球孢白僵菌在寄主植物体内定植及其对寄主植物—二斑叶螨—小植绥螨三级营养关系的影响

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利用昆虫病原真菌防控害螨是一种重要的害螨生防策略。众多研究表明昆虫病原真菌能在植物体内定植,并促进植物生长、营养转移、产生代谢物,保护植物免受病虫害的危害。为探明昆虫病原真菌在植物体内的内共生特性及其对寄主植物-害螨-天敌的三级营养关系的影响,以菜豆-二斑叶螨-小植绥螨为材料,研究球孢白僵菌在菜豆植株体内的定植,及其对菜豆-二斑叶螨-三级营养关系的影响。1.球孢白僵菌可作为植物体内的内共生菌,能在菜豆植株体内定植。在不同部位(叶、茎和根)接种14 d和28 d后,球孢白僵菌均可定殖,菌丝体数量均随接种时间显著增加;多种接种方式中,仅有种子处理方式接种的球孢白僵菌显著促进菜豆植株的生长,且种子处理时间越长,效果越显著。2.用3个白僵菌株系,1个蜡蚧轮枝菌株系以及1个烟色拟青霉菌株系验证了昆虫病原真菌在菜豆中的定殖的能力,结果表明,三个属所有菌株均可定殖,但定殖率不同。白僵菌在第7 d天和第14 d天时在菜豆根中定植率最高,分别为80%和70%,茎中分别为55%和50%,叶中为55%和55%。3.研究了球孢白僵菌于菜豆植株体内定殖后,对为害菜豆的二斑叶螨种群的影响。结果表明,球孢白僵菌的定殖后,显著延长了二斑叶螨的幼螨发育时间、成螨前发育时间、平均世代周期,降低了成螨寿命、雌性繁殖力,内禀增长率、有限增长率、净繁殖率。表明球孢白僵菌的定殖,使寄主植物产生了不利二斑叶螨生长发育的负面因子,导致害螨生长、发育延缓和死亡。此外,研究结果还表明球孢白僵菌显著抑制了二斑叶螨的增长量,对二斑叶螨连续世代的生长和繁殖也产生负面影响。4.测定了球孢白僵菌的定殖,对三级营养关系中最高层级,即小植绥螨的影响。结果表明,球孢白僵菌的定殖对捕食性螨的生存,发育和繁殖没有显著性影响。综上所述,研究结果阐明了,昆虫病原真菌在植物体内定殖能促进植物生长和保护宿主植物免受植食性螨虫取食,对宿主植物和更高营养层级的生物(天敌)生长发育没有负面影响。本研究为昆虫病原真菌作为植物内共生菌的田间应用提供了新的思路和理论依据。
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