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斯氏线虫低温驯化及其共生菌的杀虫抑菌活性研究

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摘要

1 前言

1.1 昆虫病原线虫-共生菌

1.2 昆虫病原线虫的低温驯化

1.3 昆虫病原线虫的贮存

1.4 昆虫病原线虫的生物防治

1.5 昆虫病原线虫共生菌的型态变异

1.6 昆虫病原线虫共生菌的致病性

1.7 昆虫病原线虫共生菌的抑制作用

1.8 本研究内容与意义

2 材料与方法

2.1 试验试剂与材料

2.1.1 主要试剂

2.1.2 试验材料

2.2 试验方法

2.2.1 低温驯化对海滨斯氏线虫生化物质含量及其生存活力的影响

2.2.2 哈尔滨两种斯氏线虫共生菌发酵液的杀虫抑菌活性研究

2.3 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1 低温驯化对海滨斯氏线虫生化物质含量及其生存活力的影响

3.1.1 海滨斯氏线虫的低温驯I化

3.1.2 海滨斯氏线虫低温驯l化后的杀虫活性

3.1.3 海滨斯氏线虫对不同低温驯化方式的生理生化响应

3.1.4 海滨斯氏线虫低温驯化后的贮存稳定性

3.1.5 海滨斯氏线虫低温驯化贮存后的杀虫活性

3.2 共生菌发酵液的杀虫抑菌活性研究

3.2.1 共生菌发酵液的杀虫活性

3.2.2 共生菌发酵液对大蜡螟幼虫血淋巴的影晌

3.2.3 共生菌发酵液对大蜡螟幼虫体内生化物质的影响

3.2.4 共生菌发酵液对大蜡螟幼虫体内3种酶活性的影响

3.2.5 共生菌发酵液抑菌活性的相关因子

4 讨论

4.1.3 低温驯化后海滨斯氏线虫的贮存稳定性

4.2 哈尔滨两种斯氏线虫共生菌发酵液的杀虫抑菌活性研究

4.2.2 影响X. bovineii和X. budapestensis菌株发酵液抑菌活性的相关因子

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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摘要

昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes,EPN)是一种携带共生菌、以昆虫为寄主的致病性线虫,被视为最具潜力的生防因子之一。为了开发利用高寒地区昆虫病原线虫及其共生菌,提高线虫冷冻存活率与贮存稳定性,将线虫及其共生菌应用于防治当地农业重要病虫害,本研究结合室内模拟非生物胁迫条件,探究了从哈尔滨市分离到的海滨斯氏线虫Steinernema litorale的适低温特性,不同低温处理对该线虫冷冻存活率、贮存稳定性以及体内生化物质—可溶性糖、糖原、海藻糖、脂肪与蛋白质含量的影响,进而明确海滨斯氏线虫开发应用的潜能和价值;并检测了哈尔滨当地昆虫病原线虫共生菌Xenorhabdus bovineii(分离于海滨斯氏线虫Steinernema litorale)和Xenorhabdus budapestensis(分离于拟双角斯氏线虫Steinernema ceratophorum)发酵液的杀虫活性及其致病机理,针对黑龙江冬小麦雪腐病病菌Fusarium nivale Ba218进行抑菌活性的分析。取得的主要研究结果如下: (1)本研究首次探讨了不同低温驯化方式25℃(6 d)、10℃(6 d)、4℃(6 d)和25℃(2 d)~10℃(2 d)~4℃(2 d)对高寒地区海滨斯氏线虫的影响。 1)海滨斯氏线虫经低温驯化,于-20℃冷冻36h后的存活率分别为0.9%、23.6%、20.0%和49.2%,阶段性降温驯化能显著提高线虫的冷冻存活率,对海滨斯氏线虫的侵染力无显著影响。适当的低温驯化可提高海滨斯氏线虫的耐寒能力。 2)海滨斯氏线虫经低温驯化后,体内可溶性糖、脂肪和海藻糖含量增加,蛋白质、糖原含量无显著变化。阶段性降温驯化的海滨斯氏线虫体内蛋白质、可溶性糖、糖原、脂肪和海藻糖含量高于直接降温驯化的含量,但无显著差异。 3)海滨斯氏线虫经低温驯化后贮存稳定性无显著变化,7个月后存活率均在65%以上,经10℃(6 d)、4℃(6 d)和25℃(2 d)~10℃(2 d)~4℃(2 d)低温驯化的线虫4℃贮存7个月后杀虫活性显著高于25℃(6 d)驯化的线虫杀虫活性,其中10℃(6 d)驯化的线虫贮存能力和杀虫活性最强。 (2)两种哈尔滨当地斯氏线虫共生菌X.bovineii和X.budapestensis发酵物杀虫抑菌活性的研究。 1)对玉米螟(Ostrinia furnacalis)和小菜蛾(Plutella xylostella)通过喂食法来进行杀虫活性测定,X.bovineii菌株发酵液对小菜蛾的生物活性最高,处理48 h后校正死亡率为100%,明显高于X.budapestensis菌株发酵液对小菜蛾的校正死亡率71.65%;X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液对玉米螟的校正死亡率较低,分别为52.18%和55.28%。 2)X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液对大蜡螟(Galleria mellonell)处理48 h后的校正死亡率均达100%。处理1h后取血淋巴观察,注射X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液的大蜡螟血淋巴分别为浅灰色和深灰色,健康虫体血淋巴为浅黄色;血淋巴在空气中暴露30 min后,健康血淋巴变为黑色,X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液处理的血淋巴仍保持浅灰色和深灰色。 3)用X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液注射大蜡螟,血淋巴蛋白含量无显著变化,血糖含量急剧下降,显著低于CK对照组。在注射后4-20 h,两株菌株发酵液对大蜡螟体内羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的激活作用显著,酶活性随注射时间增加而增高;对多酚氧化酶显示出较高的抑制作用。 4)X.bovineii和X.budapestensis菌株发酵液对雪腐病菌Ba218的菌丝生长有抑制作用,不同温度处理X.bovineii菌株发酵液对小麦雪腐病病Ba218的抑制率为56.92%~71.22%,X.budapestensis菌株发酵液对小麦雪腐病病菌Ba218的抑制率为57.01%~63.73%。不同温度处理共生菌发酵液后对其抑菌活性无显著影响,紫外线照射后其抑菌活性显著降低。X.budapestensis菌株发酵液抑制雪腐病Ba218过程中进行光暗交替处理,后者菌丝颜色由红色变为橙色,X.budapestensis菌株发酵液抑菌过程中进行全黑暗处理,致使雪腐病病菌Ba218菌丝颜色由红色变为浅黄色,菌丝生长量下降。 本研究结果表明,本地线虫及其共生菌资源在当地气候条件下具有防治玉米螟和小菜蛾这2种主要农业害虫的应用潜力,对于小麦雪腐病病源菌具有一定抑菌活性。

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