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1、第三节第三节 线虫杀虫剂线虫杀虫剂主要内容主要内容一、昆虫病原线虫的形态特征一、昆虫病原线虫的形态特征二、线虫杀虫剂的发展历史二、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四、昆虫病原线虫的特点五、线虫杀虫剂的应用前景五、线虫杀虫剂的应用前景六、主要线虫杀虫剂产品六、主要线虫杀虫剂产品一、昆虫病原线虫的形态特征一、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，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。已知的线椎动物线虫动物门，线虫纲。
2、已知的线虫约有虫约有4200042000多种。根据它们的食性可分多种。根据它们的食性可分为为3 3类：类：腐生线虫、植物寄生线虫和动物腐生线虫、植物寄生线虫和动物寄生线虫寄生线虫。专性寄生在昆虫身体上的线。专性寄生在昆虫身体上的线虫，即虫，即虫生线虫虫生线虫，已知有，已知有10001000多种。多种。一、昆虫病原线虫的形态特征一、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：称嗜虫线虫。可分为三类：寄生寄生共生共生机械联合机械联合作用：调节昆虫种群和抑制害虫的作用作用：调节昆虫种群和抑制害虫的作用一、昆虫病原线虫的形态特征
3、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，但没有细胞的弹性角质层，有横条纹或外环纹，但没有真的分节真的分节具排泄、神经、消化、生殖和肌肉系统，但无循具排泄、神经、消化、生殖和肌肉系统，但无循环和呼吸系统环和呼吸系统消化道由位于前端的口、口腔、食道、肠、直肠消化道由位于前端的口、口腔、食道、肠、直肠等组成，肛门开口于腹面等组成，肛门开口于腹面雌雄异体，行两性生殖雌雄异体，行两性生殖寄主范围：多于寄主范围：多于30003000种，分属种，分属3131科，可寄生鳞翅、科，可寄生鳞翅、鞘翅、直翅、双
4、翅、膜翅目等鞘翅、直翅、双翅、膜翅目等2020目的数千种昆虫目的数千种昆虫二、线虫杀虫剂的发展历史二、线虫杀虫剂的发展历史第一个有关线虫寄生昆虫的报道：第一个有关线虫寄生昆虫的报道：18世纪中期世纪中期1929粘粘Glaser从日本的一种丽金龟中得到了格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氏斯氏线虫，标志利用昆虫病原线虫防治害虫的开始的开始19401960年处于低潮年处于低潮19601970年，再次引人关注。年，再次引人关注。 如小卷蛾斯氏线虫、异小杆线虫如小卷蛾斯氏线虫、异小杆线虫三、昆虫病原线虫的种类三、昆虫病原线虫的种类已知的昆虫病原线虫有已知的昆虫病原线
5、虫有10001000多种，其中多种，其中应用较多的有：应用较多的有：l索线虫科索线虫科l斯氏线虫科斯氏线虫科l异小杆线虫科异小杆线虫科无尾感器纲无尾感器纲 Adenophorea 咀刺目咀刺目 Enoplida索科索科 Mermithidae四四线科科 Tetradonematidae尾感器纲尾感器纲 Secernentea 尖尾目尖尾目 Oxyurida尖尾科尖尾科 Oxyuridae 小杆目小杆目 Rhabditida 小杆科小杆科 Rhabditidae双胃科双胃科 Diplogasteridae头叶科叶科 Cephalobidae斯氏斯氏线虫科虫科 Steinernematidae异小
6、杆科异小杆科 Heterorhabditidae 垫刃目垫刃目 Tylenchida 垫刃科刃科 Tylenchidae腊腊肠线虫科虫科 Allantonematidae新新垫刃科刃科 Neotylenchidae滑刃科滑刃科 Aphelenchoididae园园线虫科虫科 Sphaerulariidae动物界动物界 Kingdom Animalia 线虫门线虫门 Nematoda (2纲纲13目目)索科线虫索科线虫 (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，
7、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(Psamm
8、omermis)：六月鳃角金龟兰索属 (Lanceimermis)：水生昆虫里索属 (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 (索线虫属索线虫属) quirindiensis, a mermithid parasite of grasshoppers in Australia, ovipositing on vegetation during a rainy period. (G. Baker) Egg of Mermis quirindie
9、nsis. (G. Baker)Habitat of mermithid (地丝虫属、地丝虫属、索科索科) 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 (蝗蝗索线虫索线虫), a mermi
10、thid parasite of grasshoppers in North America. The 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. Capiner
11、a) Japanese beetle, Popillia japonica, larva showing 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
12、 parasite emerging from black fly larva. Upper Right: Mermithid post parasites emerging from black fly larva. (R.Gordon) Romanomeris culicivorax (食蚊罗索线虫食蚊罗索线虫) juvenile coiled in the thorax of Aedes aegypti. (R. Gordon) Romanomeris culicivorax post parasite emerging from the thorax of Aedes aegypti.
