【摘要】：松樹蜂(Sirex noctilo Fabricius)是國際重大林業(yè)檢疫性害蟲,原產于歐洲和北非,2013年首次發(fā)現(xiàn)入侵并定殖于我國東北部分地區(qū),嚴重危害樟子松林,造成巨大損失。該蟲在世界范圍內寄主廣泛,可危害多種針葉樹種,其中最為偏好松屬樹種。有別于一般鉆蛀性害蟲僅直接鉆蛀樹木造成危害,松樹蜂具有特殊的“昆蟲-共生真菌Amylostereum areolatum”復合致害能力。A.areolatum是松樹蜂幼蟲必不可少的營養(yǎng)來源。但與被侵入樹木中已定殖的真菌相比,A.areolatum競爭資源的能力較弱,一些寄主內生真菌可通過抑制A.areolatum的生長從而破壞松樹蜂與共生菌的互利共生關系。松樹蜂入侵我國后,寄主樹種內生真菌是否有利于松樹蜂入侵和定殖尚不明確。本文以松樹蜂的寄主樹種與潛在寄主樹種的內生真菌為研究對象,從群落層面和物種層面,探討寄主樹種內生真菌對入侵害蟲松樹蜂的影響及作用機制,主要研究結果如下:1、明確了不同健康狀態(tài)(健康、衰弱、死亡)不同主干高度(基部、中部、上部)松樹蜂寄主樟子松的內生真菌群落差異。共分離到內生真菌25屬37種,其中健康木分離到9屬13種,衰弱木分離到14屬23種,死亡木分離到8屬11種。不同健康狀態(tài)下,內生真菌種類在衰弱木中最多,死亡木中最少;內生真菌檢出率在死亡木中最高,健康木中最低。不同主干高度而言,內生真菌種類基部多于中上部;內生真菌檢出率上部多于中基部。不同健康狀態(tài)樟子松內生真菌的相似性較低,只在松樹蜂危害后的衰弱樟子松上部分離到松樹蜂共生菌A.areolatum,檢出率為4.8%。2、明確了松樹蜂幼蟲在寄主內死亡與真菌的關系及主要致害菌種。從死亡幼蟲的體表和坑道共分離到真菌9屬12種,優(yōu)勢真菌屬為木霉屬(Trichoderma)、蛇口殼屬(Ophiostoma)和球殼孢屬(Sphaeropsis)。除大伏革菌(Phlebiopsisgigantea)之外,其余均屬于松樹蜂寄主的內生真菌。哈茨木霉(T.harzianum)、深綠木霉(T.atroviride)、綠色木霉(T.viride)、小長喙殼(O.minus)和大伏革菌(P.gigantea)接種至樣本木后松樹蜂幼蟲的死亡率顯著升高;松球殼孢菌(S.sapinea)和A.areolatum接種至樣本木后幼蟲死亡率與對照無差異。其中接種小長喙殼(O.minus)樣本木的幼蟲死亡率最高(69.57%),木材水分流失速率最快。此外,在平板對峙試驗中,內生真菌哈茨木霉(T.harzianum)、深綠木霉(T.atroviride)、綠色木霉(T.viride)和大伏革菌(P.gigantea)可直接覆蓋并致死A.areolatum菌落;而小長喙殼(O.minus)和松球殼孢菌(S.sapinae)對A.areolatum的抑制能力較弱。明確了內生真菌哈茨木霉(T.harzianum)、深綠木霉(T.atroviride)、綠色木霉(T.viride)和大伏革菌(P.gigantea)可通過抑制A.areolatum的生長以及小長喙殼(O.minus)可降低寄主水分含量從而間接影響松樹蜂幼蟲在寄主內的生長發(fā)育。3、明確了松樹蜂寄主樹種的優(yōu)勢內生真菌對A.areolatum的拮抗作用。8種優(yōu)勢內生真菌在PDA培養(yǎng)基上的生長速率均顯著快于A.areolatum,是其生長速率的2～6倍。不同內生真菌對A.areolatum的拮抗能力不同,這些真菌中,大伏革菌(P.gigantea)、深綠木霉(T.atroviride)、綠色木霉(T.viride)和哈茨木霉(T.harzianum)可完全覆蓋并致死A.areolatum;球毛殼菌(Chaetomium globosum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、小長喙殼((O.minus)和松球殼孢菌(S.sapinea)可與A.areolatum形成對峙狀態(tài),且相互無毒性。其中球毛殼菌(C.globosum)的發(fā)酵液可以完全抑制A.areolatum菌絲生長。明確了優(yōu)勢內生真菌揮發(fā)物對松樹蜂雌成蟲行為反應的影響,分析了不同真菌的揮發(fā)物組成和比例間的差異。