捕食性天敌巴氏新小绥螨对球孢白僵菌的防御机制

Multiple natural enemies to be integrated for biological control of pests has been an important aspect in the IPM strategy. Entomopathogenic fungus Beauveria bassiana and predatory mite Neoseiulus barkeri have been promising candidates for several species of vegetable pests. The premise of combing both for controlling pests is that B. bassiana display safety to N. barkeri. Based on the bioassay results, the strain SZ-26, which showed highly virulence against Frankliniella occidentalis has no virulence to N. barkeri. The conidia could adhere to the cuticle of N. barkeri and germinated normally, while could not penetrate the cuticle under scanning electron microscopic observation. Up to now, it remains unknown whether predatory mite displayed defense ability against B. bassiana. The objective of the project is to disclose the possible mechanism by testing and analyzing the enzymes vitality of B. bassiana, the feature of N. barkeri cuticle, the behavior and chemical secretion of N. barkeri. The research will help to evaluate the safety of B. bassiana to N. barkeri and provide a theoretical basis for combining application of B. bassiana with N. barkeri against pests.

多天敌联合应用是害虫生物防治发展的重要方向。球孢白僵菌和捕食螨作为多种蔬菜害虫的重要生防作用物，两者联合应用的前提是白僵菌对捕食螨安全。通过室内生测发现，对西花蓟马和二斑叶螨具有高毒力的白僵菌菌株SZ-26对巴氏新小绥螨没有致病性，用扫描电镜进一步观察，发现白僵菌孢子可以粘附在捕食螨体表，且能正常萌发，却不能穿透螨的体壁。捕食螨是否对白僵菌具有防御能力以及如何防御白僵菌的侵染，目前还没有研究报道。本项目基于这一科学问题，通过检测白僵菌的主要酶系活力，并从螨的体壁特征、螨的行为反应及所分泌的化学物质是否对白僵菌的毒力具有抑制作用等角度，证明捕食螨能否防御白僵菌的侵染，并揭示防御机制。该研究为评价白僵菌对捕食螨的安全性及二者联合应用防治害虫的可行性提供理论依据。

球孢白僵菌和捕食螨都是防治多种害虫的重要生防作用物，其联合应用对害虫防治具有潜在的增效作用。由于白僵菌的杀虫广谱性特点，它对捕食螨具有潜在的致病风险，因此，评价白僵菌是否对捕食螨安全有助于促进二者联合应用。前期研究发现，一种对蓟马和叶螨高毒力的白僵菌菌株对巴氏新小绥螨没有直接的致病作用，扫描电镜观察发现，白僵菌孢子可以粘附在螨的体壁，且能正常萌发，却不能穿透螨的体壁，之后逐渐从螨的体壁脱落。本项目基于前期研究结果，提出捕食螨是否对白僵菌具有防御能力的科学问题，并从捕食螨的物理、行为和化学防御角度进行论证。.本项目主要研究的内容包括：（1）白僵菌的酶系活力检测和捕食螨的体壁对白僵菌侵染的防御作用；（2）捕食螨的行为对白僵菌孢子的影响；（3）捕食螨表皮化学物质对白僵菌的抑制作用。取得的重要结果包括：（1）捕食螨表皮对白僵菌侵染表现出普遍的防御能力。通过扫描电镜观察，发现白僵菌孢子在5种捕食螨的体表都只能完成附着和萌发阶段，但不能穿入其体内；（2）揭示了捕食螨对白僵菌侵染的物理防御机理。通过纳米压痕技术，证明了捕食螨的背板具有强大的硬度和弹性模量，能够抵御其背部萌发孢子的机械压力，从而降低其被白僵菌侵染的风险；（3）捕食螨对白僵菌侵染具有行为防御能力。通过室内和盆栽试验，发现捕食螨在短时间内表现出对白僵菌显著的排斥行为，之后逐渐适应，并在叶片上随机扩散，且捕食能力不受影响；（4）捕食螨表皮含有的短链脂肪酸对白僵菌孢子具有一定的抑制作用。.研究获得的关键数据包括：（1）巴氏新小绥螨体壁的物理结构和纳米力学表征；（2）捕食螨表皮化学成分及抑制白僵菌生长的脂肪酸种类；（3）捕食螨对白僵菌侵染的行为反应表征。项目研究结果为评价白僵菌对捕食螨的安全性及二者联合应用防治害虫的可行性提供了理论依据，并有助于深入理解昆虫病原真菌和天敌昆虫间的互作关系。