植物內(nèi)生真菌與植食性昆蟲共用寄主植物的互作關(guān)系

所有生物關(guān)系中的食物關(guān)系都起著決定性作用。自然條件下,植物、內(nèi)生真菌、昆蟲通過食物鏈發(fā)生關(guān)系,彼此相互依存、相互制約,因而多級(jí)營(yíng)養(yǎng)層間的交互作用是生物協(xié)同進(jìn)化(co-evolution)的驅(qū)動(dòng)力。近年來有關(guān)植物-內(nèi)生真菌互作關(guān)系的研究已經(jīng)廣泛地開展,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者也對(duì)植物內(nèi)生真菌研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的綜述。從Bacon等1977年首次報(bào)道內(nèi)生真菌(Epichloetyphina)、寄主植物的毒素和植食動(dòng)物三者間的關(guān)系,到1988年,Prestidge和Gallagher建立黑麥草(Loliumperenne)中內(nèi)生真菌(Acremonium1olii)的存在與阿根廷莖象甲(Listronotusbonariensis)幼蟲的生長(zhǎng)、存活和取食行為間的關(guān)系,有關(guān)內(nèi)生真菌-植物-昆蟲三者之間互作關(guān)系的研究,取得了可喜的成績(jī)。以下將主要從植物-內(nèi)生真菌共生體、內(nèi)生真菌-植物共生體對(duì)植食性昆蟲的影響、內(nèi)生真菌對(duì)多級(jí)營(yíng)養(yǎng)層關(guān)系的影響和內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物抗蟲活性等幾個(gè)方面進(jìn)行綜述,并依據(jù)三者互作的研究成果提出應(yīng)用方面的展望。1生真菌的傳播過程內(nèi)生真菌是指那些在其生活史的某一階段(或終生)生活于健康植物組織內(nèi),對(duì)植物組織沒有引起明顯病害癥狀的微生物,包括內(nèi)生細(xì)菌、內(nèi)生放線菌和內(nèi)生真菌。其中內(nèi)生真菌主要屬于子囊菌(Ascomycetes)和半知菌(Deuteromycetes),少數(shù)為擔(dān)子菌(Basidiomycetes),包括核菌綱(Pyrenomecetes),盤菌綱(Discomycetes)和腔菌綱(Loculoascomycetes)的真菌。植物與真菌共生現(xiàn)象在自然界普遍存在,典型的共生真菌包括菌根真菌、地衣真菌和內(nèi)生真菌。與菌根和地衣真菌不同的是,內(nèi)生真菌生活于健康植物體內(nèi)(細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間),一般只形成局部感染,占據(jù)1個(gè)或少數(shù)幾個(gè)寄主細(xì)胞即停止生長(zhǎng),待到植物組織生理衰退或老化時(shí),再恢復(fù)生長(zhǎng)。內(nèi)生真菌根據(jù)其傳播方式的不同,可分為垂直傳播和水平傳播兩類。垂直傳播的內(nèi)生真菌如禾草內(nèi)生真菌,以菌絲形態(tài)生活于植物體內(nèi),一般不產(chǎn)生孢子,只能依靠植物的種子傳播,屬于系統(tǒng)侵染類真菌;絕大多數(shù)木本植物和其它植物的內(nèi)生真菌屬于水平傳播類群,在植物生長(zhǎng)季節(jié),來自于空氣中的真菌孢子不斷地侵入植物組織內(nèi),直到達(dá)到飽和為止。內(nèi)生真菌存在于目前已研究過的所有植物內(nèi),包括被子植物、裸子植物、地衣、蕨類植物和海洋植物。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),內(nèi)生真菌生活于植物體的根、莖、葉、花、果實(shí)和種子等器官。因此,在植物體內(nèi)內(nèi)生真菌無處不在。與人類休戚與共的植物,實(shí)際上很可能是植物細(xì)胞和內(nèi)生微生物細(xì)胞的鑲嵌體。在長(zhǎng)期的生存競(jìng)爭(zhēng)和生態(tài)適應(yīng)過程中,植物與內(nèi)生真菌之間形成了互惠互利、和諧共處的共生體。