新疆天然草地蝗蟲病原微生物資源及應(yīng)用前景

張 泉，陳凈彤，李文利

（1.新疆維吾爾自治區(qū)治蝗滅鼠指揮部辦公室，新疆 烏魯木齊 830004；2.新疆巴音郭楞蒙古自治州草原工作站，新疆 庫爾勒 841000）

近年來人們對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的要求逐漸提高，新疆天然草原蝗災(zāi)的防治措施以化學(xué)殺蟲劑為主要技術(shù)措施，逐漸轉(zhuǎn)向以生物治理為主。微孢子、綠僵菌等微生物治蝗技術(shù)被引入新疆，成為新疆發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的滅蝗技術(shù)措施，在新疆草地蝗災(zāi)治理中發(fā)揮了重要作用。新疆天然草地蝗蟲種類多，分布廣，經(jīng)常被各種病原物侵染，是多種微生物資源庫。在引進(jìn)、應(yīng)用這些非本土微生物治蝗資源的同時(shí)，應(yīng)重視發(fā)掘、研究新疆草地本土治蝗微生物資源。本土治蝗微生物具有資源量大、在長期的進(jìn)化過程中，完全適應(yīng)新疆草地生物環(huán)境的特點(diǎn)，在抑制新疆草地蝗蟲種群增長中實(shí)際發(fā)揮著重要作用。新疆草地治蝗治蝗微生物資源分類研究表明新疆具有多種微生物資源，并觀察到蝗蟲微生物病原病的流行，但其應(yīng)用前景少見提及。分析整理新疆草地治蝗微生物資源，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過分析整理新疆草地治蝗微生物資源，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行評(píng)價(jià)，為今后研究應(yīng)用這些微生物資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本采集

實(shí)地調(diào)查采集罹病或死亡蝗蟲，初步判斷病原物，對(duì)于感病的蝗蟲，置于干凈干燥的養(yǎng)蟲瓶中，并放入干燥劑，延緩或阻止病原真菌的萌芽，幫助消除標(biāo)本上的腐生真菌。但感染線蟲或其它原生動(dòng)物的蝗蟲，直接置于4%福爾馬林溶液中。按上述方法處理完畢后，置于冰柜中冷藏，直至檢查完畢。蝗蟲線蟲的采集可以在蝗蟲生境中直接采集土壤，帶回后分離鑒定。采集鑒定病蟲時(shí)，要詳細(xì)記載蝗蟲名稱、發(fā)育階段、性別、反常行為、外部特征，以及采集地點(diǎn)、日期、生境、蝗蟲密度、罹病程度等內(nèi)容。

1.2 病原體的分離

1.2.1 材料

罹病蝗蟲，解剖顯微鏡，光學(xué)顯微鏡，小鑷子，小剪刀，昆蟲針，解剖皿，70%乙醇及75%乙醇。

1.2.2 病原體分離

將蝗蟲置于70%乙醇中，待蝗蟲完全濕潤后，用小鑷子取出轉(zhuǎn)至生理鹽水中洗滌3次，取出置于無菌濾紙上干燥。將表面消毒完畢的蝗蟲放入已用75%乙醇擦洗消毒處理的解剖皿中。蟲體從背面或腹面進(jìn)行縱向解剖，要防止腸道破裂。取出體液后，用無菌水梯度稀釋后，倒入細(xì)菌培養(yǎng)基中在30℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。再按照不同微生物分離、鑒定規(guī)定進(jìn)行分離、純化，并送各分類專家鑒定。

蝗蟲線蟲的分離采用漏斗法進(jìn)行。

利用20余年實(shí)地調(diào)查采集的資料積累，結(jié)合前人的研究，分析整理新疆草地治蝗微生物資源，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

新疆天然草地蝗蟲種類多，分布廣，經(jīng)常被各種病原物侵染，是多種微生物資源庫。新疆天然草地具有蝗蟲痘病毒（locust EPV）、蝗蟲寄生性線蟲、蝗霉菌（Entomophthora grylli）等豐富的防治蝗蟲的微生物資源。

2.1 蝗蟲痘病毒（locust EPV）

蝗蟲痘病毒屬于昆蟲痘病毒亞科B屬，是一類大型包涵體的病毒。包涵體在自然環(huán)境中能長期存活。新疆目前已經(jīng)確認(rèn)的蝗蟲痘病毒有3種：西伯利亞蝗痘病毒（Gomphoceru sibiricus EPV）、意大利蝗痘病毒(Calliptamus italicus EPV)、戟紋蝗痘病毒(Dociostaurus kraussi EPV)。

蝗蟲痘病毒侵入寄主體內(nèi)后，在脂肪體細(xì)胞中復(fù)制?；认x痘病毒對(duì)寄主主要起三種作用，一是直接殺死寄主；二是延緩寄主的生長發(fā)育，降低其生殖力；三是在蝗蟲脂肪體內(nèi)形成病毒包涵體，使其死亡。隨著蟲體的分解，包涵體被釋放出來。在自然情況下，蝗蟲痘病毒能引起寄主流行病，使寄主大量死亡?；认x痘病毒專一性較強(qiáng)，但近緣種之間存在交叉感染現(xiàn)象。

