南非科学家创新用真菌保护苹果树成效惊人

世界各地的园丁都害怕自己的植物上出现蚜虫。这些吸食汁液的昆虫约有 4000 种，其中约 250 种是害虫，会对花园或果园里的作物造成严重破坏。

其中之一是苹果绵蚜（绵蚜属的伊氏苹果绵蚜（Eriosoma lanigerum））。顾名思义，这种蚜虫会侵害苹果树，其特征是覆盖并保护自身的白色蜡质分泌物。

这种蚜虫原产于美国，在世界各地只要有苹果种植的地方都能发现。它于 1895 年在南非首次被发现，随着时间的推移，已成为苹果的严重害虫。

蚜虫通过植物的根系和地上部分侵害苹果树。这些虫群会致使苹果根异常肿大，阻碍整个植物的养分和水分流动。如果虫害得不到控制，一棵树的芽、嫩枝和结果枝可能会被完全破坏。根部的母虫会产生被称作“爬虫”的幼虫，它们从根部迁移到苹果树的地上部分。幼树和新的苹果品种 尤其易受侵害。

2023 年，南非生产了 130 万吨苹果，出口 544759 吨。苹果种植面积超过 25000 公顷；15000 公顷的主要种植区位于西开普省，特别是在塞雷斯和格罗恩兰地区。2023 年苹果生产的估计价值为每吨 8794 兰特（约合 490 美元）。

近几十年来，果园中控制苹果绵蚜虫害最常见的方法是施用高剂量的化学杀虫剂。全球许多苹果种植者，包括南非的生产者，均报告说这些昆虫似乎已经对这些杀虫剂产生了抗药性。这一点，再加上对化学物质对环境有害影响的担忧，促使科学家去探寻新的昆虫防治办法。

我们是斯泰伦博斯大学保护生态学和昆虫学系的生物学家，正在研究杀虫真菌和线虫来防治害虫。在最近的一篇学术文章中，我们研究了昆虫病原真菌是否有助于保护南非的苹果树免受苹果绵蚜的侵害。这些真菌在所有土壤中自然存在，只是数量较少，它们可以控制昆虫的数量。

我们想弄清楚这些真菌能否用于生物防治，这是一种利用生物来控制害虫的方法。结果很明确：我们测试的六种真菌中有三种在感染和消灭苹果绵蚜方面非常迅速和有效。

在本次研究中，我们从西开普省不同的苹果园获取了土壤样本，并用易感昆虫（粉虫）从土壤里捕获真菌。

将分离出的真菌在培养皿中的琼脂上进行培养，一旦孢子可见，我们就收获孢子，并将绵蚜雌虫浸入特定浓度的溶液中，以评估其杀灭潜力。（雌虫自身受精，为此不需要雄虫。）

真菌孢子附着在昆虫身上，向蚜虫体内发送一种管状结构，并在其体外形成孢子。这些孢子可以大量生产，并以高浓度使用，以自然杀死目标害虫。

其中两种真菌在五天内感染并杀死绵蚜雌虫的效果特别显著。对于真菌而言，这种速度相当快，通常真菌需要 7 到 14 天才能杀死昆虫，并在昆虫尸体外部形成孢子。

我们对这些结果感到非常兴奋——特别是据我们所知，我们的研究小组是首个测试将昆虫病原真菌用于控制绵蚜的。

市场上有许多含有昆虫病原真菌的商业产品用于控制昆虫。

它们在高浓度下应用不会产生负面的生态影响，因为其在目标环境中自然存在的数量原本就少。

既然我们了解了所研究的当地昆虫病原真菌物种的能力，就计划在更自然的条件下对其进行测试。

这包括将其用于有遮盖的苹果树，比如在温室、遮阳棚和隧道里的苹果树。

大规模培养和配方尤为重要，以确保真菌能在商业规模上发挥作用。

最终，我们希望与当地商业公司合作，大规模生产这些特定的真菌种类。

安托瓦内特·保拉·马兰获得了来自南非 Hortgro 科学的资金

莱托迪·卢基·马图尔韦从南非的 HORTGRO 科学获取了资金

诺玛科瓦·费思·斯托克韦（Nomakholwa Faith Stokwe）在斯泰伦博斯大学工作。她从 HORTGRO 科学机构获得资助。