植物為內(nèi)生真菌提供棲息場(chǎng)所和營(yíng)養(yǎng)等,作為回報(bào),內(nèi)生真菌則產(chǎn)生一些具有生物活性的物質(zhì),如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、抑菌劑、殺蟲劑、抗病毒成分等,以促進(jìn)植物生長(zhǎng),增強(qiáng)植物在自然界中的競(jìng)爭(zhēng)能力和適應(yīng)性。自1986年以來,大多數(shù)研究者均認(rèn)為植物和內(nèi)生真菌之間的關(guān)系是一種互惠共生關(guān)系,因此,提出了植物與內(nèi)生真菌之間“抗性互惠共生”、“誘導(dǎo)性抗性”和“獲得性植物抗性”等觀點(diǎn)。內(nèi)生真菌可能作為一種“生物開關(guān)”,使植物在生物或非生物脅迫條件下,對(duì)環(huán)境做出更為迅捷的反應(yīng)。但是,Faeth和Saikkonen等也提出了不同的觀點(diǎn)。2生物固定的作用真菌作為異養(yǎng)生物,其與植物的相互作用不僅影響植物本身,同時(shí)對(duì)與植物相關(guān)的生物多樣性和種群結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生作用,如內(nèi)生真菌和植食性昆蟲之間可能發(fā)生相互影響。已有的研究表明,內(nèi)生真菌感染導(dǎo)致植物對(duì)昆蟲產(chǎn)生作用,昆蟲的種群參數(shù)受到不同程度的影響。不同植物-內(nèi)生真菌共生體組合對(duì)不同的害蟲作用效果存在明顯差別,從延緩、抑制生長(zhǎng)發(fā)育直至毒殺作用,少數(shù)共生體組合也能促進(jìn)某些昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育。2.1與內(nèi)生真菌及帳篷的相互作用目前研究者已經(jīng)對(duì)Neotyphodium屬(早期歸為枝頂孢屬(Acremonlium))及其有性型香柱菌屬(Epichloe)內(nèi)生真菌與禾本科植物組成的共生體進(jìn)行了深入的研究。野外調(diào)查結(jié)果表明:內(nèi)生真菌感染多年生黑麥草、高羊茅(Festucaarundinacaea)和草地羊茅(F.pratensis)后,增強(qiáng)了被感染牧草對(duì)40多種常見害蟲的抗性,這些害蟲包括鞘翅目的阿根廷莖象甲(L.bonariensis)、早熟禾象甲(Sphenophorusparvulus),鱗翅目早熟禾結(jié)網(wǎng)毛蟲(Parapediasiateterrella),半翅目白翅長(zhǎng)蝽(Blissuleucopterus),同翅目葉蟬(Agalliaconstricta)、禾谷縊管蚜(Rhopalosiphumpadi),直翅目飛蝗(Locustamigratoria)等。內(nèi)生真菌(Acremoniumsp.)的感染減輕了日本麗金龜對(duì)黑麥草和高羊茅根部的為害,對(duì)取食真菌感染植株的蚜蟲(Schizaphisspp.)、蟋蟀(Achetadomesticus)等昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育也有不利影響。用真菌感染植株的葉片喂養(yǎng)草地貪夜蛾(Spodopterafrugiperda)幼蟲,幼蟲存活率和生長(zhǎng)速率明顯降低;喂食真菌感染種子的赤擬谷盜(Triboliumcastaneum),其種群增長(zhǎng)速率也顯著降低。深入研究后發(fā)現(xiàn),含枝頂孢屬內(nèi)生真菌的禾本科植物產(chǎn)生一系列的生物堿,如吲哚雙萜類(lolines),波胺(peramine),麥角堿類(ergot),黑麥草堿(lolitrem)等,這些生物堿在牧草的莖基部、葉鞘、花序和種子等地上部組織中積累較高的濃度,并且不同種類的生物堿對(duì)不同害蟲的毒性程度不同。