在草莓田里,有一种肉眼几乎难以察觉的微小生物——苍白叶螨(Phytonemus pallidus ),正悄无声息地威胁着全球草莓产业的健康发展。这种螨虫喜欢躲藏在草莓植株冠层中心的嫩叶间,以幼嫩组织为食,其分泌的毒性唾液会导致叶片卷曲硬化、果实萎缩褐变,使果实失去商品价值。更棘手的是,由于它们藏匿在植株冠层深处,传统农药难以有效触达,而历史上最有效的杀螨剂硫丹又因健康和环境风险已于2016年在加拿大禁用。现有获批农药效果有限,且长期使用可能诱发害螨抗药性,例如二斑叶螨(Tetranychus urticae )对阿维菌素的抗性已有报道。面对这一困境,科学家开始将目光转向大自然自身的调控力量——虫生真菌(Entomopathogenic Fungi, EPF)。
在此背景下,由Andréa Duclos等人组成的研究团队在《Journal of Economic Entomology》上发表了一项重要研究。他们深入调查了加拿大魁北克省草莓田中,苍白叶螨被虫生真菌Hirsutella 属物种自然感染的情况,并探究了环境与农业管理因素对感染率的影响,以评估利用这类真菌进行保育型生物防治的潜力。
关键技术方法概述
研究团队于2022-2023年生长季监测了魁北克省8个地理区域的25个草莓田(含5个有机农场和20个常规农场)。每周或每两周采集植株冠层嫩叶,在体视显微镜下计数苍白叶螨及显示明显菌丝感染(自然霉变)的个体。在每个田块安装自动气象站记录温度、湿度和降水。从霉变螨体分离真菌,通过形态学和多基因位点(SSU、ITS、TEF1 、RPB2 )系统发育分析进行物种鉴定。采用广义线性混合模型分析气象与农艺因素对霉变螨比例和数量的影响。
研究结果
真菌分离株的鉴定
从霉变苍白叶螨中分离获得的5个菌株,经多基因系统发育分析被鉴定为两种Hirsutella 物种:H. nodulosa (4个分离株)和H. subulata (1个分离株)。值得注意的是,H. subulata 是首次在加拿大被报道,也是首次被发现可感染螨类。
自然霉变苍白叶螨的分布
在25个采样点中的17个发现了自然霉变的苍白叶螨。两年间共检查30,338片叶子,其中13,928片有苍白叶螨,1,787片发现了霉变个体。不同地区霉变螨的比例存在差异,且霉变比例随季节推进而升高,从6月的19.7%增至11月的55.3%。
气象参数与苍白叶螨侵染率
统计分析表明,温度升高会显著增加苍白叶螨的侵染率,而降水和相对湿度对侵染率无显著影响。
气象变量、自然霉变苍白叶螨数量及比例
温度升高会显著增加观察到的自然霉变苍白叶螨数量。相对湿度、温度和降水三者均显著影响霉变螨占总螨数的比例:湿度和温度越高、降水越多,霉变比例越高。
苍白叶螨侵染率与自然霉变个体
苍白叶螨的侵染率越高,观察到的霉变个体数量也显著增加。
农业管理与种植系统
统计分析显示,常规管理与有机管理之间,以及塑料覆盖种植与垫料行种植系统之间,在自然霉变苍白叶螨的数量或比例上均无显著差异。
研究结论与讨论
本研究首次在加拿大报道了Hirsutella subulata 感染螨类,并证实H. nodulosa 和H. subulata 在魁北克省草莓田中自然感染苍白叶螨。研究发现,霉变螨的出现和比例受到气象条件(温度、湿度、降水)和害螨密度的显著影响,但农业管理方式和种植系统未表现出显著效应。尽管未观察到由真菌引起的大规模流行病(Epizootic),但真菌感染的存在和季节性变化规律表明,Hirsutella 物种在自然调控苍白叶螨种群方面扮演着角色。
该研究的意义在于为苍白叶螨的绿色防控提供了新的思路。相较于开发商业化的真菌杀虫剂所需经历的漫长审批流程,通过调整农业实践(如减少农药使用、创造适宜生境)来保护和增强田间原有的Hirsutella 等虫生真菌种群,即实施"保育型生物防治",可能是一条更快捷、更可持续的路径。未来的研究需要进一步评估H. nodulosa 和H. subulata 在实验室和田间条件下的生防效力,以及微环境(如草莓冠层内部)条件对感染过程的作用,从而为制定具体、有效的保育型生物防治策略提供坚实依据,帮助草莓种植者更环保地应对苍白叶螨的威胁。
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