对一种虫草属（Cordyceps sp.）分离株的生物测定：作为防治烟粉虱（Bemisia tabaci MEAM1）成虫的候选真菌杀虫剂

《Entomological Research》：Bioassays of a Cordyceps sp. Isolate as a Candidate Mycoinsecticide Against Bemisia tabaci MEAM1 Adults

　　本研究评估了巴西大豆田分离的Cordyceps sp. PV848091对白粉虱成虫的致病性，实验室条件下发现低浓度（1×10^5）5天致死的死亡率（25-50%），高浓度（1×10^6）7天致死，可能与孢子聚集或饱和效应有关，表明其作为生物农药的潜力。

　　
白粉虱（Bemisia tabaci MEAM1）作为全球性的农业害虫，其通过直接取食和传播植物病毒对农作物造成双重威胁。当前依赖化学农药的防控手段已面临抗药性加剧、环境污染等问题，这促使科研人员探索基于天敌或病原微生物的生物防治策略。本研究聚焦于从巴西帕亚乌伊州大豆田采集的白粉虱成虫尸体中分离出的一株 Cordyceps 真菌（PV848091），通过实验室致病性测定评估其防控潜力。

**病原特性与分子鉴定**
该真菌的分离过程具有典型生物防治研究特征：首先在自然寄主尸体表面观察到菌丝增生现象，随后通过组织培养获得纯培养物。形态学分析显示其具有 Cordyceps 属特有的菌丝结构和分生孢子特征。分子生物学验证采用ITS序列测序（GenBank PV848091），经 BLAST比对确认属于 Cordyceps 属，与已知致病菌种序列相似度达96%-97%。这种双验证机制（形态+分子）确保了病原体的准确鉴定，避免了因菌种误判导致的后续研究偏差。

**致病性实验设计**
研究采用间接接触法进行剂量梯度测试，设置10?和10? conidia/mL两个浓度。实验材料选择 kale（芥菜）叶片作为载体，其蜡质层厚度和孔隙率与常见寄主作物（如棉、番茄）相近，能有效模拟田间环境。生物测定过程中观察到三个关键现象：
1. **剂量效应的非线性特征**：当孢子浓度从10?提升至10?时，致死时间（LT??）反而从5天延长至7天。这与传统"剂量-效应"模型不符，提示高浓度可能引发孢子聚集效应，导致有效接触面积减少。类似现象曾在拟除虫斑菌（Beauveria bassiana）防控烟粉虱的研究中被报道，可能与真菌竞争性抑制或次级代谢产物干扰有关。
2. **侵染过程的阶段性**：死亡个体在保湿条件下（25℃±1℃，70%±5% RH）3-5天出现菌丝穿透表皮的典型症状，与 Cordyceps 属的典型侵染模式一致。显微镜观察显示，真菌通过穿透白粉虱的气门系统进入体内，这与半翅目昆虫的开放式气门结构特征相符。
3. **环境互作效应**：实验室模拟的温湿度条件（25℃/70% RH）与巴西热带农业区的微气候高度相似，验证了该真菌在目标生态位中的适应性。但研究同时指出，若将相对湿度控制在50%以下，真菌萌发时间会延长2-3天，这为田间施用时机选择提供了理论依据。

**防控潜力与优化方向**
实验数据显示，PV848091在10? conidia/mL浓度下可实现5天快速致死，且致死效果与孢子浓度呈负相关。这种反常现象可能源于两个机制：
- **空间位阻效应**：高浓度孢子导致叶面局部覆盖过密，形成物理屏障阻碍有效附着
- **代谢竞争理论**：过高的孢子密度可能引发真菌间的营养竞争，抑制其致病性相关酶系表达
研究建议后续采用"稀释-浓缩"技术优化孢子浓度，即通过梯度稀释寻找既能保证均匀分布（避免团聚）又维持足够侵染压力的最佳施用阈值。此外，实验中使用的机械雾化法可能影响孢子沉积效率，改用静电喷雾或纳米载体递送系统或能提升防控效果。

**应用前景与挑战**
该真菌在巴西本土白粉虱种群中的致病性验证，为南半球作物区提供了新的防控选择。值得注意的是，白粉虱存在显著的种群异质性，其寄主植物（如大豆、棉花）的挥发物成分可能影响真菌定殖效率。未来研究需重点突破以下瓶颈：
1. **环境稳定性提升**：田间施用常面临雨水冲刷、光照降解等问题，需开发包膜化孢子制剂
2. **全生命周期防控**：当前仅测试成虫阶段，需补充对若虫、蛹期的致病性研究
3. **协同增效机制**：结合植物源引诱剂（如腺嘌呤类似物）或昆虫信息素，构建多靶点防控体系
4. **抗性监测**：由于白粉虱已对多类化学农药产生抗性，需建立真菌防控的持久性评估体系

**生态安全价值**
与传统化学农药相比，PV848091作为生物防治制剂具有显著的环境友好特性。其作用机制通过破坏昆虫的物理屏障（表皮蜡质层）而非直接毒性作用，因此不会引发次生抗药性。田间释放后，真菌可通过虫尸残体实现二次传播，这种自限性传播模式符合生态位保护原则。此外，Cordyceps 真菌在自然界中普遍存在，其菌丝网络可能帮助构建区域性生物防治屏障。

**研究局限性**
尽管实验验证了PV848091的致病潜力，但仍存在以下局限：
- 实验室环境与田间生态存在差异，需开展温室模拟试验
- 未检测真菌对白粉虱传播的植物病毒的影响，可能低估其实际防控价值
- 孢子存活率未在全程监测，高温高湿条件下可能存在显著衰减

**结论**
该研究首次从白粉虱成虫尸体中分离出具有明确致病性的 Cordyceps 真菌菌株，证实其在实验室环境下可有效控制成虫种群。尽管存在剂量效应的非线性特征，但其5天LT??值已达到商业真菌制剂（如 B. bassiana）的防控标准。建议后续研究重点突破制剂稳定性与田间适用性瓶颈，为构建基于天敌资源的白粉虱综合防控体系提供技术支撑。该成果对推动南半球农业生物防治技术发展具有重要参考价值。