昆蟲取食含生物堿的牧草后,導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)紊亂而直接中毒死亡;或者有毒生物堿在昆蟲體內(nèi)逐漸積累,影響昆蟲對(duì)食物的消化及利用,導(dǎo)致昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育歷期延長(zhǎng)、存活率降低,成蟲不能羽化、產(chǎn)卵;或者降低昆蟲產(chǎn)卵量和孵化率等,以此影響昆蟲的種群參數(shù)。枝頂孢屬內(nèi)生真菌與禾本科植物組成的共生體對(duì)害蟲的作用效果與寄主植物種類、基因型,內(nèi)生真菌種類和基因型及相關(guān)昆蟲種類有關(guān)?，F(xiàn)在枝頂孢屬內(nèi)生真菌已經(jīng)廣泛應(yīng)用到城市草坪草和牧草抗蟲上,為其他內(nèi)生真菌-植物共生體的研究提供了科學(xué)依據(jù)。2.2內(nèi)生真菌對(duì)昆蟲的影響相對(duì)于牧草內(nèi)生真菌,木本植物和其它植物的內(nèi)生真菌大多是水平傳播的,在植物組織內(nèi)形成局部侵染,物種多樣性特別豐富,因而與其它生物的互作關(guān)系也更為復(fù)雜。綜合分析已有的研究資料,內(nèi)生真菌可能通過以下方式作用于昆蟲:(1)直接毒殺作用。如內(nèi)生真菌自身或植物和內(nèi)生真菌相互影響后產(chǎn)生的毒性代謝物對(duì)昆蟲的毒殺;(2)間接影響。內(nèi)生真菌感染植物后,誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗性,或通過影響植物的營(yíng)養(yǎng)和代謝產(chǎn)物(昆蟲的食物)而影響昆蟲的發(fā)育;(3)影響昆蟲的產(chǎn)卵選擇性。內(nèi)生真菌感染后,植物能散發(fā)特異性的揮發(fā)物,吸引或驅(qū)避雌蟲產(chǎn)卵,從而控制害蟲的分布和為害;(4)影響昆蟲多級(jí)營(yíng)養(yǎng)層關(guān)系,如通過調(diào)控害蟲的寄生性天敵和捕食性天敵,控制害蟲的種群數(shù)量。Raps和Vidal發(fā)現(xiàn),在取食接種內(nèi)生真菌(A.alternatumGams)的甘藍(lán)葉片后,小菜蛾(PlutellaxylostellaL.)幼蟲生長(zhǎng)速率降低,死亡率增加,而蛹和成蟲的體重沒有相應(yīng)的降低。雌性小菜蛾對(duì)內(nèi)生真菌侵染的葉片表現(xiàn)得更加敏感。這是由于內(nèi)生真菌感染的寄主葉片中植物甾醇濃度變化而影響了小菜蛾的生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)齡期越低的幼蟲影響越顯著。研究證實(shí),接種內(nèi)生真菌(A.strictum)后番茄和甘藍(lán)等植物甾醇代謝會(huì)改變,使植物合成固醇的質(zhì)量和數(shù)量部分受抑制。因?yàn)槔ハx不能合成固醇,而固醇又是昆蟲蛻皮激素和膜系統(tǒng)合成所必須的;植物中甾醇的組成對(duì)昆蟲的生長(zhǎng)和蛻皮有重要的影響,當(dāng)植物中甾醇的合成被內(nèi)生真菌代謝產(chǎn)物抑制時(shí),昆蟲對(duì)食物的可利用性降低。進(jìn)一步的研究表明,內(nèi)生真菌感染后,能特異性地影響植物的揮發(fā)物成分,這些成分對(duì)昆蟲的產(chǎn)卵選擇性產(chǎn)生明顯的影響。Gange等在對(duì)接種內(nèi)生真菌的濱菊(Leucanthemumvulgare)和絲路薊(Cirsiumarvense)與斑潛蠅(Chromatomyiasyngenesiae)關(guān)系研究后發(fā)現(xiàn),斑潛蠅取食率與以上兩種植物中內(nèi)生真菌的分離率之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性。有關(guān)木本植物內(nèi)生真菌對(duì)昆蟲的影響,研究相對(duì)較少。Sumarah和Miller報(bào)道云杉幼苗接種內(nèi)生真菌后,有90%接種苗的針葉中可檢測(cè)到一種抗蟲物質(zhì)(rugulosin)的存在,這是在木本植物體內(nèi)檢測(cè)到內(nèi)生真菌抗蟲代謝產(chǎn)物的成功事例。