红火蚁(Solenopsis invicta Buren)隶属于膜翅目(Hymenoptera)蚁科(Formicidae)切叶蚁亚科(Mymicinae)火蚁属(Solenopsis)^[1]，是世界自然保护联盟公布的世界100种最具危害性的外来入侵种之一^[2]，原产于南美洲的巴西、阿根廷、巴拉圭一带，先后入侵到美国、新西兰和澳大利亚等地区^[3-4]。在中国，2003年台湾首次报道红火蚁入侵^[5]，截止到2019年5月，已在国内超过12个省(区、市)发现红火蚁入侵^[6]。该蚁习性凶猛、繁殖力强，对入侵地区的农林业生产、居民人身安全等造成了严重的威胁与危害，对入侵地节肢动物物种多样性及生态系统造成难以修复的影响^[7]。因此，如何预防红火蚁入侵和有效控制其种群成为亟需解决的科学问题。

目前，红火蚁的防治主要采用毒饵诱杀或灌药毒杀等化学方法防治^[8]，该方法在一定程度上控制了其种群数量，但是使用化学农药易伤害非靶标生物，破坏生态平衡^[9]。采用热水浇灌蚁巢，肥皂水浸泡蚁巢等物理防治方法耗时耗力，防治效率低^[10]。于是低毒高效的生物防治方法引起人们的广泛关注，美国利用病原真菌防治红火蚁已取得了一定成效^[11-12]，国内学者开展了白僵菌、绿僵菌和淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus Thom)对红火蚁致病性的研究，发现其对红火蚁均有一定的致病力^[13-14]。本研究应用11株球孢白僵菌和9株金龟子绿僵菌对红火蚁工蚁进行致病力测定，旨为寻找对红火蚁具有高致病力的菌株资源，为利用虫生真菌防治该虫奠定应用基础。

供试红火蚁采自福建省福州市(N26°05′14.3″，E119°13′42.7″)。将野外采集的红火蚁蚁巢带回实验室，采用水滴法分离蚁群。分离后的蚁群饲养于30 cm×20 cm×20 cm的养虫盒内，养虫盒内壁均匀涂上滑石粉，以防其逃逸，盒内放置用石膏搭建的人工蚁巢，用纱布遮盖养虫盒。将装有红火蚁的养虫盒置于(25±1) ℃、相对湿度65%~75%、光照12L:12D下的培养箱内以水试管持续供水，采用蜂蜜水、火腿肠和油炸蚕豆饲养。待红火蚁种群稳定后，挑选大小基本一致的健康工蚁进行试验。

供试的11株球孢白僵菌和9株金龟子绿僵菌菌株信息见表 1。

将白僵菌和绿僵菌接菌于PDA斜面培养基上，于25 ℃恒温培养充分产孢后，使用前提前测定各菌株孢子萌发率，选择48 h内孢子萌发率大于90%的产孢菌株，用含0.01%吐温-80的无菌水洗脱孢子，置于振荡器上振荡20 min(150 r·min^-1)。用血球计数板计数，将各菌株配制成不同浓度的孢子悬液，备用。

选取大小基本一致的红火蚁工蚁挑入干净保鲜盒内，随后向保鲜盒内加15 mL 1.0×10⁷个孢子·mL^-1孢子悬液，浸5 s后立即取出，放入垫有湿润滤纸的干净保鲜盒内，以棉球浸渍10%葡萄糖水喂食，盒上打10个直径为0.5 mm的小孔，接菌后置于25 ℃，相对湿度90%人工气候箱内饲养。每一菌株为1个处理，每个处理3个重复，每个重复50头工蚁，以浸含0.01%吐温-80的无菌水为对照。每天观察、统计死亡的红火蚁数量，并将死虫及时挑出，放于垫湿润无菌滤纸的培养皿内，25 ℃恒温培养，观察死虫上的子实体生长情况。连续观察统计10 d。

选择对红火蚁死亡率和僵虫率较高，且致死速度较快的菌株，分别以1×10⁴、1×10⁵、1×10⁶、1×10⁷和1×10⁸个孢子·mL^-1的孢子悬液接菌，接菌方法、接菌后处理和观察统计方法同1.3.2。每个浓度1个处理，每个处理3个重复，每个重复50头试虫。