13、 (R. Gordon)垫刃目垫刃目: 园线虫科园线虫科 Sphaerulariidae有3属通过生殖器伸进寄主体腔侵染能杀死寄主或使成虫不孕寄主：鞘翅目、双翅目、膜翅目等垫刃目垫刃目: 园园线虫科虫科 Sphaerulariidae Sphaerulariopsis adult, a nematode parasite of bark beetle, with everted uterus. (Drawn by R. Giblin-Davis)垫刃目垫刃目: 腊腊肠线虫科虫科 Allantonematidae Contortotylenchus juveniles emerging from
14、 Ips (小小蠹蠹) adult bark beetle (树皮甲虫树皮甲虫). (D. Kinn)小杆目：小杆目：小杆科小杆科 Rhabditidae多营自由生活，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：小杆目：小杆科小杆科 RhabditidaeDeroceras reticulum (field slug 蛞蛞蝓蝓) feeding on a seeding of oilseed rape (canola). (M. Wilson)Deroceras reticulum i
15、n the foreground infected by the nematode Phasmarhabditis hermaphrodita. Note character-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 dense
16、ly populated cadaver being fed upon by adult nematodes. (M.Wilson)Deroceras reticulum one day after death following infection by Phasmarhabditis hermaphrodita, showing adult nematodes spreading and feeding on entire cadaver斯氏线虫科斯氏线虫科 Steinernematidae仅一个属，斯氏线虫属仅一个属，斯氏线虫属 (Steinernemati)在生活史中形成特殊的在生活史
17、中形成特殊的“带鞘带鞘”的侵染期幼的侵染期幼虫虫发育有两处阶段：寄生阶段和腐生阶段发育有两处阶段：寄生阶段和腐生阶段侵染期线虫体内携带共生细菌；昆虫发生败侵染期线虫体内携带共生细菌；昆虫发生败血病而死亡血病而死亡寄主：鞘翅目、双翅目、同翅目、膜翅目、寄主：鞘翅目、双翅目、同翅目、膜翅目、等翅目、鳞翅目、脉翅目、蜻蜒目和直翅目等翅目、鳞翅目、脉翅目、蜻蜒目和直翅目致病机理：昆虫病原线虫消化道内携带致病机理：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，
18、使体内释放出来，在昆虫血液内增殖，使寄主患败血症迅速死亡。寄主患败血症迅速死亡。生活史：斯氏线虫科生活史：斯氏线虫科 Steinernematidae 异小杆科异小杆科 HeterorhabditidaeThe mutualistic bacterium, Xenorhabdus bovienii, in a vesicle of the nematode, Steinernema feltiae (夜蛾斯氏夜蛾斯氏线虫线虫) (=bibionis). (R. Akhurst)Stained specimen of Steinernema feltiae showing the mutuali
19、stic 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 color would
20、 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 Steinernema gla
21、seri (格氏斯氏线虫格氏斯氏线虫) 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) (斯氏属芜菁斯氏属芜菁夜蛾线虫夜蛾线虫) juvenile di
22、ssected from Tipula (大蚊大蚊) obracea. (D. Gouge)Steinernema feltiae (=bibionis) mating. (D. Gouge)Spodoptera exigua (非洲贪夜非洲贪夜蛾蛾) pupa dissected to show Steinernema carpocapsae (小小卷蛾斯氏线虫卷蛾斯氏线虫) juveniles. (A. Hara)Steinernema carpocapsae (小小卷蛾斯氏线虫卷蛾斯氏线虫) infected juvenile in a typical resting mode in w
