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白僵菌

白僵菌是一种子囊菌类的虫生真菌,主要种类包括球孢白僵菌和布氏白僵菌等,常通过无性繁殖生成--分生孢子,菌丝有横隔有分枝。白僵菌的分布范围很广,从海拔几米至2000多米的高山均发现过白僵菌的存在,白僵菌可以侵入6个目15科200多种昆虫、螨类的虫体内大量繁殖,同时产生白僵素(非核糖体多肽类毒素)、卵孢霉素(苯醌类毒素)和草酸钙结晶,这些物质可引起昆虫中毒,打乱新陈代谢以致死亡。

常见白僵菌共有三种:球孢白僵菌、小球孢白僵菌、布氏白僵菌。依据形态指标、生理生化指标及核酸指标将白僵菌属分为7个种,分别是球孢白僵菌、布氏白僵菌、白色白僵菌、多形白僵菌、蠕孢白僵菌、粘孢白僵菌和苏格兰白僵菌。球孢、小球孢、布氏三种白僵病菌,其不同发育阶段,虽具有共同的形态特征,但也存在一定的差异。其区别是:球孢和小球孢白僵菌,分生孢子虽都为球形或卵形(约各50-),均生于对称成直角的茸状产孢细胞顶端,分生孢子梗呈直角分支聚成集团。所不同的是前者孢子大,一般2.53.0微米,菌落呈平绒状,在明胶培养基本逐渐从白色变到乳白色,而在马铃薯琼脂培养培养的底部无色或淡黄色。后者孢子较小,一般为2-2.5微米,菌落白色至乳白色初为疏茸状或棉絮状,后期形成乳粉状的孢子层,不使马铃薯琼脂培养基斜面变色,但在清淅明交培养基上呈粉红色,颜色很不显著,而且10天后便消失。布氏白僵菌不同于前两种的主要特征,是其分生孢子大多是亚园形或椭圆形,而且分生孢子开差较大,一般为2.0-6.0×1.5-4微米,生于产孢细胞顶端新延伸的“乙”形丝形器上,菌落表面高低不同,白色,初为茸毛状或棉絮状,后期形成粉状,在明胶培养基的底部呈深红色至桑色,某些菌丝命名马铃薯培养基呈不同程度浅紫色至红色。

球孢白僵菌菌落呈绒状、丛卷毛至粉状,有时呈绳索状,但很少形成孢梗索。菌落培养初期多呈白色,后来变成淡黄色,偶成淡红色;背面无色或淡黄色至粉红色。

如今在农业部登记的白僵菌有球孢虫白僵菌(主要用于防治松毛虫和玉米螟)和布氏白僵菌(主要用于防治花生蛴螬)两种,登记剂型有粉剂、可湿性粉剂或油悬浮剂。

球孢白僵菌(Beauveria bassiana)为子囊菌类的真菌,可工业化培养生产,利用其产生的分子孢子加工成微生物杀虫剂。原药外观为乳白色只至淡黄色粉末。分生孢子主要通过表皮降解酶作用,管穿透昆虫体壁,在昆虫体内增殖,吸收昆虫体内营养和水分,进而致死目标害虫。

所谓白僵虫就是白僵菌的分生孢子落在昆虫体上,在合适温湿条件下,即可发芽直接侵入昆虫体内,以昆虫体内的血细胞及其他组织细胞作为营养,大量增殖,以后菌丝穿出体表,产生白粉状分生孢子,从而使害虫呈白色僵死状,称为白僵虫。白僵菌制剂对人、畜无毒,对作物安全,无残留、无污染,但能感染家蚕幼虫,形成僵蚕病。

白僵菌分生孢子在寄主表皮或气孔、消化道上,遇适宜条件开始萌发,出生芽管。同时产生脂肪酶、蛋白酶几丁质酶溶解昆虫的表皮,由芽管入侵虫体,在虫体内生长繁殖,消耗寄主体内养分,形成大量菌丝和孢子,布满虫体全身。同时产生各种毒素,如白僵菌素(Beauvericin),纤细素(Tenellin)和卵孢霉素(Oosporein)等。白僵菌素为含N-甲基氨基酸的环状肽。白僵菌素为针状无色晶体,加醋酸铅于水溶液中可产生絮状白色沉淀,对茚三酮显正反应。