以Excel 2010处理原始数据，采用SPSS 19.0进行数据统计分析，并以邓肯氏新复极差法进行多重比较。用DPS7.05对时间－剂量－死亡率(time-dose-mortality)模型进行分析^[15]。

红火蚁工蚁感染白僵菌与绿僵菌的症状如图 1。红火蚁工蚁感染各菌株初期，活动减弱，身体弓曲，死亡后身体完全蜷缩，经恒温保湿培养2~3 d后，各体节间有白色菌丝长出，白僵菌菌丝生长快于绿僵菌，4~5 d后白僵菌侵染的死虫节间产生大量白色分生孢子，呈团状分布，绿僵菌侵染的虫体节间产生大量深绿色孢子，呈簇状分布。

	图 1 红火蚁工蚁感染白僵菌和绿僵菌的症状 Fig. 1 Infection symptom of S. invicta workers by B. bassiana and M. anisopliae
图选项

以浓度1×10⁷个孢子·mL^-1的孢子悬液接菌红火蚁工蚁，分析处理10 d后红火蚁工蚁的累计死亡率动态。由图 2可见，在接菌后3~5 d红火蚁工蚁死亡率快速上升，随后趋于平稳。接菌BSX-JC、BLK、Bn-001、BQL-YJ后红火蚁工蚁累计死亡率较低。统计分析各菌株接菌后10 d红火蚁工蚁的死亡情况(表 2)。结果表明各菌株对红火蚁工蚁均有致病力，其中BSX-PC菌株致病力最强，接菌后红火蚁工蚁的校正死亡率和僵虫率分别为(67.14±0.22)%和(52.31±0.31)%，致死中时(median lethal time，LT₅₀)(5.64±0.52) d。BQL-YJ菌株处理致病力最弱，接菌后红火蚁工蚁累计死亡率仅(26.50±0.77)%，与对照组无显著差异，且僵虫率仅(1.99±0.13)%，显著低于其它菌株。由此可见，BSX-PC菌株对红火蚁工蚁有较强致病力。

	图 2 白僵菌各菌株处理后红火蚁工蚁累计死亡率动态 Fig. 2 Dynamic of cumulative mortality of S. invicta workers treated by different B. bassiana strains
图选项

以浓度1×10⁷个孢子·mL^-1的孢子悬液接菌红火蚁工蚁，分析处理10 d后红火蚁工蚁的累计死亡率动态。由图 3可见，接菌后2 d各组死亡率相近，接菌后3~5 d，各处理的死亡率上升速度较快，随后趋于平稳。统计分析各菌株处理后10 d红火蚁工蚁的死亡情况(表 3)。结果表明各菌株对红火蚁工蚁致病力差异较大，9株菌株中，MaWys-01菌株致病力最强，接菌后红火蚁工蚁的校正死亡率和僵虫率显著高于其它各菌株处理，分别为(81.93±0.94)%和(64.52±0.56)%，且LT₅₀最短，为(4.78±0.46) d。而Maxm-05菌株致病力最弱，接菌后红火蚁工蚁的校正死亡率和僵虫率分别为(35.13±1.25)%和(28.10±0.41)%，致死时间最长。由此可见，MaWys-01菌株对红火蚁工蚁有较强的致病力。

	图 3 绿僵菌各菌株处理后红火蚁工蚁累计死亡率动态 Fig. 3 Dynamic of cumulative mortality of S. invicta workers treated by different M. anisopliae strains
图选项

分析白僵菌BSX-PC不同浓度孢子悬液对红火蚁工蚁的致病力。由表 4可知，各浓度处理红火蚁工蚁校正死亡率之间存在显著差异，随着处理浓度的增加校正死亡率逐渐增大，以1×10⁸个孢子·mL^-1接菌后10 d红火蚁工蚁校正死亡率最大，为(79.59±0.59)%。通过时间－剂量－死亡率模型估计，各参数估计值见表 5。经Hosmer & Lemeshow检验得到卡方值P=0.533＞0.05，模型拟合成功。剂量效应参数β=0.341 5，说明各浓度的孢子悬液对红火蚁均有一定的致死效果。在接菌后3~5 d，γ_i较前后都相差较大，可知接菌后3~5 d红火蚁死亡数较多。

