第4章真菌農(nóng)藥-第二節(jié)

第二節(jié)真菌殺蟲劑第二節(jié)真菌殺蟲劑一、昆蟲病原真菌和昆蟲真菌病真菌殺蟲劑是利用昆蟲病原真菌經(jīng)生物發(fā)酵和制劑加工而制成的。人類通過(guò)它們對(duì)昆蟲的致病作用來(lái)防治害蟲。㈠昆蟲病原真菌昆蟲病原真菌指侵入昆蟲體內(nèi)引起昆蟲疾病的真菌。它與蟲生真菌和昆蟲寄生真菌的含義不同。廣義的蟲生真菌是指與昆蟲結(jié)成各種關(guān)系（致病、寄生、共生、攜播等）的真菌，而狹義的蟲生真菌有時(shí)也用于昆蟲病原真菌。一、昆蟲病原真菌和昆蟲真菌病

寄生在昆蟲體內(nèi)的真菌包括兩種情況：昆蟲病原真菌和昆蟲體內(nèi)的共生真菌；而不少真菌卻只寄生在昆蟲體壁上而不侵入其體內(nèi)，一般都不致死，對(duì)寄主影響不大，它們是外寄生真菌。由于昆蟲及其病原真菌種類多，而已發(fā)現(xiàn)的其他無(wú)脊椎動(dòng)物病原真菌種類少，且病理特征以及研究方法與昆蟲病原真菌相似，故“昆蟲病原真菌”術(shù)語(yǔ)往往被廣義地使用，將其他無(wú)脊椎動(dòng)物病原真菌也包括在內(nèi)。嚴(yán)格意義的昆蟲病原真菌是初生病原，能侵染健康的寄主；有的種類只能侵染受傷的寄主或因其他原因而衰弱的寄主，通稱為次生病原，而前者稱傷口病原，后者稱兼性病原，它們都可以人工培養(yǎng)。相比之下，專性病原不僅侵染健康的寄主，而且對(duì)寄主的?；暂^強(qiáng)，寄主范圍較窄，只能在特定的寄主體內(nèi)增殖，甚至不能人工培養(yǎng)。在昆蟲病原真菌里，蟲霉目真菌的寄主范圍較窄，而各種絲狀菌的寄主范圍一般較廣，例如，已記載的球孢白僵菌的寄主范圍包括15個(gè)目的707種昆蟲。迄今已記載的昆蟲病原真菌有700多種，而昆蟲的外寄生真菌則有2000種左右。然而，已開發(fā)為真菌殺蟲劑的真菌卻只有十余種。㈡昆蟲真菌病昆蟲真菌病指由真菌侵入昆蟲體內(nèi)而引起的昆蟲疾病。真菌與非得被昆蟲攝入消化道才能引起感染的昆蟲病原細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物和線蟲不同，它們的侵染途徑主要是通過(guò)昆蟲的體壁，因此可以侵染卵和蛹，而且對(duì)于防治蚜蟲、粉虱和介殼蟲這類刺吸式口器的害蟲具有無(wú)可比擬的潛力。只有少數(shù)種類能突破消化道，例如球囊菌和蚊霉。1.真菌侵染寄主的致病過(guò)程附著(attachment):吸附(adsorption)電荷\凝集素固化(consolidation)酶活化\分泌萌發(fā)(germination)萌發(fā)的菌絲沿表皮生長(zhǎng)附著胞的形成(appressorium)附著胞(appressorium)形成的附著胞開始穿透表皮穿透(Penetration)穿進(jìn)表皮的菌絲二、真菌殺蟲劑的生產(chǎn)㈠發(fā)酵方法和技術(shù)路線真菌殺蟲劑的活性成分主要是孢子和菌絲等活的菌體，尤其是各種孢子，包括分生孢子、芽生孢子和休眠孢子等，其中最為常見(jiàn)的是分生孢子。這些菌體通過(guò)微生物發(fā)酵來(lái)大量生產(chǎn)。微生物發(fā)酵方法可分為兩大類：液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵。在實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)路線多采用液態(tài)和固態(tài)發(fā)酵交替進(jìn)行、逐級(jí)擴(kuò)大的雙相發(fā)酵.常用的三級(jí)擴(kuò)大的雙相發(fā)酵工藝流程