白僵菌能够在自然条件通过体壁接触感染杀死害虫.白僵菌可寄生15个目149个科的700余种昆虫,对人畜和环境比较安全、害虫一般不易产生抗药性、可与某些化学农药(杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂)同时使用.1995年美国环保暑(EPA)允许Mycotech公司生产的球孢白僵菌制剂MycotrolRWP,用于防治蚜虫和粉虱,至今为止,白僵菌在国际上已有17种产品注册登记,用于防治蛴螬、家蝇、介壳虫、白粉虱蚜虫、蓟马、马铃薯叶甲、蜚蠊、蝗虫、蚱蜢、蟋蟀、棉铃象、棉跳盲蝽、玉米螟、天牛、甘蔗金龟子等害虫。白僵菌高孢粉是国家林业局推广的高效生物杀虫剂之一,可广泛应用于森林害虫,蔬菜害虫,旱地农作物害虫等。多年来,国内应用白僵菌对近40种农林害虫防治成功,如今在生产中使用的主要有:松毛虫玉米螟蛴螬、蝗虫、马铃薯甲虫松褐天牛白蚁茶小绿叶蝉桃小食心虫等。白僵菌防治最成功的是苗圃、草坪、农田等的蛴螬,蛴螬危害花生、大豆、草坪、蔬菜、苗圃等多种作物。现在在有机农产品、茶叶生产中广泛应用。

白僵菌高孢粉无毒无味,无环境污染,对害虫具有持续感染力,害虫一经感染可连续浸染传播。 一、无农残。在农产品频频因农药残留超标被拒之门外的今天,即使施用白僵菌后立刻收获产品也不会造成任何农药残留!

二、无抗性。害虫对化学农药的抗性使得其杀虫效果逐年减退。 白僵菌通过在自然条件下与害虫的体壁接触感染致死,害虫不会对其产生任何抗性。连年使用,效果反而越来越高。

三、再生长性。白僵菌新型生物农药含有活体真菌及孢子。施入田间后,借助适宜的温度、湿度,可以继续繁殖生长,增强杀虫效果。

四、高选择性。不同于化学农药不分敌我的将益虫、害虫尽数毒杀,白僵菌专一性强,对非靶标生物瓢虫草蛉和食蚜虻等益虫影响较小。从而整体田间防治效果更好。

在中国,白僵菌防治最成功的是森林、苗圃、草坪、农田等的蛴螬、玉米螟、松毛虫、茶小绿叶蝉等。仅蛴螬、玉米螟、茶小绿叶蝉三种就已构成了巨大的潜在市场。

蛴螬危害花生、大豆、草坪、蔬菜、苗圃等多种作物,危害面积达数亿亩,仅以花生为例,我国种植300万公顷花生,均受蛴螬危害,按20-面积用白僵菌防治计算,需防治60万公顷,需白僵菌制剂9000吨,合高孢粉400吨左右。

玉米螟是危害玉米的主要害虫,仅东北地区发生面积即达800万公顷,引起产量损失10-左右,如20-发生面积用白僵菌防治,计需白僵菌制剂1600吨。

茶小绿叶蝉是茶园上的常发害虫,常年防治面积在250万公顷左右,按10-面积25万公顷计算,需白僵菌高孢粉50吨。近年来白僵菌防治松毛虫面积每年在60万公顷,需白僵菌高孢粉90吨。国内市场白僵菌高孢粉年需求在2000吨左右。

白僵菌菌落为白色粉状物,产品为白色或灰白色粉状物。菌体遇到较高的温度自然死亡而失效。其杀虫有效物质是白僵菌的活孢子。孢子接触害虫后,在适宜的温度条件下萌发,生长菌丝侵入虫体内,产生大量菌丝和分泌物,使害虫生病,约经4-5天后死亡。死亡的虫体白色僵硬,体表长满菌丝及白色粉状孢子。孢子可借风、昆虫等继续扩散,侵染其他害虫。

白僵菌需要有适宜的温湿度(24~28℃,相对湿度90-左右,土壤含水量5-以上)才能使害虫致病。害虫感染白僵菌死亡的速度缓慢,经4~6天后才死亡。白僵菌与低剂量化学农药(25-对硫磷微胶囊、48-乐斯本等)混用有明显的增效作用。

主要通过昆虫表皮接触感染,其次也可经消化道和呼吸道感染。侵染的途径因昆虫的种类、虫态、环境条件等的不同而异。

扫描电镜或荧光染色观察发现,球孢白僵菌高毒菌株在棉铃虫幼虫体壁上短暂生长即形成入侵结构,而低毒菌株在幼虫体壁上产生细长的匍匐菌丝,这些菌丝会从害虫体内吸收营养,最终导致害虫死亡。