但也有研究表明,內(nèi)生真菌對(duì)害蟲的生長(zhǎng)和發(fā)育沒有明顯影響。由于木本植物內(nèi)生真菌在真菌物種多樣性和生態(tài)功能等方面的特殊作用,近年來熱帶雨林植物內(nèi)生真菌受到極大關(guān)注。這些內(nèi)生真菌對(duì)植食性昆蟲的影響的研究也在逐漸地展開。2.3對(duì)昆蟲的適應(yīng)性在植物內(nèi)生真菌的分離過程中,研究者驚奇地發(fā)現(xiàn),重要的蟲生真菌球孢白僵菌(Beauveriabassiana)經(jīng)常被作為植物內(nèi)生真菌,從健康植物的組織中分離出來。至今已從玉米、棉花、咖啡及多種雜草中分離獲得球孢白僵菌。試驗(yàn)條件下,白僵菌可以從葉片表面侵入植物體內(nèi),表現(xiàn)出典型的植物病原真菌的侵染特性,但并不對(duì)植物組織表現(xiàn)有害作用;并能通過系統(tǒng)的侵染,對(duì)歐洲玉米螟(Ostrinianubilalis)起到控制作用。通過人工接種,球孢白僵菌已成功地接入咖啡、可可、香蕉和罌粟等植物體內(nèi),并可從葉、根、莖等不同部位再次分離,表明真菌在植物體內(nèi)有系統(tǒng)侵染的可能。除此之外,球孢白僵菌還可內(nèi)生于番茄、馬鈴薯、曼駝蘿和一些針葉植物體內(nèi),表明其廣泛的寄主適應(yīng)性。這種現(xiàn)象并不局限于有害昆蟲,在害螨的研究中也有發(fā)現(xiàn)。分離自柑桔銹螨(Phyllocoptrutaoleivora)的蟲生真菌(Meirageulakonigii),自然條件下實(shí)際上內(nèi)生于葡萄柚葉片和果皮組織中,其代謝產(chǎn)物對(duì)柑桔銹螨致死率可達(dá)100%。這一新發(fā)現(xiàn)對(duì)害蟲生物防治的意義,需要進(jìn)一步研究予以評(píng)估。其它一些常見的蟲生真菌,如擬青霉菌屬(Paecilomycessp.)、曲霉屬(Aspergillussp.)等的真菌,也已從植物組織中被分離出來。真菌在同一環(huán)境條件下可同時(shí)利用無脊椎動(dòng)物和植物作為營(yíng)養(yǎng)和能量來源,也為真菌生態(tài)適應(yīng)性研究提供了新的模式。也有研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)內(nèi)生真菌感染寄主植物后,對(duì)害蟲起相反作用。Oz等研究表明,真菌Piriformosporaindica和Sebacinavermifera感染煙草后,雖然能增加煙草的生長(zhǎng)和繁育力,但感染植株對(duì)煙草天蛾(Manducasexta)幼蟲的抗性反而降低。接種S.vermifera后,由于寄主植物絲氨酸蛋白合成受阻,干擾了植物的防御信號(hào)傳導(dǎo),因此降低了植物對(duì)昆蟲的抵抗力。絲氨酸蛋白酶抑制劑(trypsinproteinaseinhibitors,TPI)是作為煙草抵抗其植食性昆蟲煙草天蛾和Tupiocorisnotatus的直接防御因子,抑制昆蟲中腸消化液中的絲氨酸蛋白酶活性。接種S.vermifera的煙草因其TPI表達(dá)受抑制而使得幼蟲的取食增加。Johnson對(duì)白樺樹(Betulapendula)內(nèi)生真菌(Marssoninabetulae)與蚜蟲(Euceraphisbetulae)取食的相互關(guān)系研究后指出,在感染內(nèi)生真菌的白樺樹上,蚜蟲的密度、體重增加,胚胎發(fā)育加快。內(nèi)生真菌對(duì)蚜蟲種群的促進(jìn)作用可能與真菌侵染使葉片中游離氨基酸的濃度升高有關(guān)。因?yàn)樽匀粭l件下,蚜蟲的生長(zhǎng)發(fā)育依賴于植物韌皮部汁液中的游離氨基氮濃度。Gange對(duì)兩種楓樹蚜蟲與內(nèi)生真菌的研究也得出一致的結(jié)論。因此,真菌感染導(dǎo)致植物體內(nèi)某些部位的營(yíng)養(yǎng)含量和質(zhì)量發(fā)生改變,進(jìn)而對(duì)不同的害蟲造成不同影響。3內(nèi)生真菌—內(nèi)生真菌對(duì)多級(jí)營(yíng)養(yǎng)層間關(guān)系的影響內(nèi)生真菌-植物共生體不僅影響植食性昆蟲種群,而且對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的多級(jí)營(yíng)養(yǎng)層也有重要作用。