1.菌種的選擇和管理生產(chǎn)真菌殺蟲劑所使用的菌種多半是從僵蟲上或土壤中分離的，而生產(chǎn)殺線蟲劑的菌種多半是從土壤中分離的，它們都是野生型菌株。在菌種活化后，應(yīng)一次性轉(zhuǎn)接并妥善保存充足的菌種；在生產(chǎn)中傳代不要超過(guò)四代。生產(chǎn)菌種應(yīng)采取液氮保存、凍干保存或沙土管保存；常用的斜面冷藏一般只能保存不超過(guò)一年時(shí)間。2.培養(yǎng)基的選擇和配制培養(yǎng)基是人工配制的供微生物細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖、代謝和合成所需產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和原料。不同的真菌甚至同一種真菌的不同培養(yǎng)時(shí)期對(duì)培養(yǎng)基的要求都不相同。培養(yǎng)基的組成、配比和pH是否合適對(duì)培養(yǎng)和發(fā)酵結(jié)果影響很大。⑴培養(yǎng)基的分類牛肉膏、蛋白胨、玉米漿、麥芽汁、馬鈴薯等天然材料常用來(lái)配制供種子培養(yǎng)用的天然培養(yǎng)基；用葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、尿素、硝酸銨等化學(xué)成分完全清楚的材料配制的為合成培養(yǎng)基；用部分天然材料再補(bǔ)充少量鹽類配制的半合成培養(yǎng)基適合很多真菌的正常生長(zhǎng)，成本也不高，廣泛用于真菌的大規(guī)模生產(chǎn)。⑵培養(yǎng)基的配制原則①不同的生產(chǎn)菌種需要不同的培養(yǎng)基，須通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解其生理生化特征和營(yíng)養(yǎng)要求。②不同的生產(chǎn)菌種需要不同的碳氮比。③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)要保持適當(dāng)濃度。④保持適當(dāng)?shù)膒H值。⑶幾種常用的培養(yǎng)基①馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基：這是種子擴(kuò)大培養(yǎng)最常用的培養(yǎng)基之一。②薩氏葡萄糖-酵母浸出物瓊脂培養(yǎng)基：也是種子擴(kuò)大培養(yǎng)最常用的培養(yǎng)基之一。③查氏培養(yǎng)基(CA)：這是最常用的鑒定培養(yǎng)基。④馬丁氏培養(yǎng)基：用于從土壤中分離真菌。⑤玉米片瓊脂培養(yǎng)基⑥麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基用于固體發(fā)酵及發(fā)酵罐液體深層發(fā)酵的天然或半合成培養(yǎng)基應(yīng)盡可能滿足以下要求①獲得目標(biāo)產(chǎn)物（孢子、菌絲或代謝產(chǎn)物）的最大收獲量；②達(dá)到產(chǎn)物形成的最大速率；③原料便宜，質(zhì)量穩(wěn)定并可常年保證供應(yīng)；④給生產(chǎn)過(guò)程（例如通氣、攪拌、過(guò)濾和萃取等）及環(huán)保帶來(lái)的問(wèn)題最少。通用型發(fā)酵罐（左）和氣升式發(fā)酵罐（右）我國(guó)常用于白僵菌的竹匾淺盤發(fā)酵巴西和非洲常用的綠僵菌塑料袋發(fā)酵一種填充床反應(yīng)器兩種淺盤式固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器

左：1.淺盤室；2.水閥門；3.紫外燈管；4,8,13.空氣閥門；5,11.空氣過(guò)濾器；6.排氣口;7.加濕器；9.加熱器；10.空氣循環(huán)；12.進(jìn)氣口；14.淺盤；15.淺盤架固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器