2.2 蝗噬霉菌（Entomophthora grylli）

蝗噬霉菌（Entomophthora grylli）可引起蝗霉病，俗稱“抱草瘟”。 1978-1983年,在烏魯木齊南山、奇臺(tái)、巴里坤、福海、博樂等天山和阿爾泰山的山地草原均發(fā)現(xiàn)有蝗霉病的自然流行。1979年，吳祖銀等在巴里坤小紅旗溝觀察到，罹病死蟲沿山谷或山坡呈帶狀分布,寬約數(shù)十米,長達(dá)十幾公里。且研究發(fā)現(xiàn)蝗蟲死亡與棲息地小氣候和蟲口密度相關(guān)；Chorthippus albomarginatus(De Geer)“抱草瘟”多發(fā)生在七月中旬，有地表水的山谷草甸草地；Calliptamus italicus(L.)“抱草瘟”多發(fā)生在七月下旬，在山坡或蝗蟲高度集中的草叢中；蝗蟲死亡數(shù)量與地表水流向、山地風(fēng)向密切相關(guān)，上游和上風(fēng)頭死蟲少，而積水緩流地段和背風(fēng)谷地死蟲多?；让乖谝种埔獯罄认x口密度上起著重要作用。

蝗噬霉菌（Entomophthora grylli）在新疆天山、阿勒泰山草地有分布，但在人工利用上幾乎未取得明顯進(jìn)展，主要由于其流行規(guī)律還未徹底清楚，且蝗霉菌的大規(guī)模生產(chǎn)工藝也需要研究。

2.3 蝗蟲寄生性線蟲

1986-1989年，黃人鑫等在蝗蟲發(fā)生季節(jié)分別對(duì)新疆和靜縣巴音布魯克、額敏縣烏爾哈夏山、巴里坤縣跑馬山、哈密市白石頭和溫泉縣塞里木湖西君喀克等高山草原西伯利亞蝗和寬須蟻蝗發(fā)生區(qū)，進(jìn)行蝗蟲寄生線蟲對(duì)該兩種蝗蟲寄生情況的調(diào)查。發(fā)現(xiàn)寄生于新疆蝗蟲體內(nèi)的一些種分屬鐵線蟲科Gordiaceae和索線蟲科Mermithidae。

線蟲對(duì)蝗蟲的寄生有專一性。線蟲只寄生于Aeropus sibiricus(L.)體內(nèi)，且Aeropus sibiricus(L.)雌雄兩性都能寄生，被線蟲寄生的雌蟲體內(nèi)都沒有蝗卵，表明被寄生的雌蟲無生殖力，因而對(duì)蝗蟲種群數(shù)量增長具有明顯的制約力。

3 討 論

在不同年份，多次觀察到蝗蟲痘病毒流行病發(fā)生，證明新疆蝗蟲痘病毒自然資源豐富，致死速度又明顯快于蝗蟲微孢子，成為控制蝗蟲種群的重要自然因素。 蝗噬霉菌（Entomophthora grylli）引起的蝗霉病，在新疆天山、阿勒泰山草地也多次被發(fā)現(xiàn)在蝗蟲種群中流行。但流行致病環(huán)境要求具備較高濕度，但新疆草地普遍降水較少。在河流小溪附近，由于水分較好，秋季牧草生長期較長，蝗蟲也喜聚居于此，為蝗霉病的自然傳播創(chuàng)造了條件。蝗蟲寄生性線蟲知識(shí)進(jìn)行了部分標(biāo)本采集與觀察，結(jié)果顯示在新疆一些高山草原蝗區(qū)，線蟲對(duì)蝗蟲的寄生率較高，是這類草原蝗蟲的重要天敵。

研究、保護(hù)、利用微生物自然流行的因子，甚至人為引起蝗蟲微生物流行病是生物控制蝗蟲種群密度的重要途徑。若將微生物研制成病毒殺蟲劑，在蟲口密度較低的情況下使用低濃度制劑，蝗蟲的感染率將會(huì)很高，生長發(fā)育緩慢，生殖力降低，從而使下代蟲口數(shù)量減少；同時(shí)，感病蝗蟲在田間產(chǎn)生大量包涵體，對(duì)水平傳播起重要作用，并且包涵體在田間的穩(wěn)定存在有導(dǎo)致流行病的發(fā)生的可能，達(dá)到長期控制害蟲的目的。在蟲口密度較高的情況下使用高濃度制劑將可能達(dá)到快速降低蟲口密度的目的。低濃度的微生物制劑或農(nóng)藥的混合使用，也可能收到較好的防治效果。因此這些本土微生物不但在自然界中長期抑制著蝗蟲種群數(shù)量增長，而且具有作為新的微生物殺蟲劑的具大潛力。

4 結(jié) 論

新疆草地蝗蟲種類多，分布廣，經(jīng)常被各種病原物侵襲，是多種微生物資源庫?；认x痘病毒（locust EPV）、蝗蟲寄生性線蟲、蝗霉菌（Entomophthora grylli）等微生物資源在新疆天然草地自然存在，且在蝗蟲種群中可自然流行，對(duì)蝗蟲密度起到非常明顯的抑制作用,具有防效可持續(xù)的特點(diǎn)，以及作為新的微生物殺蟲劑的巨大潛力。但與外地引入應(yīng)用的技術(shù)成熟、商品化程度高的微孢子蟲(Microsporidia)和綠僵菌（flavovirid Metarhizium）相比，形成明顯對(duì)比的是本土微生物殺蟲劑研制目前均未開展，商品化應(yīng)用更無從談起。實(shí)際上，保護(hù)利用好本土自然存在的包括病原微生物在內(nèi)的蝗蟲天敵資源，才是實(shí)現(xiàn)蝗災(zāi)可持續(xù)控制的有效途徑之一。

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