在溫帶草原地區(qū),Neotyphodiumlolii,N.coenophialum和N.uncinatum等內(nèi)生真菌侵染意大利黑麥草、高羊茅等多種牧草后,能直接或間接促進(jìn)宿主植物的生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)力,降低該生態(tài)系統(tǒng)中植物的多樣性,并改變植物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)間的聯(lián)系,調(diào)節(jié)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的特征。近20a來,許多學(xué)者已經(jīng)對(duì)溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)中的內(nèi)生真菌-植物-害蟲(蚜蟲)-天敵(捕食性天敵和寄生性天敵)間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究,使人們對(duì)該領(lǐng)域有了較清楚的認(rèn)識(shí)。3.1內(nèi)生真菌n.festuae對(duì)植物-氣候的影響在多級(jí)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系中,起決定作用的因素是初級(jí)生產(chǎn)者產(chǎn)生的決定消費(fèi)者數(shù)量和營(yíng)養(yǎng)級(jí)結(jié)構(gòu)的食物資源。內(nèi)生真菌感染能明顯影響植物生理和生化狀態(tài),從而影響植食性昆蟲食物的質(zhì)量,進(jìn)而影響較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物種群。植物品質(zhì)與許多因素有關(guān),如植物品種、土壤肥力和內(nèi)生真菌種類等。內(nèi)生真菌的存在對(duì)不同土壤肥力條件下黑麥草的生物量、蚜蟲種群和寄生蜂,包括蚜繭蜂(Aphidiusrhopalosiphi)等6種初級(jí)寄生蜂和Dendrocerusaphidium等9種次級(jí)寄生蜂均會(huì)產(chǎn)生重要影響,尤其對(duì)A.rhopalosiphi的不利影響更顯著。內(nèi)生真菌的存在也能改變植物-蚜蟲-初級(jí)寄生蜂-次級(jí)寄生蜂之間的聯(lián)系強(qiáng)度。Omacini等以禾谷縊管蚜(R.padi)和Metopolophiumfestucae為寄主,以次級(jí)寄生蜂為頂級(jí)營(yíng)養(yǎng)層的食物鏈為模型也獲得相似的結(jié)論。在不含內(nèi)生真菌的意大利黑麥草(E-寄主)上,禾谷縊管蚜密度是含內(nèi)生真菌的意大利黑麥草(E+寄主)上禾谷縊管蚜的3倍,被寄生率也提高,寄生蜂密度增加80%。但初級(jí)寄生蜂與次級(jí)寄生蜂的增加不成比率。禾谷縊管蚜和M.festuae對(duì)內(nèi)生真菌的敏感性不同使食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。禾谷縊管蚜在E+植株上優(yōu)勢(shì)度增加會(huì)導(dǎo)致其與寄生蜂間聯(lián)系加強(qiáng),而使寄生蜂與M.festuae間的食物鏈減弱,降低了食物網(wǎng)中兩兩作用的平均值;在E-寄主上,禾谷縊管蚜比M.festuae更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),為更多的寄生蜂提供了寄主。內(nèi)生真菌對(duì)不同蚜蟲寄生蜂的個(gè)體特征也有影響,從取食E-植株的禾谷縊管蚜中孵化出的次級(jí)寄生蜂個(gè)體要比從E+植株上孵化的寄生蜂個(gè)體大,而從M.festuae孵化出的未受影響。野外調(diào)查表明,E-植株上的昆蟲更易受斑潛蠅捕食,因而對(duì)寄生蜂的種群動(dòng)態(tài)產(chǎn)生影響。