1.罐體；2.裝料架；3.循環(huán)風(fēng)機(jī)；4.連接管；5.快開門；6.溫度傳感器;7.冷卻水；8.空氣入口；9.控制臺(tái)；10～16.無(wú)菌空氣系統(tǒng)收孢機(jī)左：國(guó)內(nèi)常用的收孢機(jī)A,B.電動(dòng)機(jī)；C.風(fēng)罩；D.鼓風(fēng)機(jī)；E.Φ100管道；F.Φ200管道；G.上貯存桶；H.纖維絨布袋；I.下貯存桶；J,K.放料活動(dòng)門（仿陳昌杰，1他們0）。右：英國(guó)CABI公司產(chǎn)的MycoHarvesterV型收孢機(jī)，左后方的長(zhǎng)形圓筒是集孢筒。三、真菌殺蟲劑的應(yīng)用㈠真菌殺蟲劑的發(fā)展簡(jiǎn)史人類對(duì)昆蟲疾病的科學(xué)認(rèn)識(shí)是從1834年意大利人巴希研究確定球孢白僵菌是家蠶白僵病的病原開始的。1879年俄國(guó)人梅契尼科夫在敖德薩試用金龜子綠僵菌防治奧地利金龜子，成為微生物防治害蟲的先驅(qū)；我國(guó)這一領(lǐng)域的研究始于上世紀(jì)50年代。1954年~1959年間，林伯欣、徐慶豐和李運(yùn)帷等開始研究使用球孢白僵菌防治甘薯象甲、大豆食心蟲和馬尾松毛蟲等農(nóng)林害蟲，取得明顯成功，并開始了我國(guó)最早的深層發(fā)酵研究。㈡真菌殺蟲劑的優(yōu)缺點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)⑴昆蟲病原真菌的種類豐富。⑵真菌一般都能侵染昆蟲的幾乎所有發(fā)育階段,甚至包括卵，因此用途較廣。⑶真菌多對(duì)人和其他脊椎動(dòng)物沒(méi)有侵染性、急性和慢性毒性，致敏性也不強(qiáng)，因此沒(méi)有么危險(xiǎn)，對(duì)于各種非目標(biāo)無(wú)脊椎動(dòng)物種群也多無(wú)大的影響。④真菌致死寄主后一般能在體外大量產(chǎn)孢，孢子隨風(fēng)雨擴(kuò)散傳播，在適宜的條件下能形成流行病。⑸真菌同各種天敵以及很多殺蟲劑是相容的，在某些情況下還有增效作用，從而至少能各盡所長(zhǎng)。⑹真菌對(duì)昆蟲的侵染能力是由多基因控制的，因此昆蟲產(chǎn)生抗性的可能性很小。⑺多能在培養(yǎng)基上人工培養(yǎng)，有些種類生長(zhǎng)和繁殖速度快，易進(jìn)行遺傳調(diào)控。2.缺點(diǎn)⑴真菌引起的流行病不僅與昆蟲種群有關(guān)，而且受到復(fù)雜的環(huán)境因子的綜合影響。⑵真菌對(duì)多種殺菌劑敏感，因此須錯(cuò)開施用時(shí)間。⑶真菌的寄主范圍雖然比病毒廣，但遠(yuǎn)不及細(xì)菌農(nóng)藥蘇云金芽孢桿菌（BT），更不能與化學(xué)農(nóng)藥相比；所有的生產(chǎn)菌株都有一定的寄主?；?。因此，市場(chǎng)仍較有限。⑷真菌殺蟲效果較慢，有時(shí)難以充分保護(hù)作物不受損失。㈢真菌殺蟲劑在綜合治理中的應(yīng)用方式⑴淹沒(méi)式放菌⑵引種定殖⑶接種式放菌⑷寄主調(diào)控⑸環(huán)境調(diào)控㈣農(nóng)藥市場(chǎng)上的真菌殺蟲劑產(chǎn)品真菌殺蟲劑自上世紀(jì)60年代即開始商品化，但多數(shù)是80年代以后注冊(cè)的。。40年來(lái)全世界登記注冊(cè)的真菌殺蟲劑產(chǎn)品有60種以上，但不