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綠僵菌
來源:互聯網

綠僵菌是世界上最早用于生物防治的昆蟲病原真菌,其宿主范圍廣,可在8個目30個科200余種害蟲上寄生,廣泛用于農林害蟲的防治并獲得成功。

綠僵菌是一種廣泛存在于自然界中的病原真菌,其可在蜱類昆蟲、植物根際、寄主體內及土壤中存活。綠僵菌于 1879 年被俄羅斯生物學家 Metschnikoff 發現并命名。在真菌數據庫中,綠僵菌屬下共有 92 個種。

綠僵菌可以分泌綠僵菌素,其作用機制獨特,生物活性多樣,具有較強的殺蟲脒活性,對鱗翅目、半翅目鞘翅目等 20 多種昆蟲具有毒殺作用。綠僵菌已成功應用于農林和衛生害蟲的防治,具有較強的致病力,防治效果好,且對人畜和生態環境安全,可以作為一種綠色安全的生物源農藥用來替代化學殺蟲劑。因其具有較高的潛在經濟價值和生態價值,也引起了植物保護學、藥物學等領域科學工作者的研究興趣,極具發展前景。

發現

最早發現綠僵菌的是埃黎耶·梅契尼可夫,他在1879年觀察到一批死亡的金龜子在昆蟲死后兩天,從它們身上生出菌絲,尤其顯著的是菌絲環繞著氣門的周圍。菌絲初為白色,隨后變為綠色,最后呈暗綠色。

菌屬特征

菌落初期白色,茸狀。產孢階段菌落中間呈一叢叢具不同程度綠僵菌綠色的分生孢子堆。菌落顏色由綠色變灰綠直至黑色或保持其原來綠色,或者呈翡翠綠色?;|反面色澤呈淡褐色,少數菌種可呈赭色。分生孢子梗單生或聚集,呈分生孢子梗座,緊密排列,,帚狀分枝或輪生體。帚狀枝層次不復雜,1-2層,其頂端分枝,末端為瓶狀小梗,以向基式產生分生孢子。分生孢子單細胞,鏈狀連接。分生孢子以粘液粘成平行排列的柱狀孢子鏈柱,老培養體柱狀孢子鏈柱潰散為菱形或其他不規則形狀的分生孢子團塊。分生孢子長形互長橢圓形,無色,成雄時呈淡綠色至橄欖綠色,形體一般較青霉孢子為大。本屬系昆蟲寄生菌。

本屬菌應同時具有下列五方面特征:

(1)菌落初期白色,產袍子階段呈不同程度綠色;

(2)分生孢子梗單生或者聚集,呈分生孢子梗座;

(3)分生孢子以粘液粘成平行排列的柱狀孢子團塊;

(4)分生孢子長形至長橢圓形;

(5)屬于昆蟲寄生菌。

繁殖方式

蟲菌體以裂殖和出芽生殖繁殖。

分布區域

大多分布在熱帶亞熱帶地區。

金龜子綠僵菌為世界分布的廣譜性蟲生真菌

下屬品種

2009年Bischoff等對綠僵菌分類地位進行了研究,綠僵菌屬共含12個種,分別為金龜子綠僵菌(M.?anisopliae)、黃綠綠僵(M.?flavoviride)、白色綠僵菌(M.?ablum)、棕色綠僵菌(M.?brunneum)、貴州綠僵菌(M.?guizhouense)、平沙綠僵菌(M.?pingshaense)、柱孢綠僵菌(M.?cylindrosporum)、蝗綠僵菌(M.?acridum)、大孢綠僵菌(M.?majus)、耐寒綠僵菌(M.?frigidum)、鱗翅目綠僵菌(M.?lepidiotae)和球孢綠僵菌(M.?globosum)。其中黃綠綠僵菌又包括4個變種,即黃綠綠僵菌小孢變種(M. f.?minus)、黃綠綠僵菌大孢變種(M. f.?flavoviride)、黃綠綠僵菌新西蘭變種(M. f.?novazealandicum)和黃綠綠僵菌癭綿蚜變種

(M. f.?pemphogum)。

白色綠僵菌

白色綠僵菌(Metarhizium ablum?Petch)分生孢子擬卵形或橢圓形,菌落產孢前形成菌絲段(菌體)而不是由菌絲體組成的膨大團塊,孢子灰棕色。該菌是大葉蟬科的專性寄生菌。

金龜子綠僵菌

金龜子綠僵菌(Metarhizium anisopliae Sorokin)在PDA培養基及察氏培養基上菌落絨毛狀至棉絮狀,初為白色,產孢時橄欖綠色。菌絲具分隔和分枝,透明,直徑為15-20μm,分生孢子梗很難與菌絲區別,直徑約2pm,其末端產生瓶形小梗,(8-16)μm×(1.5-2.2)μm。從瓶梗的末端以向基式連續形成長串鏈的分生孢子。分生孢子單細胞,長橢圓形到圓柱形,兩端鈍截形或鈍圓,大小變化較大,(5-9)μm×(2-4.5)μm。單個存在時色亮,成堆時成橄欖綠色,脫落的孢子常聚成菱形孢子團狀或殼狀結構。

