高黎贡山几株绿僵菌菌株的耐逆性测定

2021-11-14 12:05陈自宏谢琪敏
保山学院学报 2021年5期
关键词:高黎贡山耐受性紫外线

陈自宏 陈 凯 谢琪敏

(1.保山学院 高黎贡山生物资源研究所;2.云南省高校滇西昆虫资源保护与利用重点实验室,云南 保山 678000)

绿僵菌(Metarhizium)一种在生防上应用较广泛的昆虫病原真菌[1]。绿僵菌生物制剂具有致病力强、易生产、持效期长、应用效果好、安全性好等优点,具有广阔的应用前景[2,3]。

利用绿僵菌来防治农林害虫的研究与实践已逾百年[4],近年来对绿僵菌生防研究的报道较多[2,5],但很多都是室内毒力测定效果很好,室外推广应用效果却受到自然环境因素的限制,故其真菌制剂的商品化进展十分缓慢[6]。昆虫病原真菌在实际应用过程中,田间自然环境因素难于人为控制,多种环境胁迫因子可影响真菌孢子萌发和菌丝生长,从而降低其杀虫毒力[7,8]。绿僵菌对逆境因素的耐受能力在种间、种内,甚至不同菌株间都存在较大差异[9]。绿僵菌菌剂研发中应选用耐逆性能优良的菌株,增加其生防制剂的防效稳定性。

本研究通过测定来自高黎贡山的不同绿僵菌菌株的耐逆性,筛选耐逆性好的优良菌株,为绿僵菌的田间应用提供优良的菌种资源。

1 材料与方法

1.1 材料

菌株:来自高黎贡山的绿僵菌菌株:BUM 2(海拔3 300 m)、BUM 2360(海拔2 360 m)、BUM 2600(海拔2 600 m)、BUM 225(海拔800 m)、BUM 66.1(海拔1 700 m),保存于保山学院真菌实验室。

1.2 耐盐性测定

将PPDA固体培养基配制成3个NaCl浓度梯度(0、0.3、0.6 mol/L),各菌株制备106个/mL的孢子悬液,分别取5 μL涂布接种于不同盐浓度培养基上,于25℃培养。设3次重复。

1.3 耐酸碱性测定

将PPDA固体培养基的pH值配制为3个梯度(5、7、10),各菌株制备106个/mL的孢子悬液,分别取5 μL涂布接种在不同pH梯度的培养基上,于25℃培养。设3次重复。

1.4 高温耐受性测定

参考马丽娟等[10]的方法,各菌株的孢子悬浮液(106个/mL)分别取1.5 mL至2.0 mL的离心管中,分别置于35℃和45℃的恒温水浴锅内水浴,处理时间为3 h,然后分别取5 uL涂布于PPDA培养基上。对照不进行水浴。25℃培养。设3次重复。

1.5 紫外线耐受性测定

取各菌株的孢子悬浮液(106个/mL)1.5 mL至2.0 mL的离心管中,置于紫外灯管(30 W)下40 cm处,照射时间分别为30 min、60 min。对照不进行紫外照射(即处理时间为0 min)。分别取5 μL涂布于PPDA平板上,25℃培养。设3次重复。

1.6 产孢量测定

各处理培养相同时间后(8~10 d),刮下孢子粉后,用体积分数为0.1%的吐温-80无菌水将分生孢子制成悬浮液,并加入3-5粒玻璃珠,振荡均匀后,显微镜下用血球板计数,并计算各菌株的产孢量。

2 结果与分析

2.1 不同盐浓度对绿僵菌菌株产孢量的影响

用不同盐浓度的培养基来培养绿僵菌菌株,结果(表1)显示,不同盐浓度处理下各菌株的产孢量差异很大。盐浓度从零增加为0.3 mol/L时,各菌株的产孢量变化不大,有的菌株产孢量略有提高(BUM 2360、BUM 225、BUM 2600),有的略有下降(BUM 2、BUM 66.1);而盐浓度继续增加到0.6 mol/L时,各菌株的产孢量都显著降低,说明高浓度盐处理对绿僵菌菌株的产孢量有明显的抑制作用。高盐(0.6 mol/L)处理下,菌株BUM 225的产孢量最高(7.60×106),其次为BUM 66.1(5.43×106);其它3个菌株的产孢量都下降到较低水平(菌株BUM 2360为2.10×106,菌株BUM 2600为1.63×106,菌株BUM 2为1.13×106)。综上所述,在高盐胁迫条件下,菌株BUM 225的产孢能力最优,其次为菌株BUM 66.1。

