有水解Ben-Phe-Val-Arg-NA的活性 Pr1和Pr2都是诱导酶，前者可经昆虫表皮特异性组
分决策层，后者为非特异蛋白诱导。它们的主要 诱导途径是缺少C/N营养
利用绿僵菌防治椰心叶甲杀虫效果显著
我国利用白僵菌防治害虫的 成就和存在的问题
20世纪70年代的广口瓶生产
20世纪70—80年代的大规模生产
手工拌料 机械拌料
上世纪80年代中期以来
生产和应用规模基本上徘徊不前； 应用研究集中在工艺的改进上，基本都采用双 相发酵工艺路线，所发明的各种表面发酵设备（浅 盘或发酵床）大同小异，迄今仍在使用；产品质量 不稳的重大问题无法解决； 一些相对较先进的工艺（如几种半固体发酵工 艺，载体生产工艺等）多因成本过高而未能推广； 干燥始终是工艺的瓶颈，造成质量下降； 菌种退化问题没引起足够注意。
直接穿透寄主体壁。
• 附着胞内富含线粒体、高尔基体等细胞器。 • 常经历一个成熟过程，即壁增厚、高度黑化或长出侵
染钉
附着胞 (appressorium)
附着与萌发
Germination and infect into cuticle
附着胞—发生
形成机理至今不明确
• St. Leger的Ca2+梯度模型较普遍被接受：孢子萌发后芽 管顶端存在一个Ca2+梯度，它一方面可使含有细胞壁 的前体物质的泡囊在芽管顶端胞吐，从而导致芽管极 性生长；另一方面它也是维护菌内细胞骨架和菌丝极 性生长所必需的（附着胞形成正是细胞骨架排列变得 无序的结果）
20世纪80年代的摇瓶生产
20世纪90年代的发酵罐生产
世纪之交的固体发酵罐大规模生产 中国科学院过程工程研究所设计的全套设备
全世界最大、设备和工艺较先进的真菌杀虫剂企业
菌种退化问题
• 自上世纪80年代后期以来，一直有人研究菌种改 良问题，但始终无重大突破；
• 生产中仍使用野生型菌种，继代培养中退化严重。 • 多数菌种传代4－14 代即完全退化。 • 异核现象、异质现象、准性生殖、核内外基因突
应 用 方 式
白僵菌应用
球孢白僵菌
一种广谱性的昆虫病原真菌，对700多种有害昆虫都能寄生, 致 病性强、适应性强。 在多种农林害虫的生物防治中都取得了明显成效。 在中国防治玉米螟和松毛虫 在巴西防治小蔗螟 在欧洲防治西方五月鳃金龟等
布氏白僵菌
七十年代初，法国用布氏白僵菌芽生孢子制剂成功地防治森林 西方五月鳃金龟，其液体发酵产品曾经达到半商品化的程度。 已有十几个国家将布氏白僵菌用于田间防治试验，防治对象达 十余种，并有一些大面积防治成功的实例，日本防治桑树、无 花果树的黄星天牛
（一） 虫生 真菌 的致 病过
程
1、附着
半知菌 • 附着是随机和被动的，附着反应有非特异性与
和特异性反应 • 非特异性反应：静电作用 • 特异性反应：与孢子和寄主表面的化学物质有
关 虫霉 • 孢子弹射，附着是非专一性的，可以附着在寄
主表面的任何地方，可形成圆形的“附着垫”， 提高附着能力
2、附着胞—形态
接种式放菌
(常用量:淹没式放菌 的1/8—1/4 )
三、昆虫与虫生真菌的互作
（一）虫生真菌的侵染过程
• 侵入：孢子附着孢子萌发附着胞侵入钉 侵入丝穿透体壁进入血腔
• 潜育：在血腔中产生芽生孢子（酵母状生长增 殖）侵入其它组织。克服寄主血淋巴免疫屏 障
• 发病：寄主昆虫症状形成
虫 生 真 菌 生 活 史
•
菜叶蜂虫疫霉(Erynia athaliae)
摇蚊虫疫霉(Erynia chironomis)
有活力的干菌丝粉在水化后很快复苏形成分生孢子梗
二、真菌杀虫剂的发展历史与现状
• 1879年俄国人Metsenikov试用金龟子绿僵菌防治奥 国金龟。
• 1882年Forbes在美国试用球孢白僵菌防治麦长蝽 • 1884年俄国人在基辅建立绿僵菌小型生产工厂，开
绿僵菌应用
广东省林科院从澳大利亚引进对白蚁有很好杀虫作用的绿僵菌菌株， 经室内毒力测定，杀虫效果达95%以上，林间大面积试验，桉树苗 存活率提高11.5%-31.6%,防治成本比其它药剂降低20%-50%。药剂 推广一年多以来，在广东省增城市、肇庆市、河源市、海南省白沙 县、福建省漳州市等地防治桉树苗白蚁900 hm2，苗木存活率在90% 以上，绝大部分在95%~100%；平均提高苗木存活率20.98%，最高 达35%。
真菌杀虫剂与昆虫真菌病
一、虫生真菌的主要类群 二、真菌杀虫剂的发展历史与现状 三、昆虫与虫生真菌的互作
一、虫生真菌的主要类群
• 虫生真菌常指昆虫病原真菌，它们直接侵入寄主昆虫体内， 吸收血淋巴中养分、分解寄主组织，最终杀死昆虫。虫生真 菌还包括那些不引起昆虫致命的疾病，但可降低寄主活力的 专性寄生菌，以及与各种昆虫共生的共生真菌。
• 一般由芽管顶端外涌而形成，大多数附着胞与芽管由 隔膜分开，多数附着胞顶部会偏离芽管生长方向向下 倾斜。
