昆虫病原线虫课件

1、昆虫病原线虫第三节第三节 线虫杀虫剂线虫杀虫剂昆虫病原线虫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昆虫病原线虫一、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

2、。已知的线椎动物线虫动物门，线虫纲。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。昆虫病原线虫一、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

3、虫种群和抑制害虫的作用昆虫病原线虫一、昆虫病原线虫的形态特征一、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

4、，分属3131科，可寄生鳞翅、科，可寄生鳞翅、鞘翅、直翅、双翅、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昆虫病原线虫二、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格氏斯氏线虫，标志利用昆虫病原线虫防治害虫的开始虫的开始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、异小杆线虫昆虫病原

5、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昆虫病原线虫无尾感器纲无尾感器纲 Adenophorea 咀刺目咀刺目 Enoplida索科索科 Mermithidae四线科四线科 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 Diplogasteri

6、dae头叶科头叶科 Cephalobidae斯氏线虫科斯氏线虫科 Steinernematidae异小杆科异小杆科 Heterorhabditidae 垫刃目垫刃目 Tylenchida 垫刃科垫刃科 Tylenchidae腊肠线虫科腊肠线虫科 Allantonematidae新垫刃科新垫刃科 Neotylenchidae滑刃科滑刃科 Aphelenchoididae园线虫科园线虫科 Sphaerulariidae动物界动物界 Kingdom Animalia 线虫门线虫门 Nematoda (2纲纲13目目)昆虫病原线虫索科线虫索科线虫 (Mermithidae)(Mermithidae)形

7、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，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种以上昆虫病原线虫索科索科 (Mermithidae)(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

8、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)：蚋昆虫病原线虫Female Mermis (索线虫属索线虫属) quirindiensis, a mermithid parasite of grasshoppe

9、rs in Australia, ovipositing on vegetation during a rainy period. (G. Baker) Egg of Mermis quirindiensis. (G. Baker)昆虫病原线虫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)昆虫病原线虫The grasshopper, Phaolacridium vitt

10、atum, dissected to show parasitism by mermithid nematode. (G. Baker)Female Mermis nigrescens (蝗蝗索线虫索线虫), a mermithid parasite of grasshoppers in North America. The black color of the mermithid nematode is to the eggs in the females body. (J. Capinera)昆虫病原线虫 Locust dissected to show Mermis nigrescens

11、 juveniles in the cavity. (R. Gorden)Locust with Mermis nigrescens post parasite emerging from the region. (J. Capinera)昆虫病原线虫 Japanese beetle, Popillia japonica, larva showing mermithid juvenile nematode in situ. (M. Klein) Mermithid post parasite emerging from Japanese beetle, Popillia japonica, l

12、arva. (M. Klein)昆虫病原线虫 Upper Left: Terminal abdomen of black fly larva with mermithid juvenile in situ. Lower Left: Mermithid post parasite emerging from black fly larva. Upper Right: Mermithid post parasites emerging from black fly larva. (R.Gordon)昆虫病原线虫 Romanomeris culicivorax (食蚊罗索线虫食蚊罗索线虫) juve

13、nile coiled in the thorax of Aedes aegypti. (R. Gordon) Romanomeris culicivorax post parasite emerging from the thorax of Aedes aegypti. (R. Gordon)昆虫病原线虫垫刃目垫刃目: 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、膜翅目等昆虫病原线虫垫刃目垫刃目: 园线虫科园线虫科 Sphaerulariidae Sphaerulariopsis adult, a nematod

14、e parasite of bark beetle, with everted uterus. (Drawn by R. Giblin-Davis)昆虫病原线虫垫刃目垫刃目: 腊肠线虫科腊肠线虫科 Allantonematidae Contortotylenchus juveniles emerging from Ips (小小蠹蠹) adult bark beetle (树皮甲虫树皮甲虫). (D. Kinn)昆虫病原线虫小杆目：小杆科小杆目：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

15、主只在受到严重威胁时才死亡寄主：如天牛等昆虫病原线虫小杆目：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 in the foreground infected by the nematode Phasmarhabditis hermaphrodita. Note character-istic swollen mantle of the infected slug i

16、n comparison to the healthy slugthe back-ground. (M. Wilson)昆虫病原线虫 Deroceras reticulum five days after death following infected by Phasmarhabditis hermaphrodita, showing densely populated cadaver being fed upon by adult nematodes. (M.Wilson)Deroceras reticulum one day after death following infection

17、 by Phasmarhabditis hermaphrodita, showing adult nematodes spreading and feeding on entire cadaver昆虫病原线虫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

18、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、蜻蜒目和直翅目昆虫病原线虫致病机理：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，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。昆虫病原线虫生活史：斯氏线虫科生活史：斯氏线虫科 Steinernematidae 异小杆科异小杆科 Heterorhabditidae昆虫病原线

19、虫The 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 mutualistic bacterium, Xenorhabdus bovienii, in the vescle. (R. Akhurst)昆虫病原线虫 Phase I (blue-green) and phas

20、e 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 appear dark green instead (M. A. Hatab)昆虫病原线虫Cyclocephala hirta infected with the nematode Het

21、ero-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 glaseri (格氏斯氏线虫格氏斯氏线虫) shortly after penetrating through the gut wall of the house cricket.

22、(Y. Wang)昆虫病原线虫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)昆虫病原线虫Encapsulated Steinernema feltiae (=bibionis) (斯氏属芜菁斯氏属芜菁夜蛾线虫夜蛾线虫) juvenile dissected from Tipula (大蚊大蚊) obracea. (D. Gouge)Steinernema feltiae (=bibionis)

23、 mating. (D. Gouge)昆虫病原线虫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 water. Note J shaped tail. (A. Hara)昆虫病原线虫Commercial preparation of Stei

24、nernema 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)昆虫病原线虫Cross section of a wettable dispersible granule (WDG) with steinernematid nema

25、todes in the center. (R. Georgis)Diagram for production of wettable dispersible granules (WDG) containing entomopathogenic nematodes (e.g. steinernematids). (R. Georgis)昆虫病原线虫异小杆科异小杆科 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

26、菌，寄主由于细菌存在而死亡寄主：夜蛾科、象甲科、金龟科等昆虫病原线虫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 bacteriophor in the light. Companion slide for Slide 187.

27、 (R. Stuart)昆虫病原线虫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 carbonate. (B. Jaffee)昆虫病原线虫 Antibiotic producti

28、on 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)昆虫病原线虫四、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、环境安全昆虫病原线虫五、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