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科普 | 昆虫病原线虫为何能成为生物防治害虫的最新武器?

2019-11-11 10:54:29来源:科技日报作者:科技日报编辑:bianji2
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8日,昆虫病原线虫与生物防治国际研讨会正式开幕,数十位国际顶级的害虫生物防治专家汇集蓉城成都,交流研讨国内外农业害虫生物防治,尤其是利用天敌生物-昆虫病原线虫防治农业害虫(钻蛀害虫、地下害虫以及蛞蝓)的研究进展和发展趋势。
 
科技日报记者从会上获悉,目前全球已有40多个国家在研制昆虫病原线虫杀虫剂,国外数十家公司实现了昆虫病原线虫商品化,昆虫病原线虫制剂成功应用于多种地下害虫和钻蛀性害虫综合防治之中。
 
昆虫病原线虫具有什么神奇的功能?为什么选择它作为生物防治害虫的最新武器?与其他害虫宿敌相比,昆虫病原线虫又有怎样的优势和不同?记者进行了相关采访。
 
天选之子:既是昆虫天敌又对环境安全
 
作物害虫防治是高产稳产的重要技术措施。一直以来,化学农药以其高效、快速的杀虫效果曾长期作为控害保产的有效手段,但随着化学农药的大量使用,加重农药残留与农田面源污染、加速害虫抗药性发展与害虫再猖獗等一系列潜在的危险性和弊端也越发凸显。为了满足人类对良好生态环境和食品安全日益增长的需求,开发新的害虫治理措施刻不容缓。
 
“大力开发与应用生物防治技术不仅可以保护天敌,也可以减轻农药的选择压力,构建适宜现代农业发展与生态治理的有效途径,促进农业可持续健康和高质量发展。”四川省农业科学院副院长、研究员任光俊说,昆虫病原线虫作为昆虫的专化性寄生天敌,是具有天敌昆虫兼病原微生物双重特点的微生物杀虫剂,是一类重要的害虫生物防治因子,可以高效防治有害生物,又对非靶标生物及环境安全,因此,它在害虫可持续治理中具有重大的应用潜力。
 

昆虫病原虫的寄主?主办方供图
 
黄金搭档:互帮互助共灭敌人
 
昆虫病原线虫如何来杀害昆虫、防治昆虫呢?这要从它与它的好兄弟共生细菌独特的生活史说起。
 
昆虫病原线虫与其共生细菌是一对谁也离不开谁的黄金搭档,两个好兄弟互相扶持,互相配合,共同勇闯世界,消灭敌人。四川省农业科学院植物保护研究所副研究员李星月告诉记者:“共生菌不能单独在土壤中存活,而是存在于线虫肠道内,线虫可以保护共生菌免受外界不良环境的影响。”
 
那这对兄弟如何精巧配合,以致昆虫这个敌人于死地呢?
 
作为载体,线虫将共生菌携带进入靶标昆虫体内,然后将其释放到寄主昆虫血腔之中,在过程当中,线虫还要保护共生菌免受寄主免疫反应的识别。于是,在好兄弟的庇护下,共生菌便开始大展手脚,它在昆虫血腔内大量繁殖并产生抑菌物质和毒素,使昆虫患败血症而亡。
 
共生菌也始终没有忘记感谢线虫兄给予的帮助。共生菌通过分泌多种胞外酶、抗菌素,为线虫的生长发育与繁殖提供营养来源与良好环境。于是,经过若干代的繁殖,新的线虫-共生菌复合体IJs以游离态从寄主昆虫尸体内钻出,再次寻找新的昆虫寄主,踏上新的征程。
 
推广应用:商业重要性仅次于细菌
 
近年来,随着昆虫病原线虫的应用越来越多,有研究认为,线虫因为可携带病毒至昆虫体内,在自然界中起着调节昆虫种群和抑制害虫的作用,其商业重要性越发凸显,仅次于细菌。
 

研究人员将昆虫病原线虫杀虫剂注射进植物当中?主办方供图
 
与细菌相比,昆虫病原线虫有怎样的不同?“两者最大的区别就是细菌不能移动,但线虫可以移动。”李星月说,像芽孢杆菌这样著名的杀虫细菌因为不能移动,所以也只能杀死所喷射区域的害虫,喷射区域之外的害虫就无法杀死;线虫因为可以移动,就能够主动攻击寄主,所以它可以杀害的范围就要广阔一些。
 
“相对于化肥农药,昆虫病原线虫在应用推广中也遇到一些瓶颈。”李星月说,昆虫病原线虫的生产成本较高,所以目前仅应用于花卉、有机蔬菜、高尔夫草坪、跑马场等不需要用太多化肥农药的植物和场景之中;再加上昆虫病原线虫的速效性较低,杀死害虫要经过较长的时间,所以还是有一些农民要选择化肥农药
 
会议由四川省农业科学院主办,旨在搭建昆虫病原线虫和生物防治的国际学术交流平台与协同创新平台,邀请到美国农业部农业研究中心大卫?夏皮诺教授、意大利巴里大学欧斯塔奇?达拉斯科教授、捷克科学院弗拉基米尔?普萨以及中国农业科学院植物保护研究所、中国农业大学植物保护学院、广东省生物资源应用研究所、南开大学、山东农业科学院植物保护研究所、新疆农业科学院微生物应用研究所等国内外农业科研机构以及从事害虫生物防治的高新企业,通过围绕利用昆虫病原线虫防治害虫的科学问题和生产实践展开研讨与合作,以提升害虫生物防治技术的开发与应用研究水平,助推化学农药“两减”政策落地落实,实现农业绿色发展。
 
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