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微生物真菌

花匠小妙招
2024-10-15 21:50

蜡蚧轮枝菌是一种和地理分布和寄主范围均比较广泛的昆虫病原真菌，能寄生于多种昆虫，最常见的有同翅目的蚜虫、粉虱、蚧壳虫等，缨翅目的蓟马，直翅目的蝗虫，半翅目的蝽蟓，双翅目的潜叶蝇和伊蚊等。绿僵菌在生产上常用的剂型有粉剂（每克含孢量23亿～28亿个或50亿以上）、10%颗粒剂、20%杀蝗绿僵菌油悬浮剂，防治对象有金龟子、象甲、金针虫、蛾蝶幼虫、蝽和蚜虫等。一、对昆虫侵染致病的作用机理蜡蚧轮枝菌的寄主范围广，能寄生蚧类、蚜虫类、螨类和粉虱，还可寄生鳞翅目的一些害虫及线虫蓟马等。主要的侵染致病作用机理有以下两个方面：1、通过与昆虫体壁接触来感染致病当分生孢子或菌丝落于虫体表面时，在遁温和空气相对湿度85%～100%，或体表有自由水存在的条件下，孢子很容易萌发，并穿透寄主表皮(这一过程在26～27℃及饱和湿度条件下，约经4b即可完成)。侵入体内的菌丝，形成菌丝体进行分支生长。在体腔内，菌丝寄生对组织是没有选择性的通常，菌丝最初在侵入部位的血腔内生长。然后向前足和口腔的开口部位生长。向后沿着体壁的内侧在肛门的开口部位生长。菌丝停留于腔内的局部，后才逐渐充满整个体腕，吸取虫体的营养和水分等。致使虫体循环障碍，组织细胞受到机械破坏。以致生理饥饿而死。werhaar研究此菌对蚜虫的侵染过程，将其概括为6个阶段：孢子着落于虫体表面；孢子的萌发；表面菌丝的铺展；侵入表皮；侵害发展和次生分生孢子的形成。虫生真菌通过体壁致死昆虫的过程。早在1966年Robinson就认为包括机械作用和酶的机制。目前的研究表明。真菌在穿透昆虫体壁的过程中能够发秘的酶有蛋白质酶、几丁质酶、脂酶、酯酶和淀粉酶等。其中病原苗分珏的胞外蛋白酶对体壁的降解在影响侵^过程的困索当中被认为是最主要的，因为蛋白质是昆虫表皮的主要结构成加快。并且，昆虫表皮中的羧基影响胞外蛋白酶的吸附。昆虫表皮酪氨酸投基的乙酰化处理将导致此菌蛋白酶吸附力的下降。用Southernblot分析表明，此苗中存在的Prl(角质层降解蛋白酶)与绿僵菌的内切蛋白酶Pd有很大的同源性。徐均焕等将胞外蛋白酶降解昆虫表皮的过程分为以下3个阶段：(1)酶分泌后被吸附到表皮上，该吸附过程多半由于表皮中投基的作用；(2)蛋白酶的作用位点与表皮蛋白酶的专性肽链序列对接；(3)表皮肽片段被降解成氨基酸从而为真菌的生长提供营养物质胞外蛋白酶降表皮蛋白质后，暴露的几丁质是否被此菌分泌的几丁质酶所降解，才能完成菌丝的侵入，国内外尚未见这方面的详细报道。但samsinakova在研究自僵苗时指出，白僵菌侵染菌丝分泌的脂肪酶蛋白质酶几丁质酶结合在一起才能打开昆虫表皮，单种酶不行，这一点也适于蜡蚧轮枝菌。2、产生代谢毒毒对昆虫产生致病作用1978年日本首次报导了对蜡蚧轮枝菌毒素的研究，从蜡蚧轮枝菌和白僵苗中提取出对家蚕有毒杀作用的活性物质。并对此活性物质的化学结构和生物活性等方面作丁详细的测定与说明。