1、第三节 线虫杀虫剂,主要内容,一、昆虫病原线虫的形态特征 二、线虫杀虫剂的发展历史 三、昆虫病原线虫的种类及致病机理 四、昆虫病原线虫的特点 五、线虫杀虫剂的应用前景 六、主要线虫杀虫剂产品,一、昆虫病原线虫的形态特征,线虫又称蠕虫，是一类较低等的动物，其体长仅毫米级大小，分类上属于无脊椎动物线虫动物门，线虫纲。已知的线虫约有42000多种。根据它们的食性可分为3类：腐生线虫、植物寄生线虫和动物寄生线虫。专性寄生在昆虫身体上的线虫，即虫生线虫，已知有1000多种。,一、昆虫病原线虫的形态特征,昆虫线虫：是寄生于昆虫体内的线虫，也称嗜虫线虫。可分为三类： 寄生 共生 机械联合 作用：调节昆虫种群
2、和抑制害虫的作用,一、昆虫病原线虫的形态特征,身体半透明，呈细长的圆柱形，体表覆盖一层非细胞的弹性角质层，有横条纹或外环纹，但没有真的分节 具排泄、神经、消化、生殖和肌肉系统，但无循环和呼吸系统 消化道由位于前端的口、口腔、食道、肠、直肠等组成，肛门开口于腹面 雌雄异体，行两性生殖 寄主范围：多于3000种，分属31科，可寄生鳞翅、鞘翅、直翅、双翅、膜翅目等20目的数千种昆虫,二、线虫杀虫剂的发展历史,第一个有关线虫寄生昆虫的报道：18世纪中期 1929粘Glaser从日本的一种丽金龟中得到了格氏斯氏线虫，标志利用昆虫病原线虫防治害虫的开始 19401960年处于低潮 19601970年，再次
3、引人关注。如小卷蛾斯氏线虫、异小杆线虫,三、昆虫病原线虫的种类,已知的昆虫病原线虫有1000多种，其中应用较多的有： 索线虫科 斯氏线虫科 异小杆线虫科,无尾感器纲 Adenophorea 咀刺目 Enoplida 索科 Mermithidae四线科 Tetradonematidae 尾感器纲 Secernentea尖尾目 Oxyurida 尖尾科 Oxyuridae小杆目 Rhabditida 小杆科 Rhabditidae双胃科 Diplogasteridae头叶科 Cephalobidae斯氏线虫科 Steinernematidae异小杆科 Heterorhabditidae垫刃目 Ty
4、lenchida 垫刃科 Tylenchidae腊肠线虫科 Allantonematidae新垫刃科 Neotylenchidae滑刃科 Aphelenchoididae园线虫科 Sphaerulariidae,动物界 Kingdom Animalia 线虫门 Nematoda (2纲13目),索科线虫 (Mermithidae),形态：成虫幼虫体形相似，丝线状，体白色，0.230 cm 入侵过程 ：卵孵化出感染期索线虫主动寻找昆虫寄主，借口针和酶入昆虫体节间膜入侵。进入体腔后发育，一般游离于体腔内，有时达神经组织。 症状：开始不表现明显病症，后行动迟钝、腹部异常膨大、食量减少或不取食。虫体异
5、常透明，可从病虫外看到线虫 寄主：昆虫、甲壳动物、蚯蚓、软体动物和蜘蛛等200种以上,索科 (Mermithidae),索属 (Mermis)：蝗虫 水索属(Hydromermis)：摇蚊 巴索属(Bathymermis)：水生昆虫 湖索属(Limnomermis)：摇蚊 无性索属(Agamermis)：蝗虫 六索属(Hexamermis)：陆生昆虫 对索属(Allomermis)：土壤昆虫 腹索属 (Gastromermis)：蚋 两索属 (Amphimermis)：稻螟、蛾类、蜻蜒 泥索属(Psammomermis)：六月鳃角金龟 兰索属 (Lanceimermis)：水生昆虫 里索属 (
6、Reesimermis)：各种蚊类 细索属 (Disimermis)：按蚊 镒索属 (Perutilimermis)：盐泽伊蚊 新中索属 (Neomesomermis)：蚋,Female Mermis (索线虫属) quirindiensis, a mermithid parasite of grasshoppers in Australia, ovipositing on vegetation during a rainy period. (G. Baker),Egg of Mermis quirindiensis. (G. Baker),Habitat of mermithid (地丝虫属
7、、索科) nematodes in Northeastern Australia. (G. Baker),Coiled adult mermithid nematodes in soil. (G. Baker),The grasshopper, Phaolacridium vittatum, dissected to show parasitism by mermithid nematode. (G. Baker),Female Mermis nigrescens (蝗索线虫), a mermithid parasite of grasshoppers in North America. Th
8、e black color of the mermithid nematode is to the eggs in the females body. (J. Capinera),Locust dissected to show Mermis nigrescens juveniles in the cavity. (R. Gorden),Locust with Mermis nigrescens post parasite emerging from the region. (J. Capinera),Japanese beetle, Popillia japonica, larva show
9、ing mermithid juvenile nematode in situ. (M. Klein),Mermithid post parasite emerging from Japanese beetle, Popillia japonica, larva. (M. Klein),Upper Left: Terminal abdomen of black fly larva with mermithid juvenile in situ.Lower Left: Mermithid post parasite emerging from black fly larva. Upper Rig