Tulloch將該菌分為兩個變種,即小孢變種和大孢變種。小孢變種即原變種分生孢子小,(5-8)μm×(3-4)μm,世界性分布,宿主廣泛,至少寄生8個目200余種昆蟲及一些螨形總目線蟲。在生物防治中具有重要價值,已開發為真菌殺蟲劑,并已在巴西等國家注冊。大孢變種分生孢子大,(10-16)rm×(3-4)μm,較少見,寄主范圍較窄。

黃綠綠僵菌

黃綠綠僵菌(?Metarhizium?flavoviride)在察氏培養基上,菌落呈黃綠色,培養2周菌落直徑達55mm。分生孢子梗疏松輪狀分枝,其上著生1-2個瓶梗,瓶梗桿狀,頂部尖,大小為(7.2-12.5)μm×(1.8-3.0)μm。分生孢子單胞,卵圓形,具不同的端部,大小為(7.2-9.3)μm×(3-4)μm,在瓶梗上形成向基性的鏈。

主要用途

綠僵菌屬子囊菌門、肉座菌目、麥角菌科、綠僵菌屬,包括宿主范圍不同的昆蟲病原真菌。以蝗綠僵菌和金龜子綠僵菌為代表加工而的真菌殺蟲劑,在國外應用其防治害蟲的面積超過了白僵菌,防治效果可與白僵菌媲美。

能夠寄生于多種害蟲的一類殺蟲脒真菌,通過體表入侵作用進入害蟲體內,在害蟲體內不斷增繁殖通過消耗營養、機械穿透、產生毒素,并不斷在害蟲種群中傳播,使害蟲致死。綠僵菌具有一定的專一性,對人畜無害,同時還具有不污染環境、害蟲不會產生抗藥性等優點。

中國研究開發綠僵菌起步晚,經過多年的研究開發在菌株選育、生產工藝、劑型和防治對象上已有長足進步。目前,重慶大學基因研究中心完成了殺蝗綠僵菌生物農藥的研制,取得了重要的研究成果,生產的產品已在國內多個省份示范試驗。基礎研究方面,中國科學院上海生命科學研究院牽頭組織完成不同綠僵菌的基因組研究,證明廣譜菌為適應更多的宿主,基因組編碼更多的基因;在綠僵菌進化關系上,研究發現綠僵菌由專性菌,經中間過渡種類向廣譜菌方向進化,期間伴隨基因擴張,尤其是破壞素等殺蟲脒毒素基因只存在于廣譜菌中,從而便于適應更多的昆蟲寄主。

與傳統的化學藥物不同,綠僵菌復合劑用蟲生真菌消滅白蟻、蚱蜢等害蟲。田間大規模應用試驗的結果顯示,綠僵菌能適用于室內外,在防治桉樹白蟻方面具有用量少、成本低,保證苗木成活率95%以上的特點。據悉,目前綠僵菌滅白蟻、蝗蟲的方法已經作為國家重點推廣應用項目,可廣泛應用于農田、林木、橋梁等多個領域的防治工作。每株桉樹增加2分錢的成本,就能使95%以上的桉樹逃脫白蟻的摧殘。

綠僵菌宿主范圍廣,可寄生8目30科200余種害蟲。主要用于防治金龜子、象甲、金針蟲、蛾蝶幼蟲、蝽和蚜蟲等害蟲。綠僵菌有瓢蟲綠僵菌和黃綠綠僵菌等變種,生產上主要用金龜綠僵菌變種的制劑來防治害蟲,如地下害蟲、蛀干害蟲、桃蛀果蛾、椰心葉甲、黃脊竹蝗、甘藍小菜蛾、菜粉蝶和番茄棉鈴蟲,以及小水體中的蚊幼蟲孑孓等衛生性害蟲。生產上常用劑型有粉劑(每克含孢量23億-28億個或50億以上)、10%顆粒劑和20%殺蝗綠僵菌油懸浮劑

感染過程

綠僵菌對宿主昆蟲的感染與其它蟲菌基本上相同。綠僵菌的分生孢子很容易附著于寄主昆蟲皮膚的節間處,當遇到適宜的溫濕度,分生孢子即行萌發,產生芽管,并形成菌絲。菌絲可分泌能夠溶解甲殼質的酶,溶解昆蟲體壁。并借助菌對寄主侵入產生的壓力,使菌絲侵入寄主的表皮,進而逐步向內侵染,侵入昆蟲的脂肪組織和肌肉。菌絲在昆蟲體內繁殖,進而導致昆蟲死亡。當寄主昆蟲被綠僵菌初感時,在體壁可見到黃褐色的斑點,由于受到綠僵菌毒素的作用,昆蟲開始表現神經系統障礙的現象。美國白燈蛾取食停止,對刺激的反應降低,最終死亡。死亡后的尸體僵化,蟲體內的菌絲開始向體外伸延,蟲尸很快被一層白色菌絲所包被,之后一、二日,在菌絲上形成分生孢子梗和分生孢子,則變為綠色或暗綠色。

培養特性

發育的最適溫度約24℃-26℃之間,在10℃-30℃之間仍可正常發育;分生孢子一般在60℃左右即能很快喪失發芽能力。此菌在pH4.7-10之間可以正常發育,但最適pH為6.9-7.4。雖然綠僵菌可以在無機化合物培養基上生長,但培養基中含有機氮源比含無機氨源對它的生長更為適宜;綠僵菌對碳源則無特殊需要。在干燥情況下綠菌的分生孢子可以保存3年以上。

參考資料 >

..2024-04-08

..2024-04-08

綠僵菌.-.2021-12-27

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