日本中部大学发现具有高杀虫能力的线虫，有望推动新型生物农药的开发

目前，防治危害农作物的害虫仍主要依赖化学农药，但由于环境负荷以及农药残留问题，最大限度减少化学农药使用量，结合多种病虫害防治手段的害虫综合治理（IPM）在未来农业中变得愈加重要。

日本中部大学应用生物学部环境生物科学科的长谷川浩一教授与杉山大骑博士1年级学生在岐阜县惠那市的土壤中新发现了一种具有高杀虫能力的昆虫病原性线虫。该成果已发表于《Scientific Reports》。

图1　（A）感染Steinernema monticolum前的健康蜡螟幼虫。（B）被Steinernema monticolum感染的蜡螟幼虫尸体，大量感染态幼虫从尸体中钻出。（C）B图的放大图，蜡螟幼虫尸体中钻出的大量线虫。（D）将蜡螟幼虫尸体在水中分解后，线虫释出到水中。（供图：中部大学长谷川研究室）

图2　通过结合共生细菌增强杀虫力的实验结果示例。昆虫病原性线虫共生细菌的组合共5种模式，（1）X.h+X. hominickii：仅Xenorhabdus hominickii；（2）X.h+E. miricola：Xenorhabdus hominickii与Elizabethkingia miricola；（3）X.h+P. protegens：Xenorhabdus hominickii与Pseudomonas protegens；（4）X.h+S.marcescens：Xenorhabdus hominickii与Serratia marcescens；（5）X.h+Staphylococcus sp.：Xenorhabdus hominickii与葡萄球菌属细菌。纵轴表示感染昆虫病原性线虫Steinernema monticolum的蜡螟幼虫的生存率，横轴表示感染后7天的时间变化。（供图：中部大学长谷川研究室）

此次发现的线虫属于Steinernema monticolum属（菌株号KHA701）的新种线虫。通过蜡螟幼虫的实验证实，其杀虫力超过了已知杀虫力较强的Heterorhabditis bacteriophora，并对灭稻叶蝉、舞毒蛾、德国小蠊、棒毛络新妇蜘蛛等18目41科63种大范围节肢动物具有杀虫力。

昆虫病原性线虫是一类通过与特定昆虫病原性细菌建立共生关系，从而进化出杀虫活性能力的线虫群体，已知Steinernema monticolum的共生菌为Xenorhabdus hominickii。此次发现的Steinernema monticolum不仅能与共生细菌Xenorhabdus hominickii共生，还能与多种具有更强杀虫力的细菌共生，且通过组合不同共生菌可显著增强杀虫效果。

2024年世界人口约为81亿，预计到2050年将突破100亿，而全球约40%的农作物因虫害导致减产。昆虫病原性线虫作为利用生物力量的生物农药，有望成为替代化学农药的环保型害虫防治方法。

此次的研究成果有望开发出可应对全球多种气候与环境下发生的农业病虫害的可编程的生物农药，为兼顾环境保护与可持续粮食增产的IPM体系推广做出贡献。

原文：《科学新闻》

翻译：JST客观日本编辑部

【论文信息】

期刊：Scientific Reports

论文：Synergistic actions of symbiotic bacteria modulate the insecticidal potency of entomopathogenic nematode Steinernema monticolum KHA701

DOI：10.1038/s41598-025-06488-7

来源: JST客观日本编辑部