摘 要:因化學(xué)殺蟲劑相較微生物滅蟲劑存在諸多弊端,目前生物防治害蟲已成為我國(guó)農(nóng)林牧業(yè)的重要途徑,其中綠僵菌作為一種重要的真菌制劑,在害蟲防治中發(fā)揮了出色的作用。綠僵菌作用于害蟲表面的蛋白質(zhì)起到殺菌作用,防治效果明顯。不過(guò),我國(guó)目前綠僵菌制劑的相關(guān)研究還不夠深入,相關(guān)產(chǎn)品較少。因此要著重注意綠僵菌制劑的研發(fā)和合理應(yīng)用及其商業(yè)化生產(chǎn)的條件探索,讓綠僵菌能切實(shí)發(fā)揮其潛在價(jià)值。
關(guān)鍵詞:綠僵菌;生物防治;研究現(xiàn)狀;真菌殺蟲劑
中圖分類號(hào):S476 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170833030
1 綠僵菌的研究歷史
最早的綠僵菌應(yīng)用是Metchnikoff在1880年嘗試應(yīng)用的,這使生物防護(hù)中生物殺蟲劑開始以病原真菌作為材料。早期的綠僵菌是直接采用發(fā)酵產(chǎn)物應(yīng)用于田間害蟲防治,并沒(méi)有進(jìn)行下一步的加工。因此,最初的綠僵菌使用時(shí)有諸多不便。我國(guó)是1980年以來(lái)開展白僵菌、綠僵菌等真菌在害蟲治理上的探討和實(shí)驗(yàn)的。不過(guò)我國(guó)一直沒(méi)有相關(guān)產(chǎn)品在國(guó)際上注冊(cè)登記,直到2002年,隨著我國(guó)農(nóng)藥市場(chǎng)管理的加強(qiáng),才開始有綠僵菌相關(guān)制劑的登記注冊(cè)。
2 綠僵菌適合生物防治的原因
通過(guò)對(duì)綠僵菌進(jìn)行生理性質(zhì)分析可知,綠僵菌的菌株產(chǎn)孢能力強(qiáng)且生長(zhǎng)迅速,雖然不同菌株的產(chǎn)孢量存在顯著差異,但基本都能保證生物防治的應(yīng)用。這為綠僵菌應(yīng)用于病蟲害的治理提供了基本生產(chǎn)條件。綠僵菌感染寄主后,會(huì)對(duì)寄主體內(nèi)的酶類活性產(chǎn)生影響,尤其對(duì)解毒和代謝的酶類影響巨大,會(huì)引起新陳代謝的加快,這是昆蟲被真菌感染后自身免疫系統(tǒng)的一種保護(hù)反應(yīng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),化學(xué)殺蟲劑和植物中提取到的殺蟲成分對(duì)昆蟲的具體影響顯著不同。對(duì)害蟲使用化學(xué)殺蟲劑后,殺蟲的化學(xué)成分會(huì)被有關(guān)酶逐步降解,而蟲害病原真菌侵入蟲體后,會(huì)利用蟲體的營(yíng)養(yǎng)而繁殖,最終導(dǎo)致相關(guān)代謝酶的活性被抑制而逐漸降低,這樣的處理不易出現(xiàn)反彈現(xiàn)象,這也是真菌殺蟲非常大的優(yōu)勢(shì)。
在綠僵菌對(duì)病蟲害的生物治理實(shí)驗(yàn)中可以看出,接種方法、病蟲蟲齡、接種量等多種因素均能影響綠僵菌的防治有效率。不過(guò),綠僵菌作為殺蟲劑存在著易受環(huán)境因子影響、防治效果較為緩慢、質(zhì)量穩(wěn)定性較差等弊端。這也在一定程度上限制了其真正在農(nóng)田或草原等地的實(shí)際使用效果。不過(guò),目前也有一些研究發(fā)現(xiàn),昆蟲的病原真菌與部分植物性殺蟲成分的搭配使用對(duì)蝗蟲等害蟲的滅殺效果極好,這完全可以極大程度地減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,并進(jìn)一步減少對(duì)環(huán)境和生態(tài)等的破壞。這為真菌殺蟲劑擴(kuò)展其應(yīng)用提供了可能。但病原真菌的殺蟲效果還在研究中,要想讓植物性殺蟲成分和病原真菌合理使用,就必須要保證兩者混合后有很好的促進(jìn)作用,而不是互相抵消其作用。鑒于化學(xué)農(nóng)藥使用后的藥劑殘留問(wèn)題,目前更多的人選擇使用植物源農(nóng)藥,植物源農(nóng)藥和綠僵菌的相容性研究發(fā)現(xiàn)兩者并非在任意情況下均可進(jìn)行混合使用,到目前為止,農(nóng)藥與昆蟲病原真菌相容性尚無(wú)明確簡(jiǎn)單的規(guī)律可循。因此,想要搭配使用昆蟲病原真菌和農(nóng)藥,必須要進(jìn)行菌-藥相容性試驗(yàn),這樣才能保證兩者的效果都能得到很好發(fā)揮,更好地滅菌,而非互相限制彼此的滅菌效果。
3 綠僵菌發(fā)展前景
身處世界生物防治的大環(huán)境中,不難看出,昆蟲病原真菌的殺蟲成分的開發(fā)與應(yīng)用具有廣闊的未來(lái),是之后蝗蟲及其他害蟲治理中不可或缺的一部分。真菌殺蟲劑未來(lái)可多方面進(jìn)行應(yīng)用擴(kuò)展,包括真菌的工廠化生產(chǎn)方式、真菌殺蟲劑的生態(tài)影響等。同時(shí),通過(guò)應(yīng)用基因工程和分子生物學(xué)手段可以對(duì)昆蟲病原真菌的基因進(jìn)行處理,明確真菌侵染的機(jī)理,可以將相關(guān)的基因進(jìn)行剪接,從而更有效地進(jìn)行滅菌,通過(guò)對(duì)具有殺蟲活性的真菌及基因所控制轉(zhuǎn)錄下的一些殺蟲成分進(jìn)行改造,可為真菌殺蟲劑的大范圍現(xiàn)實(shí)使用提供理論基礎(chǔ)。利用基因工程手段,通過(guò)改造相關(guān)的功能區(qū)域來(lái)改變滅菌的性質(zhì),使其效果更佳,也可以在保證滅菌效果的前提下增加其他的目的基因,為菌株增加更多的防治功能,增強(qiáng)滅菌效率。作為公認(rèn)的“無(wú)公害農(nóng)藥”中的微生物藥劑尤其是真菌殺蟲劑,將在未來(lái)幾十年內(nèi)發(fā)揮巨大的作用,它保護(hù)環(huán)境和構(gòu)建生態(tài)平衡上有巨大的意義。
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作者簡(jiǎn)介:王海龍,男,山東壽光人,研究方向:植物資源學(xué)及植物病菌防治。endprint