认为蜡蚧轮枝菌产生的毒素是一种与球孢自僵菌产生的相同的环状缩羧肽--球孢自僵菌素。1982年英国学者也对此苗的具有杀虫活性的物质作了研究与报导。认为此苗代谢产物中含有吡啶二羧酸，这种物质具有杀虫活性。此外，从有些菌株中还可获得新的具有希虫活性的5化合物。而俄罗斯的学者则认为蜡蚧轮枝菌的次生代谢物中含有磷酸酯类物质，这类物质具有杀虫作用。该活性物质有两个组分：(1)占绝对量。且相对稳定的组分，在15～20min即可使供试害虫死亡；(2)为不稳定组分，供试害虫在几小时内死亡。可见，对于此机理方面的研究需进一步深^，以便搞清究竟是哪一种活性物质对哪一种害虫更具有较强的毒杀作用可以看出，蜡蚧轮枝菌对寄主的侵染致病作用主要是通过以上两种机理的联合作用而实现的，两种机理的共同作用促使丁寄主由发病至最终死亡过程的发生。二、对植物病原菌的致病机理菌物防治植病依靠几种不同的方式(机制)，包括占领、竞争、人工免疫、拮抗(抗生)和重寄生等，蜡蚧轮枝菌对植病的防治方式属于重寄生机制。已报导的蜡蚧轮枝菌能寄生的植物病原菌涉及8个属20余种。尽管人们早就观察到此菌寄生植物病原菌后，相互之间存在一些微妙的生理生态方面的变化。此苗的一些种可以溶解锈菌的孢子和芽管；此菌的孢子梗时常通过产生具有无定型粘液的假根状的结构来附着于病原菌的表面；痛原菌孢子被此苗芽管的穿透过程有酶的参与；蛋白酶、脂酶、几丁质酶和低分子量热稳定的抗菌次生代谢物在培养蜡蚧轮枝菌时陆续被发现，这些物质在寄生病原菌的过程当中可能起着重要的作用；不同的生态环境能诱导此菌产生不同的酶类物质，此菌在寄生植物病原菌时能产生较高水平的降解多糖、纤维索、木聚糖和角质层物质的酶等。Askary等对此菌与黄瓜白粉病菌细胞间的相互作用作了研究。蜡蚧轮枝菌寄生病原菌引起病原苗一系列的反应：在接种的最初24h后，很容易捡测到病原菌细胞质的生理失调及空胞的形成；36h后，原生质膜开始收缩，局部细胞质开始聚合。用小麦胚芽凝集素和卵粘蛋白(脯蛋白酶冲制剂)复合物标记的几丁质表明，此时除菌丝侵入附近的病原菌细胞外，并未引起大量病原菌细胞壁的变化；48h后。进一步的细胞质生理失调(如细胞膨压的消失和细胞壁的变形扭曲)。这些变化是由于拮抗物的侵入而产生的机械压力和几丁质酶发生局部水解作用的结果：72h后，由于蜡蚧轮枝菌的大量繁殖，病原菌细胞的胞质被耗尽而死亡，从而被拮抗物充满和包围。Askary等人认为这些变化起因于蜡蚧轮枝菌对病原苗的机械压力与几丁质酶的局部水解作用。并且将该菌与病原菌之间的相互对抗关系分为以下4个过程：(1)拮抗物质(如菌丝、孢子)吸附到植物病原菌上；(2)机械压力与细胞壁降解酶的产生；(3)拮抗物质穿透寄主菌丝，并快速生长；(4)降解奇主组织，并进一步从死亡奇主细胞向外扩展。三、生物防治应用研究新进展80年代。此菌率先被英国用于防治温室白粉虱和蚜虫，并商品化。此后，西欧一些国家花大力气开发此菌。国内外在用这种真菌防治温室病虫害上已有很多成功的报导。1、防治蚜虫Hall等在温室用此菌的分生孢子或芽生孢子悬浮液喷洒被蚜虫为害的菊花，发现对菊花小长管、杏圆尾蚜及桃蚜均有防效，尤其对后两者效果稳定。