2 青杨脊虎天牛幼虫高毒力致病菌的筛选31-35
• 2.1 材料与方法31-32
• 2.1.1 供试材料31-32
• 2.1.1.1 试虫31
• 2.1.1.2 供试菌株31-32
• 2.2 实验方法32
• 2.2.1 孢子悬浊液的制备32
• 2.2.2 生物测定32
• 2.2.3 高毒力菌株致死中浓度(LC_(50))的确定32
• 2.2.4 数据处理32
• 2.3 结果与分析32-34
• 2.3.1 致死中时(LC_(50))的确定32-33
• 2.3.2 未知菌株致死中浓度(LC_(50))的确定33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 3 未知菌株的分子鉴定及ITS序列分析35-41
• 3.1 材料与方法35-36
• 3.1.1 供试材料35
• 3.1.2 实验试剂与仪器35-36
• 3.2 实验方法36-38
• 3.2.1 DNA的提取36
• 3.2.2 PCR的方法36-37
• 3.2.3 凝胶电泳的制备37
• 3.2.4 未知菌株DNA序列的测定和分析37-38
• 3.3 结果与分析38-40
• 3.3.1 DNA电泳分析38
• 3.3.2 PCR产物分析38-39
• 3.3.3 DNA序列分析39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 球孢白僵菌Bb01菌株的生物学特性41-48
• 4.1 材料41
• 4.1.1 供试菌株41
• 4.1.2 药品41
• 4.1.3 供试仪器41
• 4.2 试验方法41-43
• 4.2.1 培养基质对Bb01菌株营养生长的影响41-42
• 4.2.2 温度对Bb01菌株生长的影响42
• 4.2.3 湿度对Bb01菌落生长的影响42
• 4.2.4 紫外照射对Bb01菌落生长的影响42-43
• 4.3 结果与分析43-46
• 4.3.1 培养基质对菌落的生长影响43
• 4.3.2 温度对菌落生长情况的影响43-44
• 4.3.3 湿度对菌落生长情况的影响44-45
• 4.3.4 紫外线照射对菌落生长情况的影响45-46
• 4.4 本章小结46-48
• 5 环境条件对球孢白僵菌Bb01菌株致病力的影响48-55
• 5.1 材料与方法48-50
• 5.1.1 供试材料48-49
• 5.1.2 孢子悬浮液的制备49
• 5.1.3 试验方法49-50
• 5.1.3.1 球孢白僵菌Bb01对青杨脊虎天牛成虫的侵染49
• 5.1.3.2 温度对球孢白僵菌Bb01菌株侵染力的影响49
• 5.1.3.3 湿度对球孢白僵菌Bb01菌株侵染力的影响49
• 5.1.3.4 菌株传代方式对侵染力的影响49-50
• 5.2 结果与分析50-52
• 5.2.1 青杨脊虎天牛成虫被球孢白僵菌侵染后外部特征50
• 5.2.2 球孢白僵菌Bb01对青杨脊虎天牛成虫的侵染力50-51
• 5.2.3 温度对球孢白僵菌Bb01菌株侵染力的影响51
• 5.2.4 湿度对球孢白僵菌Bb01菌株侵染力的影响51-52
• 5.2.5 传代方式对青杨脊虎天牛幼虫侵染力的影响52
• 5.3 本章小结52-55
• 6 球孢白僵菌Bb01菌株侵染青杨脊虎天牛幼虫后的病理性分析55-66
• 6.1 材料与方法55-58
• 6.1.1 材料55
• 6.1.2 试验方法55-58
• 6.1.2.1 酶液的制备55
• 6.1.2.2 青杨脊虎天牛幼虫保护酶活性的测定55-56
• 1 )过氧化氢酶(CAT)活性测定方法55-56
• 2 )超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定56
• 3 )过氧化物酶(POD)活性的测定56
• 6.1.2.3 青杨脊虎天牛幼虫解毒酶活性的测定56-57
• 1 )羧酸酯酶(CarE)活性的测定56-57
