昆虫病原线虫

昆虫病原线虫第1页/共48页第三节线虫杀虫剂第2页/共48页主要内容一、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第3页/共48页一、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。第4页/共48页一、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：调节昆虫种群和抑制害虫的作用第5页/共48页一、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目的数千种昆虫第6页/共48页二、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1940~1960年处于低潮1960~1970年，再次引人关注。如小卷蛾斯氏线虫、异小杆线虫第7页/共48页三、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第8页/共48页无尾感器纲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Tylenchida 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

KingdomAnimalia线虫门

Nematoda(2纲13目)第9页/共48页索科线虫(Mermithidae)形态：成虫幼虫体形相似，丝线状，体白色，0.2~30cm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种以上第10页/共48页索科(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(Reesimermis)：各种蚊类细索属(Disimermis)：按蚊镒索属(Perutilimermis)：盐泽伊蚊新中索属(Neomesomermis)：蚋第11页/共48页FemaleMermis(索线虫属)quirindiensis,amermithidparasiteofgrasshoppersinAustralia,ovipositingonvegetationduringarainyperiod.(G.Baker)

EggofMermisquirindiensis.(G.Baker)第12页/共48页Habitatofmermithid(地丝虫属、索科)nematodesinNortheasternAustralia.(G.Baker)Coiledadultmermithidnematodesinsoil.(G.Baker)第13页/共48页Thegrasshopper,Phaolacridium

vittatum,dissectedtoshowparasitismbymermithidnematode.(G.Baker)FemaleMermisnigrescens(蝗索线虫),amermithidparasiteofgrasshoppersinNorthAmerica.Theblackcolorofthemermithidnematodeistotheeggsinthefemale'sbody.(J.Capinera)第14页/共48页

LocustdissectedtoshowMermisnigrescensjuvenilesinthecavity.(R.Gorden)LocustwithMermisnigrescenspostparasiteemergingfromtheregion.(J.Capinera)第15页/共48页

Japanesebeetle,Popilliajaponica,larvashowingmermithidjuvenilenematodeinsitu.(M.Klein)

MermithidpostparasiteemergingfromJapanesebeetle,Popilliajaponica,larva.(M.Klein)第16页/共48页

UpperLeft:Terminalabdomenofblackflylarvawithmermithidjuvenileinsitu.LowerLeft:Mermithidpostparasiteemergingfromblackflylarva.UpperRight:Mermithidpostparasitesemergingfromblackflylarva.(R.Gordon)第17页/共48页

Romanomerisculicivorax(食蚊罗索线虫)

juvenilecoiledinthethoraxofAedesaegypti.(R.Gordon)

RomanomerisculicivoraxpostparasiteemergingfromthethoraxofAedesaegypti.(R.Gordon)第18页/共48页垫刃目: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、膜翅目等第19页/共48页垫刃目:园线虫科

Sphaerulariidae

Sphaerulariopsisadult,anematodeparasiteofbarkbeetle,witheverteduterus.(DrawnbyR.Giblin-Davis)第20页/共48页垫刃目:腊肠线虫科

Allantonematidae

ContortotylenchusjuvenilesemergingfromIps(小蠹)adultbarkbeetle(树皮甲虫).(D.Kinn)第21页/共48页小杆目：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：如天牛等第22页/共48页小杆目：小杆科

RhabditidaeDerocerasreticulum(fieldslug蛞蝓)feedingonaseedingofoilseedrape(canola).(M.Wilson)DerocerasreticulumintheforegroundinfectedbythenematodePhasmarhabditishermaphrodita.Notecharacter-isticswollenmantleoftheinfectedslugincomparisontothehealthyslugtheback-ground.(M.Wilson)第23页/共48页

