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苏云金芽胞杆菌以色列亚种(Bacillusthuringiensissubsp.israelensis,简称Bti)和球形芽胞杆菌(B.sphaericus,简称Bs)是蚊虫生物防治中应用最广泛的两种菌种,在控制蚊虫数量、消除蚊虫叮咬、预防蚊媒疾病等方面发挥着重要的作用。其中Bti主要应用于防治白纹伊蚊,对按蚊、库蚊也具有防治作用；Bs已广泛应用于防治淡色库蚊和致倦库蚊,对按蚊、伊蚊也具有防治作用。Bti杀虫谱较宽、几乎不产生抗性,但同时具有持效期短的缺点；而Bs具有持效期长的优点,但是杀虫谱较窄、可产生抗性。为了兼顾两种杀蚊微生物的优点同时避免各自在野外应用中的缺点,本论文研究了Bti、Bs的混合发酵并对混合发酵液的杀蚊特性进行评价,探讨混合发酵液在蚊虫控制中的应用,为更好的开发微生物杀蚊幼制剂、有效控制蚊虫奠定一定的基础。
本研究首先进行了Bti和Bs单独发酵液不同比例配比的混合液的杀蚊效果评价。结果显示,Bti和Bs按不同比例混合后对敏感和抗性致倦库蚊均表现出高毒力。与单独发酵液相比较,单独发酵液不同比例混合后对敏感、抗性致倦库蚊部分表现为正协同作用,部分则表现为负协同作用。其中当二者按体积比为1:1进行混合时对敏感、抗性致倦库蚊均具有更高毒力,48h时LC50分别为0.073、0.168ppm,表现出正协同作用(协同因子SF分别为3.5、2.3),因而在蚊虫的防治中可以利用Bti和BsC3-41单独发酵液的1:1比例配比的混合液,以达到预防蚊虫抗性产生、治理抗性蚊虫的目的。
进行了基于摇瓶的Bti、Bs混合发酵,并对混合发酵液进行了杀蚊效果的评估。结果显示,Bti、BsC3-41能够共同生长于发酵培养基,均能形成芽胞和杀蚊毒素。混合发酵过程中Bti、BsC3-41的菌数曲线、芽胞形成曲线分别与各自单独发酵曲线相似,pH变化曲线与Bti单独发酵的曲线相似。发酵结束时混合发酵液中Bti菌数为1.1×109个/ml,芽胞数为0.6×109个/ml,Bs菌数为2.2×109个/ml,芽胞数为1.3×109个/ml,对敏感致倦库蚊的LC50在24h、48h分别为1.099、0.583ppm,对抗性致倦库蚊的LC50分别为1.052、0.777ppm。在发酵罐中进行Bti、Bs混合发酵放大实验,发现在发酵罐中Bti、BsC3-41同样能够共同生长于发酵培养基并形成芽胞和杀蚊毒素。混合发酵过程中Bti、BsC3-41的菌数曲线、芽胞形成曲线分别类似于各自的单独发酵曲线,而pH变化曲线、溶氧系数曲线分别类似于Bti单独发酵相应的曲线。发酵结束时混合发酵液中Bti菌数为3.2×109个/ml,芽胞数为1.2×109个/ml,Bs菌数为2.3×109个/ml,芽胞数为1.1×109个/ml。生测结果表明,混合发酵液对敏感致倦库蚊的LC50在24h、48h分别为1.711、0.938ppm,对抗性致倦库蚊的LC50分别为1.437、0.882ppm。
比较摇瓶条件下Bti、BsC3-41不同比例配比混合液以及混合发酵液杀蚊效果,表明二者对敏感和抗性致倦库蚊均表现出高毒性,但前者比后者具有更高的杀蚊毒力,后者在48h时对敏感、抗性致倦库蚊的LC50分别是前者的8倍、4.6倍。因此,通过按1:1的比例进行Bti、BsC3-41配比的混合液对敏感和抗性致倦库蚊具有更高毒力,对于蚊虫的防治特别是预防蚊虫抗性的产生以及凰抗性蚊虫的治理具有一定的应用价值。