• 2 )谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性的测定57
• 3 )乙酰胆碱酯酶(AchE)活性的测定57
• 6.1.2.4 蛋白质含量的测定57-58
• 6.1.2.5 酚氧化酶活性的测定58
• 6.1.2.6 数据处理58
• 6.2 结果与分析58-63
• 6.2.1 球孢白僵菌菌株Bb01侵染后对青杨脊虎天牛幼虫解毒酶活性的影响58-60
• 6.2.2 球孢白僵菌Bb01菌株侵染后对青杨脊虎天牛幼虫保护酶活性的影响60-61
• 6.2.3 球孢白僵菌Bb01菌株侵染后对青杨脊虎天牛幼虫蛋白质含量的影响61-62
• 6.2.4 球孢白僵菌Bb01菌株侵染后对青杨脊虎天牛幼虫酚氧化酶含量的影响62-63
• 6.3 本章小结63-66
• 7 球孢白僵菌对青杨脊虎天牛幼虫的侵染过程及超微结构观察66-77
• 7.1 材料与方法66-67
• 7.1.1 供试昆虫66
• 7.1.2 供试菌株66
• 7.1.3 电镜观察供试虫体的制备66
• 7.1.4 染菌青杨脊虎天牛幼虫外部形态观察的制备66-67
• 7.1.5 扫描电镜样品制备及观察67
• 7.1.6 透射电镜样品制备及观察67
• 7.2 结果与分析67-74
• 7.2.1 白僵菌侵染后青杨脊虎天牛幼虫外部特征67-68
• 7.2.2 扫描电镜结果68-70
• 7.2.3 透射电镜结果70-74
• 7.3 本章小结74-77
• 8 青杨脊虎天牛生物防治技术的研究77-88
• 8.1 材料与方法77-80
• 8.1.1 供试材料77-78
• 8.1.1.1 青杨脊虎天牛的获得77-78
• 8.1.1.2 花绒寄甲的保存78
• 8.1.1.3 管氏肿腿蜂的保存78
• 8.1.1.4 供试菌株78
• 8.1.1.5 无纺布的制作78
• 8.1.2 试验方法78-80
• 8.1.2.1 温度对花绒寄甲卵孵化的影响78
• 8.1.2.2 花绒寄甲成虫和卵的室内寄生试验78-79
• 8.1.2.3 室外半自然环境下花绒寄甲成虫卵的寄生试验79
• 8.1.2.4 管氏肿腿蜂室内寄生试验79
• 8.1.2.5 管氏肿腿蜂半自然环境寄生试验79-80
• 8.1.2.6 白僵菌无纺布对青杨脊虎天牛成虫室外的生物测定80
• 8.1.3 数据处理80
• 8.2 结果与分析80-85
• 8.2.1 花绒寄甲寄生结果80-83
• 8.2.1.1 花绒寄甲寄生后青杨脊虎天牛的外部形态变化80-81
• 8.2.1.2 温度对花绒寄甲卵孵孵化的影响81
• 8.2.1.3 花绒寄甲室内寄生结果81-82
• 8.2.1.4 半自然环境花绒寄甲的寄生结果82-83
• 8.2.2 管氏肿腿蜂寄生结果83-84
• 8.2.2.1 管氏肿腿蜂室内寄生结果83-84
• 8.2.2.2 管氏肿腿蜂半自然环境寄生结果84
• 8.2.3 无纺布防治结果84-85
• 8.2.3.1 室外白僵菌无纺布孢子含量的变化84-85
• 8.2.3.2 白僵菌无纺布室外防治青杨脊虎天牛成虫的结果85
• 8.3 本章小结85-88
• 9 黑光灯对青杨脊虎天牛诱捕的研究88-91
• 9.1 材料与方法88-89
• 9.1.1 实验材料88
• 9.1.2 不同波段黑光灯诱杀青杨脊虎天牛成虫的测定88-89
• 9.2 结果与分析89-90
• 9.2.1 不同波段黑光灯诱杀测定结果89
• 9.2.2 黑光灯不同时段诱杀青杨脊虎天牛成虫的结果89-90
• 9.2.3 天气条件对诱杀青杨脊虎天牛成虫的影响90
• 9.3 本章小结90-91
• 结论91-93
• 参考文献93-110
• 攻读学位期间发表的学术论文110-111
• 致谢111-112

【参考文献】

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