DerocerasreticulumfivedaysafterdeathfollowinginfectedbyPhasmarhabditishermaphrodita,showingdenselypopulatedcadaverbeingfeduponbyadultnematodes.(M.Wilson)DerocerasreticulumonedayafterdeathfollowinginfectionbyPhasmarhabditishermaphrodita,showingadultnematodesspreadingandfeedingonentirecadaver第24页/共48页斯氏线虫科

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、蜻蜒目和直翅目第25页/共48页致病机理：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。第26页/共48页生活史：斯氏线虫科

Steinernematidae

异小杆科

Heterorhabditidae第27页/共48页Themutualisticbacterium,Xenorhabdusbovienii,inavesicleofthenematode,Steinernemafeltiae(夜蛾斯氏线虫)(=bibionis).(R.Akhurst)StainedspecimenofSteinernemafeltiaeshowingthemutualisticbacterium,Xenorhabdusbovienii,inthevescle.(R.Akhurst)第28页/共48页

PhaseI(blue-green)andphaseII(pink)bacterialcoloniesofXenorhabdusnematophilus(嗜线虫致病杆菌)

onNBTAplate.WhilephaseIbacterialcoloniesareblue-greeninthisslide,whencoloniesareactivelygrowingthiscolorwouldappeardarkgreeninstead(M.A.Hatab)第29页/共48页CyclocephalahirtainfectedwiththenematodeHetero-rhabditisbacteriophor(redgrub)andhealthygrub(white).Theredcolorisduetopigmentproductionbysymbioticallyassociatedbacterium,Photor-habdusluminescens.(J.Clark)EncapsulatedSteinernemaglaseri(格氏斯氏线虫)shortlyafterpenetratingthroughthegutwallofthehousecricket.(Y.Wang)第30页/共48页ncapsulatedSteinernemaglaseri(格氏斯氏线虫)shortlyafterpenetratingthroughthegutwallofthehousecricket.(Y.Wang)第31页/共48页EncapsulatedSteinernemafeltiae(=bibionis)(斯氏属芜菁夜蛾线虫)

juveniledissectedfromTipula(大蚊)obracea.(D.Gouge)Steinernemafeltiae(=bibionis)mating.(D.Gouge)第32页/共48页Spodopteraexigua(非洲贪夜蛾)

pupadissectedtoshowSteinernemacarpocapsae(小卷蛾斯氏线虫)

juveniles.(A.Hara)Steinernemacarpocapsae(小卷蛾斯氏线虫)infectedjuvenileinatypical"resting"modeinwater.Note"J"shapedtail.(A.Hara)第33页/共48页CommercialpreparationofSteinernemacarpocapsaeinawettabledispersiblegranule(WDG).(R.Georgis)Steinernemacarpocapsaeinfectedjuvenileencapsulatedincalciumalginate.Mostnematodesareinthecenterofthealginatecapsule.(H.Kaya)第34页/共48页Crosssectionofawettabledispersiblegranule(WDG)withsteinernematidnematodesinthecenter.(R.Georgis)Diagramforproductionofwettabledispersiblegranules(WDG)containingentomopathogenicnematodes(e.g.steinernematids).(R.Georgis)第35页/共48页异小杆科

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、金龟科等第36页/共48页Galleria(蜡螟)larvainfectedwiththenematodeHeterorhabditisbacteriophor(嗜菌异小杆线虫),demon-stratingbioluminescenceinthedark.(R.Stuart)GallerialarvainfectedwiththenematodeHeterorhabditisbacteriophorinthelight.CompanionslideforSlide187.(R.Stuart)第37页/共48页RosetteofHeterorhabditisbacteriophora(异小杆线虫).Commonphenomenonobservedwhenthisnematodeisstoredinwaterwherethenematodesaggregatearoundaparticle.Theaggregationcanbedispersedbytheadditionofweakcalciumcarbonate.(B.Jaffee)第38页/共48页

AntibioticproductionbyPhaseIPhotorhabdusluminescens(异小杆线虫消化道内的一种发光杆菌)

showingclearzonepreventingthegrowthofBeauveriabassiana.Theotherplat