Regeneron ISEF 2025 大奖：ANIM022T - 提高线虫生物防治效率

本研究旨在提高生防菌斯氏线虫（Steinernema carpocapsae）的防治效果，通过加快其瞄准害虫的速度和提高其对物理因素的抵抗力（这些因素是线虫使用中的限制因素），使其优于化学农药。斯氏线虫是一种广泛使用且有效的生防菌，可替代化学农药，同时对环境友好。本研究通过使用含有 0.2% 魔芋的水胶体提高斯氏线虫对紫外线、湿度和温度的抵抗力来提高其防治效果，使死亡率分别提高了 2.3 倍、1.8 倍和 1.3 倍。将线虫与苏云金芽孢杆菌鲇泽变种 (Bacillus thuringiensis var. aizawai) 结合使用，可将其防治效果提高 1.7 倍。研究人员还观察到，使用害虫的不同部位可以刺激线虫向害虫移动。害虫粪便最为有效。因此，研究人员开展了一项研究，利用害虫粪便作为化学线索，训练线虫将其宿主觅食行为从伏击觅食者提升为巡游觅食者。实验结果表明，这种方法使它们接近害虫的速度提高了5.8倍。在对草地贪夜蛾、黄粉虫和黄粉虫进行实验时，经过训练的线虫与魔芋和苏云金芽孢杆菌相结合，死亡率达到了89%。四个地点的田间试验表明，害虫对叶片的损害分别减少了15倍、7.5倍、14.2倍和6.3倍。我们的研究发现，用魔芋、苏云金芽孢杆菌鲇泽变种和集成喷洒系统对斯氏线虫进行粪便训练后，提高了线虫的效率、恢复力和生态友好性。这项创新减少了农药的使用，降低了健康成本，并支持可持续发展。