黑胸散白蚁对绿僵菌侵染的群体抗性及其机理研究

【摘要】白蚁作为一种古老的社会性昆虫,协同进化过程形成了独特的免疫机制。它不但具有个体生理免疫策略,而且依赖营群体生活大大提高了自身对病原物侵染的控制。黑胸散白蚁ReticulitermeschinensisShyder在我国分布广泛,对房屋建筑危害严重,具有群体小而分散,抗病性强,防治困难等特点。绿僵菌(Metarhiziumanisopliae)作为一种虫生病原真菌,寄主广泛,致病力强,对高等动物和农作物安全,应用前景广阔。本文从黑胸散白蚁个体生理免疫和群体行为防御相比较的角度,重点研究了黑胸散白蚁对绿僵菌侵染的群体抗病性及其机理。主要研究结果如下：1.绿僵菌对黑胸散白蚁的室内毒杀效果使用高浓度的绿僵菌孢子悬浮液(1.0×107个孢子/m1)感染三种不同密度(1头/皿、10头/皿、20头/皿,D=9cm)下的白蚁,在第4天时,1头/皿和10头/皿白蚁的死亡率较高,二者无显著性差异,但都显著高于20头/皿的白蚁；在感染第8天时,三种密度下白蚁的死亡率都表现出了显著性差异,其中密度越大白蚁的死亡率越小；感染第12天时的结果表现与第8天一致。随着感染时间的延长,三种密度下白蚁的死亡率均在持续上升。三种密度下的白蚁,在处理第4天的LC50值均大于第8天和第12天的LC50,在同样的处理时间下,群体数量越大其LC50值也增大,即：LC50(1头/皿)<LC50(10头/皿)<LC50(20头/皿),即群体数量越大其抗病性也越强。2.绿僵菌对白蚁群体和白蚁个体的侵染效果在扫描电镜下观察发现,被绿僵菌孢子侵染后群体白蚁(20头/皿)和个体白蚁(1头/皿)体表的孢子数量变化差异显著。接种绿僵菌孢子1h、12h、24h后,单头饲养的白蚁其体表的孢子数量没有随着时间明显的减少,而群体饲养的白蚁(20头/皿)其体表的孢子数量随着时间逐渐递减,在24h后很难在体表找到附着的孢子。3.白蚁卫生行为在抵抗绿僵菌侵染中的作用白蚁感染绿僵菌孢子后,其行为联系大大加强,具体表现为理毛频率和交哺频率显著增加。两头均染菌的白蚁之间相互理毛频率和相互交哺频率均显著高于Tween80组及完全对照组的两头白蚁,且Tween80组两头白蚁的相互理毛频率和相互交哺频率与完全对照组无显著差异。并且发现完全染菌组中两头白蚁相互理毛和交哺行为的总频率远远高于Tween80组以及完全对照组的两头白蚁,而后两者之间无差异性。除了两头均染菌的白蚁之间的理毛时长显著长于Tween80处理的两头白蚁外,其他各组白蚁之间的理毛时长并无显著性差异。比较各处理组的交哺时长发现,培养皿中一头染菌处理与另一头未处理白蚁之间其相互交哺时长显著高于Tween80组以及完全对照组的两头白蚁,其余各组的交哺时长未见显著差异。并且发现完全染菌组,Tween80组以及完全对照组中两头白蚁其相互理毛和交哺行为持续的总时长,并无显著性差异。可见,白蚁的社会行为持续的时间不稳定,并没有明确的规律性。4.绿僵菌侵染后白蚁群体与白蚁个体的抗菌活性用低浓度的绿僵菌孢子感染群体白蚁(20头/皿)和个体白蚁(1头/皿)后,第3天检测发现,个体白蚁产生的抗菌活性最强,显著高于群体白蚁及其它各组的抗菌活性；虽其它各组的白蚁均产生了一定的抗菌活性,但是它们之间差异不显著,第5天的分析结果同第三天。5.绿僵菌侵染后白蚁体内保护酶活性变化用低浓度的绿僵菌感染后,测定群体白蚁(20头/皿)和个体白蚁(1头/皿)体内保护酶活性发现,群体处理的白蚁体内CAT、SOD、AKP及ACP的活性与其对照组并没有显著性差异,而单头处理的白蚁体内CAT与AKP活性显著高于其对照组,而SOD与ACP的活性与其对照组无显著性差异。6.绿僵菌侵染后白蚁体内免疫基因的表达量变化荧光定量PCR测定发现,白蚁染菌后其免疫基因termicin和transferrin在个体水平上的相对表达量显著高于单头对照组、群体染菌组以及群体对照组白蚁。并且单头对照组白蚁其termicin的相对表达量显著高于群体对照组白蚁,单头对照组白蚁其transferrin的相对表达量显著高于群体染菌组白蚁,其余各组之间无显著差异。
【作者】王威；
【导师】黄求应；
【作者基本信息】华中农业大学，农业昆虫与害虫防治，2014，硕士
【关键词】黑胸散白蚁；绿僵菌；群体抗病性；死亡率；卫生行为；抗菌活性；保护酶；免疫基因；

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