• 单细胞—简单附着胞，两个细胞—复合型附着胞。简 单型附着胞和复合型附着胞的第一个细胞可以重新长 出芽管，但复合型的第二个细胞则只能形成侵入钉
penetrant peg或侵染菌丝继续侵入。
• 表面粘液有（绿僵菌）或无（白僵菌） • 并非所有的芽管均可形成附着胞，因为有的芽管也可
虫霉
• 虫霉已记载有160多种，往往具有分生 孢子和休眠孢子循环。两者寿命长短、 抗逆性强弱不同。
• 虫霉分类在很长时期造成混乱， Humber提出根椐主要属征和第二属征 划分，已被昆虫病理学家广泛接受。
• 有一些培养成功例子如弗氏三孢霉、 块状耳霉等，还有可能适合发酵罐的 大量生产，关键在于加强营养生理的 研究。
分类依据
形态学特征 • 产孢方式与产孢结构： • 有性孢子：接合、子囊、担孢子；子囊果、担子果。 • 无性孢子：分生、孢囊孢子；分生孢子果：有无？分
生孢子梗束，分生孢子盘，分生孢子器；产孢细胞。 • 菌丝、菌核。 培养性状 • 菌落形态、颜色、孢子层，生长速度，不同培养基上
的变化等。 发病症状
白 僵 菌 属
• 诱导附着胞形成的某种信号是通过破坏梯度，使在细 胞延伸部位进行特异性重新分布，引起泡囊位置改变， 使合成新壁的物质在整个细胞表面通过随机、弥散的 胞吐作用而形成初生细胞壁，由于细胞内部静水膨压 对初生细胞壁的挤压，使芽管膨大形成附着胞。
3、穿透体壁
昆虫的体壁构造
• 昆虫的体壁分为上表皮和原表皮 • 上表皮很薄，缺少几丁质但含有稳定的
❖ 1928年俄国人Metanlnikov和Toumanoff试用球孢白僵菌 防治欧洲玉米螟。
❖ 1938年水村武夫试用球孢白僵菌防治赤松毛虫 ❖ 1951年日本林野厅设立两个林用微生物所大量生产卵孢
白僵菌 ❖ 1956年日本林用微生物所倒闭 ❖ 1975年前苏联深层发酵生产白僵菌分生孢子 ❖ 美苏召开早生真菌生产与使用学术交流会 ❖ 1981年蜡蚧轮枝孢和汤普森被毛孢在英美分别登记 ❖ 1982年汤普森被毛孢和1987年蜡蚧轮枝孢分别撤市
•清乾隆五年（1740年）八月河南蝗来境，抱草而死，不为灾。 《清史稿·灾异志》
Agostino Bassi(1773-1856)
昆虫病理学之父
证明球孢白僵菌是家蚕白僵病的病因 证明除家蚕外其他昆虫对球孢白僵菌也敏感
Илья Ильич Мечников (Ilya Ilich Metchnikov ) (1845—1916)
始用于防治甜菜夜蛾 • 美国堪萨斯大学试验站分发球孢白僵菌防治麦长蝽 • 1893年Giard在法国试用卵孢白僵菌防治鳃金龟 • 1907-1908年有人开始用座壳孢防治柑桔粉蚧 • 1910年South在印尼用蜡蚧轮枝菌防治咖啡绿蚧 • 1921年佛罗里达用甘薯条培养座壳孢，以每瓶0.75
美元卖给桔农
蛋白质，并含脂肪和甾醇的蜡质层 • 原表皮构成体壁的大部分，主要含蛋白
质，另有脂肪和酚类物质，几丁质成螺 旋性排列。
真菌产生的降解体壁的酶类
• 几丁质酶大量形成于穿透的后期，而在初期作用 甚微
• 蛋白酶在侵染过程的早期大量产生，起主要作用 枯草杆菌蛋白酶（Pr1）和金属蛋白酶：具有水解
Suc-Ala-Pro-Phe-NA多肽的活性 胰蛋白酶（Pr2）和半胱氨酸蛋白酶（Pr4） ：具
试验用金龟子绿僵菌防治麦田的奥地 利金龟子——害虫微生物防治的首次尝 试(1873)
在啤酒筛上大量生产金龟子绿僵菌
提出孢子、僵虫以及僵虫周围的土壤 都可用于生物防治
S.A.Forbes and F.H.Snow
(1882-1898 )
在美国中西部大规模试验 用球孢白僵菌防治卖长蝽
Edward Arthur Steinhaus (1914-1969)
陈旉 (1149-1189)
农书(1149)
记载了蚕的黑僵、 白僵和红僵病
李时珍 （1518-1593）本草纲目（1578）
记载了冬虫夏草、蝉茸和僵蚕的药性
• 后汉乾佑二年（949年）宋州奏蝗一夕抱草而死。《旧五代 史·五行志》
• 宋淳化三年（992年）七月贝、许、沧、沂、蔡、汝、商、兖、 单等州，淮阳、平定、彭城飞蝗，抱草自死。《宋史·太宗本纪， 五行志》
• 虫生真菌经济价值高，许多种类传统中药，如冬虫夏草是
Cordyceps sinensis、蛹虫草C. militaris与蝉花C. cicadae等都
是名贵药材
• 大多数从体壁感染昆虫，少数通过卵、气管和消化道感染。 可以防治细菌、病毒不能防治的刺吸式口器害虫。
• 种类多，寄主范围广，可以找到防治不同害虫的真菌。 • 选择性高，防治谱窄、缓效性、无内吸作用。 • 尚不能液体深层发酵生产，大多采用液-固两相技术 • 防治效果受环境影响较大，特别是紫外线与高温、干旱条件。
一、虫生真菌的主要类群