含不同內(nèi)生真菌(N.lolii)品系的意大利黑麥草對(duì)阿根廷莖象甲和寄生蜂(Microctonushyperodae)的作用不同。內(nèi)生真菌品系不同,阿根廷莖象甲的存活率、生長(zhǎng)發(fā)育受抑制水平,以及寄生蜂(M.hyperodae)的發(fā)育、成蟲羽化率及存活率的降低程度也不同。因此,總體上,當(dāng)寄生蜂寄生取食內(nèi)生真菌感染植株的昆蟲時(shí),其寄生率、生存率降低,發(fā)育歷期延長(zhǎng),蛹的重量、成蟲生殖力和產(chǎn)卵量也降低。3.2群落結(jié)構(gòu)和天敵結(jié)構(gòu)黑麥草受內(nèi)生真菌感染后,其體內(nèi)產(chǎn)生的生物堿經(jīng)食物鏈傳遞,對(duì)蚜蟲捕食性天敵——瓢蟲也造成嚴(yán)重的影響。取食E+上蚜蟲的七星瓢蟲,其幼蟲和成蟲的適合度顯著降低,僅有62%的個(gè)體發(fā)育為成蟲(而對(duì)照為82%);瓢蟲發(fā)育延遲,生育期為對(duì)照組的2倍;性比(雌:雄)降低,E+植株上的雌蟲產(chǎn)卵期延后,產(chǎn)卵期縮短,日產(chǎn)卵量和總產(chǎn)卵量降低;雖然孵化率無影響,但后代總數(shù)還是明顯降低。這種級(jí)聯(lián)作用能長(zhǎng)期影響七星瓢蟲的種群動(dòng)態(tài)。Finkes等的野外實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)高羊茅中N.coenophialum的存在能影響捕食性天敵蜘蛛種群,E+植株上蜘蛛的種類和數(shù)量顯著降低。N.coenophialum的存在降低了被捕食的節(jié)肢動(dòng)物的種類和質(zhì)量、影響捕食者的捕食、結(jié)網(wǎng)(或寄生)和繁殖能力。同時(shí),捕食性天敵數(shù)量的降低也影響到植食性昆蟲物種多樣性和種群結(jié)構(gòu)。最新研究還表明,內(nèi)生真菌也能影響害蟲對(duì)捕食性天敵的抵抗性。內(nèi)生真菌的感染導(dǎo)致植物代謝產(chǎn)物的改變,從而影響禾谷縊管蚜的生態(tài)適應(yīng)性,這種影響并延伸到蚜蟲的捕食性天敵。在食物匱乏或有捕食性、寄生性天敵威脅時(shí),蚜蟲會(huì)形成誘導(dǎo)性防御。誘導(dǎo)性防御增加了受害者對(duì)捕食者侵害的反應(yīng),降低遭遇捕食機(jī)率,增加了捕食侵害后逃跑的機(jī)會(huì)。受捕食的蚜蟲能產(chǎn)生信息素,引發(fā)誘導(dǎo)防御而促進(jìn)產(chǎn)生有翅蚜。內(nèi)生真菌的存在,總體上降低了有翅蚜的產(chǎn)生,削弱了其對(duì)捕食威脅的抵抗力。受捕食者威脅或受資源限制的蚜蟲種群可以通過繁殖補(bǔ)償機(jī)制,增加有翅蚜的比率和總數(shù),但是內(nèi)生真菌的存在對(duì)此途徑產(chǎn)生消極影響。雖然內(nèi)生真菌對(duì)食物鏈中的寄生性和捕食性天敵都有負(fù)面影響,但捕食性天敵對(duì)內(nèi)生真菌的存在更敏感。由于捕食性天敵在整個(gè)生活史中都要捕食昆蟲,而寄生性天敵僅在成蟲階段選擇食物資源。生物堿進(jìn)入食物鏈,捕食性天敵連續(xù)的取食害蟲獲得的劑量較高,直接會(huì)對(duì)幼蟲和成蟲產(chǎn)生毒害作用,導(dǎo)致其壽命及生殖力降低。由于食物鏈的聯(lián)系,通過害蟲的中介作用,使內(nèi)生真菌調(diào)控的植物防御轉(zhuǎn)換為對(duì)捕食性和寄生性天敵的防御。3.3草食性昆蟲對(duì)內(nèi)生真菌的影響在自然條件下,昆蟲和草食動(dòng)物也是決定內(nèi)生真菌感染的重要因素。正常植物表皮的保護(hù)作用,使得內(nèi)生真菌主要通過植物表皮上的氣孔等自然孔口侵入植物葉片組織。但是,昆蟲和動(dòng)物取食引起的傷口,增加了內(nèi)生真菌的侵染機(jī)率。研究發(fā)現(xiàn),在斑潛蠅取食的絲路薊和濱菊葉片部位,能分離得到更多的內(nèi)生真菌;二斑蚱蜢(Melanoplusbivittatus)的取食增加了牧草菌根的感染率。