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能杀死昆虫的神奇线虫

  • 来源:东北地理所
  • 日期:2020-07-08
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 在自然界里好多生物都有天敌,昆虫就有许多种类的天敌,如真菌、细菌、病毒、昆虫等等。其实还有一种比昆虫小很多,甚至肉眼看不见的天敌,那就是这里的主角----线虫。由于此类线虫能使昆虫得病,所以人们称这类线虫叫做昆虫病原线虫。许多昆虫可以威胁到农作物或其它生物,因此,人们利用这类线虫使害虫得病、杀死它,这就避免了使用化学农药,也可减少环境污染,因此被称作害虫生物防治技术。

一年韭菜田喷施线虫

  都哪些线虫能杀死害虫呢?地球上有许许多多线虫。线虫是动物界中数量最丰者之一,有超过28,000个已被记录的物种,还有大量种没被命名。线虫可寄生于动植物,或自由生活于土壤、淡水和海水中,还有极少部分寄生于人体并导致疾病。自由生活的线虫有不同种的食性,如土壤中的线虫有食真菌、细菌、藻类、真菌及小型动物等。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)是一个生活在土壤中的线虫,由于其个体小,成为分子生物学和发育生物学研究领域的模式生物。寄生于植物的线虫作为植物病原给植物造成严重损失。寄生于动物的线虫也是动物的病原,但有时也有可又被利用的价值,如寄生于昆虫的病原线虫,就有可利用之处。这类昆虫病原线虫是昆虫的专化性寄生天敌。

韭菜根蛆

  昆虫病原线虫的归属和发育特点:昆虫病原线虫属于线形动物门(Nematheliminthes)侧线纲(Secernentia)小杆目(Rhabditida),可杀死昆虫的线虫属于具有寄生和捕食作用两种属性的斯氏科Steinernematidae和异小杆科Heterorhabditidae线虫。昆虫病原线虫发育可分为卵、幼虫和成虫3个阶段,幼虫又分为4个龄期,即第1、2、3、4龄期,经4次蜕皮后成为成虫。昆虫病原线虫在第3龄幼虫时可侵染寄主,该时期线虫称为“侵染期线虫”。侵染期幼虫在土壤中即使不取食,也可以存活多年。

  线虫杀死昆虫的过程:处于侵染期的昆虫病原线虫从昆虫的不同孔口,如肛门、气孔、节间膜或随寄主食物进入昆虫体内,穿过昆虫肠壁进入体腔,接着释放线虫所携带的共生细菌到昆虫的体腔中,这些共生细菌在昆虫体内迅速繁殖,使寄主昆虫患败血病,在两天的时间里就死亡了。线虫在寄主昆虫体内进一步发育成4 龄幼虫和成虫,线虫在寄主昆虫的尸体内繁殖并取食共生菌菌体,同时,共生菌分解昆虫的组织。

  共生细菌与昆虫病原线虫的共生关系:共生细菌有两种,致病杆菌(Xenorhabdus)和发光杆菌(Photorhabdus),它们分别与昆虫病原线虫斯氏线虫科和异小杆线虫科互惠共生。致病杆菌和发光杆菌只与一种线虫寄主互惠共生,对某一个单独的昆虫寄主具有较强的致病作用。线虫利用细菌的致病性来杀死昆虫寄主,细菌还能够为线虫的生长和繁殖提供营养物质。

显微镜下的昆虫病原线虫-2

  哪些昆虫能利用线虫杀死呢?昆虫的种类有很多,世界上已知昆虫约有100万种,其中以植物为食(植食性)的昆虫占48.2%,这部分害虫主要为农业或林业害虫。那么是不是所有的昆虫都很容易被线虫杀死呢?可没那么容易的!害虫由于生活习性的不同,有的不适合用昆虫病原线虫来防治。可用于线虫来防治的主要包括生活在土壤里的害虫、隐蔽性的和钻蛀性害虫,而这部分害虫恰巧化学药剂难以防治的。

  线虫怎么能找到这些隐蔽害虫呢?原来线虫的生活周期大部分时间都会处在被保护的有利环境下,如寄主。只有在不取食阶段有能力在寄主体外的不良环境中生活。处于侵染期的线虫不取食,依靠内部能量的供应能使它们生存,直到找到并侵染寄主。昆虫病原线虫喜欢在潮湿和有水的地方,在土壤中活动和寻找寄主需要借助水膜进行,昆虫病原线虫之所以可有效地杀死害虫,很重要的原因是它们能主动寻找寄主昆虫。根据它们寻找昆虫特点分为“追击型”和“伏击型”。“追击型”是主动追击昆虫,“伏击型”是平时潜伏等待着,一旦昆虫出现就去袭击。

  怎么利用线虫防治害虫呢?昆虫一般有卵、幼虫、蛹和成虫4个虫态,昆虫病原线虫只能寄生昆虫的幼虫,所以,用线虫防治昆虫要选择在幼虫期进行。线虫经过大量繁殖后制成粉剂或吸附在海绵里,在害虫的幼虫期喷施或浇灌到土壤中,也可浇到作物根系的周围,线虫就可以借助水膜钻入土壤中主动搜寻寄主昆虫进行寄生,当线虫用共生细菌杀死昆虫后它会爬出寄主体内,又进入土壤中再搜寻新的寄主,反复寄生,到了冬季有些耐寒的线虫会钻到深层土壤中越冬,不耐寒的就被冻死了。防治树木的害虫,如天牛,可以往天牛钻的小洞里注射或放置线虫,它就会主动往里钻,寻找寄主。

线虫寄生昆虫过程

  线虫现在用在了哪些害虫的防治上呢?由于线虫具有寄主广泛、能主动寻找寄主、高效、快速、安全、易规模化生产等优点,根据昆虫病原线虫和防治目标害虫的生活习性及特点,主要用在了防控草坪的蛴螬、柑橘上的桔根象甲、韭菜根蛆、花生和蔬菜地的蛴螬、牧草的蝼蛄、糖槭树的天牛、荔枝拟木蠹蛾、苹果桃小食心虫、蔬菜黄曲条跳甲、豆苗的豆杆蝇等难于用化学农药防治的农业害虫。

  昆虫病原线虫对人畜安全,是完全的生物制剂,不能污染环境,昆虫病原线虫的应用可以替代化学农药或者减少农药的使用量,保护生态环境,利用线虫控制害虫可推动绿色食品基地建设和开发绿色食品生产。

作者:许艳丽