10、ht: Mermithid post parasites emerging from black fly larva. (R.Gordon),Romanomeris culicivorax (食蚊罗索线虫) juvenile coiled in the thorax of Aedes aegypti. (R. Gordon),Romanomeris culicivorax post parasite emerging from the thorax of Aedes aegypti. (R. Gordon),垫刃目: 园线虫科 Sphaerulariidae,有3属 通过生殖器伸进寄主体腔侵染
11、 能杀死寄主或使成虫不孕 寄主：鞘翅目、双翅目、膜翅目等,垫刃目: 园线虫科 Sphaerulariidae,Sphaerulariopsis adult, a nematode parasite of bark beetle, with everted uterus. (Drawn by R. Giblin-Davis),垫刃目: 腊肠线虫科 Allantonematidae,Contortotylenchus juveniles emerging from Ips (小蠹) adult bark beetle (树皮甲虫). (D. Kinn),小杆目：小杆科 Rhabditidae,多营
12、自由生活，许多种与昆虫发生各种类型的携带关系 幼虫偶进入昆虫体腔，并在体腔内成熟交配，但大多雌虫不能在寄主体内产卵，寄主只在受到严重威胁时才死亡 寄主：如天牛等,小杆目：小杆科 Rhabditidae,Deroceras reticulum (field slug 蛞蝓) feeding on a seeding of oilseed rape (canola). (M. Wilson),Deroceras reticulum in the foreground infected by the nematode Phasmarhabditis hermaphrodita. Note chara
13、cter-istic swollen mantle of the infected slug in comparison to the healthy slugthe back-ground. (M. Wilson),Deroceras reticulum five days after death following infected by Phasmarhabditis hermaphrodita, showing densely populated cadaver being fed upon by adult nematodes. (M.Wilson),Deroceras reticu
14、lum one day after death following infection by Phasmarhabditis hermaphrodita, showing adult nematodes spreading and feeding on entire cadaver,斯氏线虫科 Steinernematidae,仅一个属，斯氏线虫属 (Steinernemati) 在生活史中形成特殊的“带鞘”的侵染期幼虫 发育有两处阶段：寄生阶段和腐生阶段 侵染期线虫体内携带共生细菌；昆虫发生败血病而死亡 寄主：鞘翅目、双翅目、同翅目、膜翅目、等翅目、鳞翅目、脉翅目、蜻蜒目和直翅目,致病机理：
15、昆虫病原线虫消化道内携带共生细菌，当线虫从昆虫消化道或体壁侵入，进入昆虫血腔后，共生菌从线虫体内释放出来，在昆虫血液内增殖，使寄主患败血症迅速死亡。,生活史：斯氏线虫科 Steinernematidae异小杆科 Heterorhabditidae,The mutualistic bacterium, Xenorhabdus bovienii, in a vesicle of the nematode, Steinernema feltiae (夜蛾斯氏线虫) (=bibionis). (R. Akhurst),Stained specimen of Steinernema feltiae sh
16、owing the mutualistic bacterium, Xenorhabdus bovienii, in the vescle. (R. Akhurst),Phase I (blue-green) and phase II (pink) bacterial colonies of Xenorhabdus nematophilus (嗜线虫致病杆菌) on NBTA plate. While phase I bacterial colonies are blue-green in this slide, when colonies are actively growing this c
17、olor would appear dark green instead (M. A. Hatab),Cyclocephala hirta infected with the nematode Hetero-rhabditis bacteriophor (red grub) and healthy grub (white). The red color is due to pigment production by symbiotically associated bacterium, Photor-habdus luminescens. (J. Clark),Encapsulated Ste