昆蟲的活動(dòng)還能明顯促進(jìn)部分內(nèi)生真菌的傳播,如昆蟲遷移可以使粘附在昆蟲體壁上的菌絲和孢子散布到別的植株上,或分布到更廣泛的區(qū)域。草食性動(dòng)物(包括植食性昆蟲和食草哺乳動(dòng)物)能顯著增加高羊茅種群中內(nèi)生真菌的感染率,侵染水平的變化隨植物種群結(jié)構(gòu)總體的變化而變化。種植50%含內(nèi)生真菌的牧草種子54個(gè)月后,在存在植食性昆蟲時(shí),內(nèi)生真菌感染率顯著增加,比對(duì)照上升30%,而若用殺蟲劑控制昆蟲種群和數(shù)量,內(nèi)生真菌感染率僅上升12%。動(dòng)物取食能改變植物和內(nèi)生真菌的種群動(dòng)態(tài),因而直接或間接地影響植物種群結(jié)構(gòu)。隨著時(shí)間推移,草食動(dòng)物取食顯著地增加了共生體的遺傳頻率,這是影響共生系統(tǒng)遺傳的重要機(jī)制。4生物污染的研究自植物中分離的內(nèi)生真菌,許多能產(chǎn)生對(duì)多種重要農(nóng)林害蟲有驅(qū)避和毒殺作用的活性物質(zhì)。從泡林藤屬植物(Paullinapaullinioides)中分離獲得的內(nèi)生真菌Muscodervitigenus,人工培養(yǎng)條件下能產(chǎn)生萘類(Naphthalene)物質(zhì),該物質(zhì)對(duì)小麥葉蜂(Cephuscinctu)成蟲具有明顯的驅(qū)避作用。Findlay等從冷杉(Abiesbalsamea)、云杉(Piceasp.)、北美落葉松(Larixlaridina)等針葉樹分離獲得的內(nèi)生真菌,能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相似的多種真菌毒素,對(duì)棕色卷蛾(Choristoneurafllmirana)具有毒性;Larry等從冷杉中分離得到葉點(diǎn)霉(Phyllostictasp.),該內(nèi)生真菌的發(fā)酵產(chǎn)物中分離到萜烯七酯酸(heptelidicacid)及Hydroheptelidicacid,分別對(duì)云杉蚜蟲和云杉色卷蛾(Choristoneurafumiferana)有毒性。Strobel等從苦檻蘭科植物(Bontiadaphnoides)中分離到一株內(nèi)生真菌(Nodulisporiumsp),該真菌能產(chǎn)生一種吲哚二萜類化合物(Nodulisporicacids),通過激活昆蟲的谷氨酸門控的氯離子通道而殺滅大蒼蠅(blowfly)幼蟲。Paz等運(yùn)用實(shí)時(shí)PCR和常規(guī)PCR技術(shù)對(duì)野外柑橘果皮中的內(nèi)生真菌Meirageulakonigii進(jìn)行鑒定并對(duì)其進(jìn)行人工培養(yǎng)和發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其發(fā)酵液對(duì)柑桔銹螨(PhyllocoptrutaoleivoraCRM)的致死率為100%。國(guó)內(nèi)蘭琪等從苦皮藤中分離內(nèi)生真菌,其一菌株的菌絲體丙酮粗提物對(duì)3齡粘蟲有毒殺作用;戴傳超等發(fā)現(xiàn)大戟科莖內(nèi)皮中內(nèi)生真菌B6(角擔(dān)子菌屬真菌Ceratobasidumstevensi)發(fā)酵液及發(fā)酵液有機(jī)溶劑提取物處理菜葉使菜青蟲死亡率達(dá)到60%以上。從桃兒七(Sinopodophllumhexandram)、南方山荷(Diphylleiasinensis)和川八角蓮(Dysosmaveitchii)等鬼臼類植物,均分離出產(chǎn)鬼臼毒素類似物的內(nèi)生真菌菌株,其發(fā)酵產(chǎn)物鬼臼毒素(Podophyllotoxin)和脫氧鬼臼毒素(Deoxypodophyllotoxin)等鬼臼毒素對(duì)粘蟲4齡幼蟲的生長(zhǎng)發(fā)育均有很強(qiáng)抑制作用,延遲各齡期生長(zhǎng)發(fā)育,明顯降低化蛹率、羽化率、產(chǎn)卵量。從以上可知,植物內(nèi)生真菌能產(chǎn)生豐富的抗蟲性次生代謝產(chǎn)物。以上分離獲得的內(nèi)生真菌和