Hayden比较了5种虫生真菌对麦长管蚜的LT50，发现蜡蚧轮枝菌的毒力最大，LT50为24d。李国霞等报导此菌代谢产物粗提物对3种蚜虫无蝴蚜成虫的毒杀作用大小依次为：麦长管蚜>瓜蚜>挑蚜。李国霞和杜家纬对4株蜡蚧轮枝菌对桃蚜的侵染力及对其生殖力的影响作了研究。2、防治温室白粉虱Riggs等(1983)报导在温室内用此菌防治粉虱的效果随提度下降而降低。Franse报导，在新泽西用此菌防治白粉虱取得良好效果。李国霞等报导，液体发酵5～12d的代谢产物粗提物(稀释l0倍)对温室白粉虱成虫的毒杀作用。发酵7d为最好，24h较正死亡率为50。18%，同时对各种蚜虫的防治效果略高于氰戊菊酶(7768mg／L)。王克勤等(2000)报导，从俄罗斯引入的蜡蚧轮枝菌TriBA8l提取的粗提索具有很高的杀虫恬性。2%和4%的蛆提素液对温室白粉虱成虫的平均死亡率分别为96。46%和100%，1%和2%的粗提素液对保护地成虫的平均防效为8l.75%和84.17%，对若虫的防效也达59%以上。3、防治其他害虫Meyer报导，胞囊线虫的性激素与此菌的联合使用，降低了大豆田间胞囊线虫的数量，获得较高的大豆产量。异皮线虫生长于大豆的根部，在接种此苗的16h内，蔚丝就侵入凝腔化的线虫母体，对于有些线虫。此菌在一周内就可以在其体内大量繁殖。Skinner报导，在佛蒙特州南部的一个小县，此菌对桃蓟马的侵染率约为12%。一周之中连续4d在夜间通过雾化水的方法保持高的湿度。此菌对菊花上的蚜虫蓟马和白粉虱有很好的控制作用，且不会对作物产生负面影响。采用此苗孢子加机油乳剂及添加剂的混合剂，对提地松粉蚧的越冬代成虫和第一代粉蚧的成虫及若虫均有很好的防效。在相同的孢子浓度下，对梨黄木虱毒力蜡蚧轮枝菌大于绿僵菌。4、防治植物病害在适宜的温湿度下，如果此菌的孢子得到很好的扩散，5d以内此菌就可完全侵染叶面上所有锈菌引起的脓包。Verhaar报导，此菌对黄瓜一个抗性品种的白粉病菌有极好的控制作用，在蜡蚧轮枝菌接种9通过对不同湿度条件下蜡所轮枝菌菌株的分析，可以筛选出用于防治黄瓜白粉病的优良菌株。蜡蚧轮枝菌是一种良好的生防材料。不仅可寄生昆虫。还可以作为植物病原菌的寄生菌。同时它还具有不污染环境，对人畜家禽未发现毒性，不侵染天敌昆虫，可以和某些杀虫剂杀菌剂及杀螨剂同时混用，易培养等优点。但也要正枧它的缺点：在应用其分生孢子或芽分生孢子防治害虫时，往往对湿度条件要求高。在15～23℃，相对湿度至少达85%～95%才能生长繁殖。而此条件下又常会激发植物真菌病害；不同菌株之间的致病力不同，因此在实际应用当中需要筛选高毒力的菌株。加上，我国学者对此菌的研究较其他国家晚，剂型的加工处于探索阶段，尚无生产推广商品的经验。李增智统计的结果表明，英国、美国、荷兰和前苏联巳注册多种商品名。而相对落后的我国，却未有注册的以此菌治虫的生物杀虫剂。固此，在研究此菌对病虫害控制机制的同时，还应加强此菌剂型与添加剂的研究以及此菌与温室作物微生态关系的研究。以便能尽快生产出适合我国病虫害具体情况的商品制剂。相信，随着可持续农业和可持续植保战略的提出，此苗在害虫综合治理中将大有作为。附注：