在浸染黑尾叶蝉时有两种方式,第一是通过皮肤侵染。萌发的分生孢子在虫体体壁几丁质较薄的节间膜处长出芽管,芽管顶端分泌出溶几丁质酶使几丁质溶解成一个小孔,萌发管进入虫体。这时大概感染24小时。萌发的芽管借酶的作用,不断溶解体壁几丁质向前伸长,直至体壁上皮细胞才生成的菌丝也进入体壁,然后侵入血淋巴组织,菌丝起初延着细胞膜发育生长,再穿过细胞膜进入细胞内,于是原生质和细胞核失活,养料被耗尽,大量解体消失。大量皮下细胞层的破坏是由于体腔内菌丝侵染的结果,此时菌丝受到昆虫、体内的血细胞的包围,血细胞出现空泡,着色力降低。同时菌丝产生许多芽生孢子。芽生孢子萌发后,产生新的菌丝,以此反复不断增殖,冲破血细胞屏障进入体腔。在体腔内又以芽生孢子、分生孢子等方式繁殖,扩散到虫体所有组织.如消化道、马氏管脂肪体等,这时约侵染48~72小时。感染96小时后,昆虫组织器官大部分被破坏,菌丝成束穿出体表,形成气生菌丝,并开始形成分生孢子梗和分生孢子。侵染120~118小时,虫体表长出大量气生菌丝,分生孢子梗和分生孢子并释放出来,此时除部分体壁处,其他组织皆被破坏,养料亦被耗尽。

真菌孢子萌发,其芽管进入虫体后在血腔内自由浮动,逐渐增长变为菌丝,这些菌丝通过吸收虫体内的水分和养分,不断伸长、分枝、增殖,并入侵器官部位,使整个虫体充满菌丝体。在该过程中,菌体会产生草酸钙结晶,降低血淋巴的酸度,使机体代谢发生紊乱。

在适宜条件下,已被致死宿主体内的菌丝体产生分生孢子,虫体表层破碎,孢子随风释放感染其他虫体,形成循环侵染。

毒性 :

用50亿/g活孢子制剂大白鼠腹腔注射和灌胃LD50分别为0.6±0.1g/kg及10.0g/kg,而用纯孢子腹腔注射大白鼠LD50为128士12mg/kg,为低毒类微生物农药,对人、畜无致病作用,属弱的变态反应源,无“三致”问题。该制剂对人畜无毒,对果树安全,但对蚕有害。

高孢粉1000亿/克,粉剂为平均活孢子80亿/g,幅度50~120亿/g,孢子萌发率90-以上,水分5-以下。颗粒剂,含活孢子50亿/g。油悬浮剂100亿/ml。

可湿性粉剂、粉剂、油悬浮剂、颗粒剂。

防治对象

可防治蛴螬、蝗虫、马铃薯甲虫、蚜虫、叶蝉、飞虱、多种鳞翅目幼虫如玉米螟/松毛虫/桃小食心虫/二化螟等。

(喷菌法、喷粉法、活虫传病法、撒原菌粉)

1、防治森林害虫,目前在生产防治上,主要采取地面或飞机喷洒白僵菌制剂的方式进行施药。也可在雨季从林间采集森林叶部害虫活幼虫集中撒上白僵菌原菌粉,或配成含量为5亿孢子/ml的菌液,采活虫在菌液中沾一下再放回树上任其自由爬行。这些带菌虫死后,长出很多分生孢子,即形成许多白僵菌流行点,逐步促成林间害虫白僵病流行。

2、菌粉用水溶液稀释配成菌液,每毫升菌液含孢子1亿以上。用菌液在蔬菜上喷雾。

3、苗粉与2.5-敌百虫粉均匀混合,每克混合粉含活孢子1亿以上,在蔬菜上喷粉。

4、将病死的昆虫尸体收集研磨,配成每毫升含活孢子1亿以上(每100个虫尸加工后,兑水80-100公斤)即可在蔬菜上喷雾。

5、松毛虫:用孢子150~180万亿个,可直接对水喷雾。也可将菌粉与防治松毛虫的化学杀虫剂的粉剂如敌百虫混合,使含孢1亿/g,用混合粉22.5~30kg/hm2。也可采集发病死亡虫尸,放到松林中,扩大染病面积。

6、防治玉米螟可向喇叭口撒颗粒剂(按1:10与煤渣混合),每株约2g,或灌菌液。

油悬浮剂可用超低量喷雾。

(1)养蚕区不宜使用。(2)菌液配好后要于2小时内用完,以免过早萌发而失去侵染能力,颗粒剂也应随用随拌。不能与化学杀菌剂混用。(3)贮存在阴凉干燥处。(4)人体接触过多,有时会产生过敏性反应,出现低烧,皮肤刺痒等,施用时注意皮肤的防护。(5) 不能与化学杀菌剂混用。

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