分析绿僵菌MaWys-01不同浓度孢子悬液对红火蚁工蚁的致病力。由表 6可知，接菌后3、6和10 d，其致死中浓度(median lethal concentration，LC₅₀)分别为7.59×10⁸、2.42×10⁵和5.90×10⁴个孢子·mL^-1。进一步分析其时间－剂量－死亡率模型，各参数估计值见表 7。经Hosmer & Lemeshow检验得到卡方值P=0.076＞0.05，说明模型拟合无显著异质性存在，即拟合成功。剂量效应参数β=0.477 5，说明MaWys-01各浓度的孢子悬液对红火蚁均有一定的致死效果。处理后第4天的时间效应参数值最大，可知第4天是红火蚁的死亡高峰期，此估计与试验观察情况一致。

研究发现，在11株白僵菌和9株绿僵菌菌株中，白僵菌BSX-PC和绿僵菌MaWys-01对红火蚁工蚁致病力最强。以浓度1×10⁷个孢子·mL^-1的孢子悬液接后10 d，BSX-PC菌株对红火蚁工蚁的校正死亡率和僵虫率分别为(67.14±0.22)%和(52.31±0.31)%；MaWys-01菌株对红火蚁工蚁的校正死亡率和僵虫率分别为(81.93±0.94)%和(64.52±0.56)%；BSX-PC和MaWys-01菌株接种后6 d的LC₅₀分别为1.01×10⁶和2.42×10⁵个孢子·mL^-1，两株菌株对红火蚁工蚁致死效应最强的时间均是接菌后3~5 d。进一步测定两个菌株不同浓度对红火蚁工蚁的致病力，所有浓度下绿僵菌MaWys-01的致病力都略高于白僵菌BSX-PC，以浓度1×10⁸个孢子·mL^-1的孢子悬液接菌后10 d，绿僵菌MaWys-01对红火蚁的校正死亡率达99.20%。综合分析，白僵菌BSX-PC及绿僵菌MaWys-01在红火蚁生物防治中有较大应用潜力。

王磊等^[16]研究了3株金龟子绿僵菌对红火蚁的致病力，以浓度1×10⁸个孢子·mL^-1接菌，M09菌株致病力最强，接菌后10 d红火蚁工蚁的累计死亡率为73.3%；许齐爱等^[17]研究了黄绿绿僵菌(Metarhizium flavoviride Gams & Roszypal)不同菌株对红火蚁大型和小型工蚁的致病力，致病力最强的SM076菌株在1×10⁸个孢子·mL^-1浓度下，LT₅₀分别为6.14 d和7.81 d，LT₅₀较MaWys-01长3.51 d；以上差异的原因可能是不同菌株对红火蚁的致病力不同所致。杨佳后等^[18]筛选4株白僵菌对红火蚁的致病力研究，5974菌株以浓度1×10⁸个孢子·mL^-1接菌，10 d的累计校正死亡率为88.3%，LC₅₀为2.4×10⁶个孢子·mL^-1，5974菌株10 d的累计校正死亡率要略大于BSX-PC的79.59%，但是LC₅₀大于BSX-PC的1.52×10⁵个孢子·mL^-1。这说明BSX-PC菌株在前期对红火蚁的致病力强于5974菌株；吕利华等^[13]筛选出的白僵菌Bb02和Bb03以浓度1×10⁸个孢子·mL^-1接菌，10 d的累计死亡率接近100%，与本试验筛选的菌株MaWys-01累计死亡率相似。同时他们所筛选的淡紫拟青霉Pl04菌株15 d的累计死亡率只有69.84%，对红火蚁的致病力较低。李军等^[19]使用白僵菌与氯化钠复配对红火蚁致病力效果显著高于单独使用白僵菌，并使用巢内注射式生物防控装置进行了相关田间防治试验，在防治30 d后红火蚁减退率高达98.35%。本试验可参考其研究思路进行后续研究，探讨不同盐溶液与绿僵菌的复配对红火蚁的致病力的影响，进一步完善田间防治试验。