小長喙殼((O.minus)和黑曲霉(A.niger)產生的揮發(fā)物對松樹蜂雌成蟲具有明顯的驅避作用,acetophenone、acetylacetone、hexadecane、phenylethyl alcohol和isopropyl myristate是主要的驅避物質;松樹蜂共生菌A.areolatum產生的揮發(fā)物對松樹蜂雌成蟲有明顯的吸引作用,(-)globulol、2-hexene、cycloprop[e]indene-1a,2(1H)-dicarboxaldehyde、terpene 和 cyclopentanone 是主要的引誘物質。4、明確了松樹蜂入侵的混交林中4種針葉樹(紅松、樟子松、紅皮云杉和落葉松)內生真菌多樣性。共分離到內生真菌22屬35種,其中內生真菌的種類在紅皮云杉中最多,為20種,樟子松和紅松中最少,同為13種;內生真菌的檢出率在落葉松中最高,為68.27%,樟子松中最低,為47.2%。4種針葉樹內生真菌多樣性水平存在顯著差異:其中紅皮云杉的多樣性指數(shù)(H'=3.3425)、均勻度指數(shù)(J=1.0979)和豐富度指數(shù)(R=3.3744)均最高。不同樹種間內生真菌的相似性指數(shù)均較低,只有黑曲霉(A.niger)、三線鐮刀菌(Fusariumtricinctum)、深綠木霉(T.atroviride)和綠色木霉(T.atroviride)在4種針葉樹內均能分離到,占內生真菌種類總數(shù)的11.43%,說明不同針葉樹內生真菌對宿主的專一性較高。5、分析了松樹蜂的寄主樟子松與8種潛在寄主樹種內生真菌的群落差異。結果發(fā)現(xiàn)內生真菌群落受樹種和區(qū)域的影響較大。結合松樹蜂的寄主選擇試驗可知,松樹蜂產卵較多的樹種內生真菌定殖率和檢出率均較少,其中油松的內生真菌顯著少于其他樹種。樟子松內生真菌的檢出率僅高于油松,但與其他樹種相比無顯著性差異。對比不同樹種內生真菌群落發(fā)現(xiàn),對A.areolatum拮抗力極強的木霉屬(Trichoderma)真菌在油松、樟子松、云南松和落葉松中的檢出率均較低,其中油松中僅為3.9%;對A.areolatum拮抗能力弱的曲霉屬(Aspergillus)真菌在油松、樟子松、云南松和濕地松中檢出率很高。與其他樹種相比,油松和樟子松更有利于松樹蜂產卵和定殖。因此,松樹蜂在繼續(xù)向南擴散的過程中油松被入侵和定殖的風險較高。本研究揭示了寄主內生真菌對共生菌A.areolatum菌絲生長、松樹蜂幼蟲生長發(fā)育、及成蟲行為選擇的影響,并明確了松樹蜂寄主與潛在寄主內生真菌的群落差異,研究結果為深入探討寄主樹種對松樹蜂的抗性機制奠定基礎,為松樹蜂的生物防治及風險管理提供科學參考。
【圖文】：

健康木衰弱木逡逑■逡逑死亡木逡逑圖２－３不同健康狀態(tài)樟子松內生真菌分布圖。圖中數(shù)字代表真菌種數(shù)。逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－３邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ邋ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓ邋ｏｉＰｉｎｕｓ邋ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ邋ｖａｒ．邋ｍｏｎｇｏｌｉｃａ邋ｆｒｏｍ邋ｔｈｅ逡逑ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｈｅａｌｔｈ邋ｌｅｖｅｌｓ．邋Ｔｈｅ邋ｎｕｍｂｅｒｓ邋ｏｆ邋Ｖｅｎｎ邋ｄｉａｇｒａｍｓ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄ邋ｔｏ邋ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋ｓｐｅｃｉｅｓ邋ｏｆ邋ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ逡逑ｆｕｎｇｉ．逡逑，

本文編號：2687919