表1 不同盐浓度处理下各菌株的产孢量(个/mL)

2.2 不同pH值对绿僵菌菌株产孢量的影响

用不同pH值的培养基来培养绿僵菌菌株,结果(表2)显示,pH值对各菌株的产孢量影响很大。相对于中性培养基(pH=7),酸性(pH=5)和碱性培养基(pH=10)中各菌株的产孢量都显著降低,尤其是高pH(10)条件下各菌株的产孢量降低幅度较大。菌株BUM 66.1和BUM 225在各pH条件下产孢量都显著高于其它菌株。这2个菌株在pH=5的培养基中产孢量仍能维持在较高的水平,BUM 225的产孢量(14.38×106)略高于BUM 66.1(13.60×106);但在pH=10的培养基中,这2个菌株与其它菌株一样,产孢量降低幅度很大(分别为3.56×106和3.12×106),说明它们对高pH的耐受性也较差,而对弱酸性条件(pH=5)有相对较好的耐受性,以BUM 225的耐受性能最好。

表2 不同酸碱性培养基中各菌株的产孢量(个/mL)

2.2 不同温度对绿僵菌菌株产孢量的影响

在不同温度下水浴处理绿僵菌菌株后正常培养至产孢,结果(表3)显示,随着处理温度增加,绿僵菌菌株的产孢量有降低的趋势,但不同菌株产孢量降低的程度不同。35℃处理后,菌株BUM 2360、BUM 66.1、BUM 225和BUM 2600的产孢量都显著降低,而菌株BUM 2的产孢量变化不显著;45℃处理后,所有菌株的产孢量都有显著降低。35℃和45℃高温处理后,菌株BUM 66.1的产孢量都为最高(分别为1.43×106和1.25×106),说明在高温胁迫条件下,此菌株的产孢量最优;其次为BUM 225(分别为1.21×106和1.05×106)和BUM 2(分别为1.20×106和1.01×106)。

表3 不同酸碱性培养基中各菌株的产孢量(个/mL)

2.1 紫外线不同照射时长对绿僵菌菌株产孢量的影响

绿僵菌菌株在紫外线(UV)下照射不同时长后培养至产孢,结果(表4)显示,UV处理后各菌株的产孢量都有不同程度的下降趋势。与对照(处理0 min)相比,UV照射30 min,BUM 2360、BUM 225和BUM 2600的产孢量都显著降低,而BUM 2和BUM 66.1的产孢量下降程度不显著。UV照射60 min,BUM 2360和BUM 2600的产孢量进一步显著下降;BUM 2、BUM 66.1和BUM 225与照射30 min相比变化不显著,但与对照相比还是显著降低。UV不同处理时长下,菌株BUM 66.1的产孢量都处于最高水平,说明在紫外线胁迫条件下,此菌株的产孢量为最优,其次为BUM 225。

表4 紫外线处理后各菌株的产孢量(个/mL)

3 结论与讨论

作为生物杀虫制剂,绿僵菌具有很多优点,但野外环境因素巨大地限制了其实际应用。加强菌株抗逆特性研究对绿僵菌的生产应用具有重要的作用,筛选抗逆性能好的菌株可提高其菌剂的环境适应性[6]。环境温度和湿度是影响真菌杀虫剂效果的主要因素[6,11],紫外线照射也可降低绿僵菌分生孢子的活孢率,导致菌株的毒力下降[7]。对于地下害虫的生物防治,土壤的酸碱度也会影响真菌的生活力和毒力。

本研究测定了来自高黎贡山的5株绿僵菌菌株对高盐、高温、酸碱性和紫外线辐射的耐逆性能,筛选到对几种逆境条件具有较高耐受能力的2株绿僵菌菌株。菌株BUM 66.1在高温胁迫和紫外线辐射条件下产孢能力为最优;菌株BUM 225在高盐(0.6 mol/L)和酸性条件(pH=5)下的产孢能力最优;这2个菌株在高pH(10)条件下的产孢量降低幅度都很大,说明它们都不耐受高碱性条件。这2个菌株具有较大的实际应用潜力。

高黎贡山不同海拔地理条件差异大、生态环境复杂多样[12],其中蕴藏着多样性的绿僵菌物种和大量的绿僵菌菌株资源[13],可能存在很多耐逆或杀虫性能高的优良菌株。在以后的研究过程中,进一步扩大高黎贡山绿僵菌菌株耐逆性的测定范围,可能会获得更多的耐逆优良菌株。

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