能杀死昆虫的神奇线虫
能杀死昆虫的神奇线虫
在自然界中,有一种肉眼几乎看不见的生物,却能有效控制害虫,减少化学农药的使用,保护生态环境。这种生物就是昆虫病原线虫。
在自然界里,许多生物都有天敌,昆虫也不例外。除了常见的真菌、细菌、病毒等天敌外,还有一种比昆虫小得多的天敌,那就是线虫。其中,能够使昆虫得病的线虫被称为昆虫病原线虫。这种生物防治技术可以避免使用化学农药,减少环境污染,因此被广泛应用于害虫防治。
线虫的种类与特点
地球上有许许多多的线虫,它们是动物界中数量最丰富的物种之一,已记录的物种超过28,000种,还有大量未被命名的种类。线虫可以寄生于动植物,或自由生活于土壤、淡水和海水中,甚至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的食性,如土壤中的线虫可以以真菌、细菌、藻类、真菌及小型动物为食。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,但有时也有可被利用的价值,如寄生于昆虫的病原线虫。
一年韭菜田喷施线虫
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可以从昆虫的不同孔口,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。
韭菜根蛆
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。
如何利用线虫防治害虫
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。
线虫的应用领域
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。
本文原文来自中国科学院