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微生物农药——杀虫微生物



录入时间:2011-11-29 9:23:41 来源:《微生物学》

 

利用微生物防治害虫至少已有百年的历史,近年来“以菌治虫”的研究更受世人重视。已知的杀虫微生物近 1 600 种,包括细菌、真菌、病毒、立克次氏体和原生动物,其中主要的是细菌、真菌和病毒。但至今,真正实用的杀虫微生物种类并不多,还有一些正在发掘和研究中。 

(一)、微生物杀虫剂的特点与分类  

微生物杀虫剂选择性强,可以避免对人、畜和害虫天敌的毒害,害虫对微生物杀虫剂的抗药性也不易发生,可以解决和缓和由于大量施用化学农药而造成的多种不良后果。但利用微生物杀虫剂也有它不利的一面,由于它选择性较强,这对同时发生几种害虫的防治具有局限性。微生物杀虫剂的杀虫效果往往受环境条件的明显制约,如真菌制剂在干旱条件下则很难发挥作用。另外,微生物杀虫剂作用的发挥需要一个时间过程,即有个害虫受侵染发病的过程,所以效果迟缓,必须选择适宜的防治时间才能获得有效防治效果。 

按杀虫微生物的主要特点,可分为两类,一类是能杀死害虫的生物毒素,如苏云金杆菌等,它们被敏感害虫吞食,或由其他途径侵入虫体后,敏感害虫中毒死亡。另一类是敏感害虫的传染性病原体,敏感害虫被感染后发病,并成为传染源扩散,使敏感害虫流行病害。例如白僵菌、金龟子乳状病杆菌和各种昆虫病毒等等。  

(二)、苏云金杆菌及其他杀虫细菌  

苏云金杆菌( Bacillus thringiensis Berliner )是以分离地德国的苏云金( Thuringen )命名的。 1909 年德国苏云金地方的一个面粉厂,发现一批染病的地中海粉螟( Anagasta kuhniella )幼虫,由柏林纳( Berliner )首先分离出这种细菌, 1915 年命名为苏云金杆菌。 1930 年以后,开始用于防治农业害虫。我国于 1950 年引进苏云金杆菌,以后又相继分离出杀螟杆菌、青虫菌、松毛虫杆菌和 140 杆菌等。  

苏云金杆菌( Bacillus thuringiensis )是 G + 的好氧性芽孢杆菌,营养体大小 (1.0~l.2) m m × (3.0~5.0) m m ,两端钝圆,周生鞭毛能运动,少数无鞭毛,单个或 2~5 个细胞成链状。营养体长到一定阶段,细胞内含物出现浓缩凝聚现象,随后在细胞的一端逐渐形成椭圆形或圆形的芽孢,在另一端则出现一个,两个或多个菱形或正方形等不同形态的晶体,称为伴孢晶体,大小约 0.6 m m × 2.0 m m 。苏云金杆菌对营养条件要求不高,能利用多种碳源、氮源。生长最适温度 28 ~30 ℃,适宜酸碱度中性。培养时要求通气。  

苏云金杆菌在蛋白胨、牛肉膏、琼脂培养基上形成的菌落呈圆盘状、直径 lmm 左右,颜色灰白而湿润,边缘不整齐,表面无光泽,有较粗糙且均匀的放射状皱纹。不同变种菌落形态有差异,如青虫菌、杀螟杆菌、松毛虫杆菌菌落则表面光滑。  

根据不同菌株的鞭毛抗原 (H 抗原 ) 、酯酶图形及生化特性的差别,可将苏云金杆菌区分为若干亚种。 

苏云金杆菌产生的毒素主要是伴孢晶体,又称δ - 内毒素。它是一种蛋白质晶体,完整的伴孢晶体并无毒性,当它被敏感昆虫的幼虫吞食后,在肠道碱性条件和酶的作用下,伴孢晶体能水解成毒性肽,毒性肽分子量大小依变种的不同而不同。  

对伴孢晶体毒素敏感的昆虫种类主要有鳞翅目、双翅目和鞘翅目的幼虫,但并不是这三目中的所有种都敏感。当敏感幼虫吞食含伴孢晶体和芽孢的混合制剂后,在肠道中被水解产生的毒性肽很快发生毒性,幼虫停止取食,麻痹,进一步作用使中肠的上皮细胞遭受破坏,芽孢侵入血腔,并在那里萌发和繁殖,使幼虫患败血症,同时肠液也进人血腔使血液 pH 值上升( 6.8~ 8.0 ),幼虫全身瘫痪,虫体软化、腐烂、发黑,最终死亡。 

一些苏云金杆菌的变种还可分泌一种水溶性的苏云金素,又称β - 外毒素,由于它能忍耐 121 ℃( l5min )的高温和对家蝇幼虫有毒性,故又称热稳定外毒素或蝇毒素。苏云金素是广谱毒素,对较多目的昆虫有毒性。此外苏云金杆菌还有产生卵磷脂酸 C 、几丁质酶、叶蜂毒素等多种有毒效的成分。 

苏云金杆菌类的生产,我国主要采用液体发酵工业化生产的方法。工业产品每 ml 活孢子数应达到 100 亿以上,晶体和孢子的比例越大表示晶体毒素含量高,质量好。活芽孢数和毒力不一定相关。  

苏云金杆菌制剂的使用,可以喷雾、喷粉、泼浇,也可制成毒土或颗粒剂。一般常用浓度为每 ml 菌液含 500 ~5000 万活孢子。在农林、贮粮和环卫害虫中,应用苏云金杆菌制剂防治菜青虫、小菜蛾、稻苞虫、稻纵卷叶螟、棉造桥虫、玉米螟、茶毛虫、烟青虫、松毛虫、避债蛾、银度谷螟、米蛾、蚊等,已取得显著效果。

 

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