新疆脐腹小蠹伴生菌研究

榆树是新疆重要的绿化树种和造林树种，在防风固沙、防止水土流失等方面发挥着巨大的生态作用。近年来,由于脐腹小蠹的危害造成极大地经济损失和生态损失。通过对脐腹小蠹坑道、虫体上的伴生真菌的分离培养，获得脐腹小蠹的伴生真菌。利用形态学、生理学和分子生物学等多种手段对伴生真菌的物种多样性和系统发育关系进行系统研究。通过林间接种试验，测定伴生真菌的致病性。在分子生物学和致病性测定研究的基础上，建立脐腹小蠹伴生菌分子检测方法，用该方法检测脐腹小蠹带菌情况和伴生菌在脐腹小蠹危害部位的生长发育，为伴生菌快速检测提供准确的方法。用解剖学、分子检测方法确定贮菌器的位置。用伴生菌接种健康榆树后，再接种小蠹虫，研究伴生真菌对脐腹小蠹幼虫发育的影响。通过对脐腹小蠹伴生菌的系列研究，揭示伴生菌在脐腹小蠹危害过程中所起的作用，为脐腹小蠹无公害可持续控制奠定基础，为培育健康的榆树景观林和生态林提供基础资料。

计划书主要内容为研究脐腹小蠹伴生真菌种类、伴生菌与小蠹虫和榆树的关系、贮菌器位置和伴生菌的分子检测技术。已全面完成研究目标和研究计划，已发论文1篇，接收2篇。培养硕士研究生2名，已毕业1名，计划2014年毕业1名。研究成果正在整理发表之中。主要研究结果如下：1、脐腹小蠹伴生菌种类：从小蠹虫的侵入孔、补充营养孔、坑道及成虫、幼虫、蛹体表和幼虫排泄物中，分离纯化鉴定出真菌24属。经形态学和分子生物学鉴定，确定优势种为茄病镰刀菌（F. solani）。被害白榆与健康白榆相比真菌群落组成和优势种完全不同。2、小蠹贮菌器和所携带的种类：从小蠹虫成虫各个部位分离伴生菌，胸部和腹部携带茄病镰刀菌较多，足部和鞘翅上较少。初步可以确定小蠹虫的贮菌器的位置为胸部和腹部，其他部位不携带或偶尔携带伴生菌，携带的种类以镰刀菌为主。3、伴生菌与脐腹小蠹、榆树之间的相互关系：接种试验证明茄病镰刀菌引起白榆幼树枝条组织变褐、坏死，对榆树有致病性。将指状轮枝霉等8个菌株针刺接种在大榆树粗枝上，镰刀菌还引起组织变褐，寄主发病；指状轮枝霉等3种菌使接种点周围组织变褐色但扩展趋势不明显，发病较轻微；其他菌种不发病；接种镰刀菌2个月后，发病侧枝对小蠹虫产卵有较强的引诱作用。茄病镰刀菌需经伤口侵染榆树，小蠹虫在健康榆树上补充营养过程中，产生的伤口为伴生菌镰刀菌传播侵染、定殖创造了条件。大量褐色液体从该伤口流出，长时间危害导致树势衰弱，树势衰弱后小蠹虫在此树上产卵，在小蠹虫和伴生菌共同作用下榆树开始大量枯死。因此，茄腐镰刀菌是脐腹小蠹虫的伴生菌，小蠹虫是茄腐镰刀菌的携带者、传播者。4、脐腹小蠹伴生菌分子检测：提取脐腹小蠹虫坑道真菌和茄病镰刀菌DNA，应用ITS1与ITS2对真菌进行PCR扩增，将PCR产物测序后利用DNAman进行聚类分析，应用Primer Premier 5.0针对茄病镰刀菌设计出特异引物FSa1 和FSa2。经特异性检验及灵敏度测试，初步证实该对特异引物对茄病镰刀菌具有较高的特异性和灵敏度。5、圆冠榆食皮小蠹伴生菌：从圆冠榆食皮小蠹上分离到15属真菌。其中，普特疣青霉Geosmithia putterillii 和Neoscytalidiu novaehollandiae为中国新记录属种。Geosmithia是优势真菌。食皮小蠹虫伴生菌真菌区系的组成和优势种与脐腹小蠹的有明显不同。