南非科學家創新用真菌保護蘋果樹成效驚人

世界各地的園丁都害怕自己的植物上出現蚜蟲。這些吸食汁液的昆蟲約有 4000 種，其中約 250 種是害蟲，會對花園或果園裡的作物造成嚴重破壞。

其中之一是蘋果綿蚜（綿蚜屬的伊氏蘋果綿蚜（Eriosoma lanigerum））。顧名思義，這種蚜蟲會侵害蘋果樹，其特徵是覆蓋並保護自身的白色蠟質分泌物。

這種蚜蟲原產於美國，在世界各地只要有蘋果種植的地方都能發現。它於 1895 年在南非首次被發現，隨着時間的推移，已成爲蘋果的嚴重害蟲。

蚜蟲通過植物的根系和地上部分侵害蘋果樹。這些蟲羣會致使蘋果根異常腫大，阻礙整個植物的養分和水分流動。如果蟲害得不到控制，一棵樹的芽、嫩枝和結果枝可能會被完全破壞。根部的母蟲會產生被稱作“爬蟲”的幼蟲，它們從根部遷移到蘋果樹的地上部分。幼樹和新的蘋果品種 尤其易受侵害。

2023 年，南非生產了 130 萬噸蘋果，出口 544759 噸。蘋果種植面積超過 25000 公頃；15000 公頃的主要種植區位於西開普省，特別是在塞雷斯和格羅恩蘭地區。2023 年蘋果生產的估計價值爲每噸 8794 蘭特（約合 490 美元）。

近幾十年來，果園中控制蘋果綿蚜蟲害最常見的方法是施用高劑量的化學殺蟲劑。全球許多蘋果種植者，包括南非的生產者，均報告說這些昆蟲似乎已經對這些殺蟲劑產生了抗藥性。這一點，再加上對化學物質對環境有害影響的擔憂，促使科學家去探尋新的昆蟲防治辦法。

我們是斯泰倫博斯大學保護生態學和昆蟲學系的生物學家，正在研究殺蟲真菌和線蟲來防治害蟲。在最近的一篇學術文章中，我們研究了昆蟲病原真菌是否有助於保護南非的蘋果樹免受蘋果綿蚜的侵害。這些真菌在所有土壤中自然存在，只是數量較少，它們可以控制昆蟲的數量。

我們想弄清楚這些真菌能否用於生物防治，這是一種利用生物來控制害蟲的方法。結果很明確：我們測試的六種真菌中有三種在感染和消滅蘋果綿蚜方面非常迅速和有效。

在本次研究中，我們從西開普省不同的蘋果園獲取了土壤樣本，並用易感昆蟲（粉蟲）從土壤裡捕獲真菌。

將分離出的真菌在培養皿中的瓊脂上進行培養，一旦孢子可見，我們就收穫孢子，並將綿蚜雌蟲浸入特定濃度的溶液中，以評估其殺滅潛力。（雌蟲自身受精，爲此不需要雄蟲。）

真菌孢子附着在昆蟲身上，向蚜蟲體內發送一種管狀結構，並在其體外形成孢子。這些孢子可以大量生產，並以高濃度使用，以自然殺死目標害蟲。

其中兩種真菌在五天內感染並殺死綿蚜雌蟲的效果特別顯著。對於真菌而言，這種速度相當快，通常真菌需要 7 到 14 天才能殺死昆蟲，並在昆蟲屍體外部形成孢子。

我們對這些結果感到非常興奮——特別是據我們所知，我們的研究小組是首個測試將昆蟲病原真菌用於控制綿蚜的。

市場上有許多含有昆蟲病原真菌的商業產品用於控制昆蟲。

它們在高濃度下應用不會產生負面的生態影響，因爲其在目標環境中自然存在的數量原本就少。

既然我們瞭解了所研究的當地昆蟲病原真菌物種的能力，就計劃在更自然的條件下對其進行測試。

這包括將其用於有遮蓋的蘋果樹，比如在溫室、遮陽棚和隧道里的蘋果樹。

大規模培養和配方尤爲重要，以確保真菌能在商業規模上發揮作用。

最終，我們希望與當地商業公司合作，大規模生產這些特定的真菌種類。

安託瓦內特·保拉·馬蘭獲得了來自南非 Hortgro 科學的資金

萊託迪·盧基·馬圖爾韋從南非的 HORTGRO 科學獲取了資金

諾瑪科瓦·費思·斯托克韋（Nomakholwa Faith Stokwe）在斯泰倫博斯大學工作。她從 HORTGRO 科學機構獲得資助。