18、inernema glaseri (格氏斯氏线虫) shortly after penetrating through the gut wall of the house cricket. (Y. Wang),ncapsulated Steinernema glaseri (格氏斯氏线虫) shortly after penetrating through the gut wall of the house cricket. (Y. Wang),Encapsulated Steinernema feltiae (=bibionis) (斯氏属芜菁夜蛾线虫) juvenile dissected
19、 from Tipula (大蚊) obracea. (D. Gouge),Steinernema feltiae (=bibionis) mating. (D. Gouge),Spodoptera exigua (非洲贪夜蛾) pupa dissected to show Steinernema carpocapsae (小卷蛾斯氏线虫) juveniles. (A. Hara),Steinernema carpocapsae (小卷蛾斯氏线虫) infected juvenile in a typical “resting“ mode in water. Note “J“ shaped t
20、ail. (A. Hara),Commercial preparation of Steinernema carpocapsae in a wettable dispersible granule (WDG). (R. Georgis),Steinernema carpocapsae infected juvenile encapsulated in calcium alginate. Most nematodes are in the center of the alginate capsule. (H. Kaya),Cross section of a wettable dispersib
21、le granule (WDG) with steinernematid nematodes in the center. (R. Georgis),Diagram for production of wettable dispersible granules (WDG) containing entomopathogenic nematodes (e.g. steinernematids). (R. Georgis),异小杆科 Heterorhabditidae,只有一属，异小杆属（Heterorhabditis) 经消化道和气孔进入虫体。 3-4天后雌雄同体的雌线虫产下幼虫，再过2天后幼虫
22、发育成雌虫和雄虫交配后雌虫体内产卵，发育成第二期或侵染期线虫 携带共生细菌，寄主由于细菌存在而死亡 寄主：夜蛾科、象甲科、金龟科等,Galleria (蜡螟) larva infected with the nematode Heterorhabditis bacteriophor (嗜菌异小杆线虫), demon-strating bioluminescence in the dark. (R. Stuart),Galleria larva infected with the nematode Heterorhabditis bacteriophor in the light. Compan
23、ion slide for Slide 187. (R. Stuart),Rosette of Heterorhabditis bacteriophora (异小杆线虫). Common phenomenon observed when this nematode is stored in water where the nematodes aggregate around a particle. The aggregation can be dispersed by the addition of weak calcium carbonate. (B. Jaffee),Antibiotic
24、production by Phase I Photorhabdus luminescens (异小杆线虫消化道内的一种发光杆菌) showing clear zone preventing the growth of Beauveria bassiana. The other plate overgrown with B. bassiana contained phase II of the bacterium. (M. Barbercheck),四、昆虫病原线虫的特点,寄主范围广，寄生杀虫效果好，致死速度快，不产生抗药性 在土壤中有较好的生存能力、扩散能力 对害虫具有主动搜寻能力，特别是对
25、土栖性及钻蛀性害虫 使用方便，对人、畜、环境安全,五、线虫杀虫剂的应用前景,1. 线虫的大量繁殖 首次人工培养，1931年 寄主昆虫活体培养 单菌半固体培养基培养 液体发酵罐培养 培养基：水、乳化剂、酵母、植物油、蛋白质,2. 线虫的质量 稳定性 施用的简便性 有效性 生产时间(市场需要决定),3. 线虫的贮存 侵染期线虫的货价寿命由贮存能量和利用率决定 贮存能量：脂类 理想的贮存方式：半干燥和脱水状态,4. 线虫的应用技术 能与化学杀虫剂、生物杀虫剂混合使用 不同搜寻方式的两种线虫制剂能共同使用 可适用于几乎所有的地面或空中喷洒装置,5. 应用情况,国外应用情况：已成功应用于防治葡萄黑喙象甲、蝼蛄、金龟子、苹果桃小食心虫、竹直锥大象虫、荔枝钻蛀性害虫、香蕉扁黑象甲以及蔬菜黄曲条跳甲灯多种难以用化学农药防治的农林害虫。,国内应用情况： 20世纪80年代后期应用异小杆线虫属的一种防治苹果桃小食心虫，地下虫蛹死亡率达到90%92% 20世纪90年代初，应用芜菁夜蛾线虫防治心叶期玉米螟虫，幼虫死亡率达80.4%90.5% 广东昆虫研究所开发出了“昆虫病原线虫液体生产系统”,六、主要线虫杀虫剂产品,小卷蛾斯氏线虫、夜蛾斯氏线虫、格氏斯氏线虫、蝼蛄斯氏线虫、嗜菌异小杆线虫、大异小杆线虫等,作业,1. 试斯氏线虫和异小杆线虫的致病机理？并比较它们的异同点？,
