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昆虫病原真菌感染昆虫宿主的机制和宿主昆虫的防御策略研究进展
生物多样性
2023, 31 (11):
23273-.
DOI: 10.17520/biods.2023273
昆虫病原真菌是寄生于昆虫而引起昆虫死亡的一类真菌, 具有高杀虫效力且对环境的影响较小, 常被用作生物杀虫剂来控制害虫, 具有重要的应用价值。本文对昆虫病原真菌的分类信息进行了归纳总结, 系统阐述了真菌侵染宿主的过程以及在感染过程中对宿主行为的改变及孢子传播的机制。随后梳理了昆虫在面对感染时采取相应抵抗感染的策略, 主要包括体壁防御和自身免疫系统的防御以及行为上避免真菌病原体。在此基础上讨论了真菌对昆虫的致病机制以及与昆虫的防御机制二者联系紧密的协同进化关系。最后我们对未来的研究方向进行了展望, 强调应该依据传染病传播动力学的基本模型探究昆虫虫口密度与环境中的孢子浓度对传染病暴发的影响, 研究真菌传播规律以指导田间应用。  View image in article
图2
不同类型真菌感染宿主过程的差异以及“僵尸真菌”宿主的行为重叠。改自de Bekker等(
正文中引用本图/表的段落
真菌种类不同, 宿主范围也具有很大变化。白僵菌属(Beauveria)和绿僵菌属(Metarhizium)的许多真菌宿主范围广泛, 在感染后几天内消耗并杀死宿主, 不会引起宿主明显的行为改变(Glare et al, 2012; Rohrlich et al, 2018)。而虫霉目和肉座菌目的许多真菌能够操纵宿主的行为(Jensen et al, 2006)。宿主行为的改变是影响真菌传播的关键因素。真菌操纵宿主的行为使孢子的传播更加有效, 从而增加自身的生存能力。宿主一系列的反常行为主要包括漫无目的的过度游走, 并在感染结束时爬上植株, 从较高的位置喷射孢子, 同时这种向上的运动还可能伴随寻光行为。当被控制的昆虫到达最终的位置, 真菌通常会诱导昆虫的抓握行为来确保昆虫粘附在底部基质上。被虫霉菌感染的昆虫还会将翅膀张开, 以便更好地喷射孢子。这一系列的操纵行为不是在一天中的任何时候都会发生, 这些不同寻常的操纵行为仅会在每天特定的时间内发生。被虫霉属(Entomophthora)真菌感染的昆虫还表现出了比平时更疯狂的交配行为, 通过直接接触增加孢子传播, 如图2所示。
本文的其它图/表
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