23、ater. Note J shaped tail. (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
24、wettable dispersible 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
25、同体的雌线虫产下幼虫，再过2天后幼虫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 (蜡螟蜡螟) larva infected with the nematode Heterorhabditis bacteriophor (嗜菌异小杆线虫嗜菌异小杆线虫), demon-strating bioluminescence in the dark. (R. Stuart)Galleria larva infected with the nematode Heterorhabditis bacterioph
26、or in the light. Companion slide for Slide 187. (R. Stuart)Rosette of Heterorhabditis bacteriophora (异小杆线虫异小杆线虫). 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 carbona
27、te. (B. Jaffee) Antibiotic production by Phase I Photorhabdus luminescens (异小杆线虫消化道内的一种发光杆菌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四、昆虫病原线虫的特点寄主范围广，寄生杀
28、虫效果好，致死速寄主范围广，寄生杀虫效果好，致死速度快，不产生抗药性度快，不产生抗药性在土壤中有较好的生存能力、扩散能力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，特别是对土对害虫具有主动搜寻能力，特别是对土栖性及钻蛀性害虫栖性及钻蛀性害虫使用方便，对人、畜、环境安全使用方便，对人、畜、环境安全五、线虫杀虫剂的应用前景五、线虫杀虫剂的应用前景1. 线虫的大量繁殖线虫的大量繁殖首次人工培养，首次人工培养，1931年年寄主昆虫活体培养寄主昆虫活体培养单菌半固体培养基培养单菌半固体培养基培养液体发酵罐培养液体发酵罐培养培养基：水、乳化剂、酵母、植物油、蛋白培养基：水、乳化剂、酵母、植物
29、油、蛋白质质2. 线虫的质量线虫的质量稳定性稳定性施用的简便性施用的简便性有效性有效性生产时间生产时间(市场需要决定市场需要决定)3. 线虫的贮存线虫的贮存侵染期线虫的货价寿命由贮存能量和利用率侵染期线虫的货价寿命由贮存能量和利用率决定决定贮存能量：脂类贮存能量：脂类理想的贮存方式：半干燥和脱水状态理想的贮存方式：半干燥和脱水状态4. 线虫的应用技术线虫的应用技术能与化学杀虫剂、生物杀虫剂混合使用能与化学杀虫剂、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可适用于几乎所有的地面或空中喷洒装置5. 应用情况应用情况
30、国外应用情况：国外应用情况： 已成功应用于防治葡萄黑喙象甲、蝼蛄、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。药防治的农林害虫。国内应用情况：国内应用情况：l20世纪世纪80年代后期应用异小杆线虫属的一种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防治苹果桃小食心虫，地下虫蛹死亡率达到90%92%l20世纪世纪90年代初，应用芜菁夜蛾线虫防治心年代初，应用芜菁夜蛾线虫防治心叶期玉米螟虫，幼虫死亡率达叶期玉米螟虫，幼虫死亡率达80.4%90.5%l广东昆虫研究所开发出了广东昆虫研究所开发出了“昆虫病原线虫液昆虫病原线虫液体生产系统体生产系统”六、主要线虫杀虫剂产品六、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、嗜菌异小杆线氏线虫、蝼蛄斯氏线虫、嗜菌异小杆线虫、大异小杆线虫等虫、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？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？并比较它们的异同点？
