抗虫害真菌绿僵菌的发酵培养基优化文献综述

 2021-09-25 20:36:26

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文献综述

绿僵菌(Metarhiziumanisopliae)分类地位隶属于真菌门、子囊菌亚门、核菌纲、球壳菌目、麦角菌科，是一种有效的杀虫真菌，利用它来防治害虫的研究与实践已愈百年。据不完全统计，全世界约有200多种昆虫能被这种真菌感染致死，它致病力强，效果好，对人，畜，作物无毒害，和白僵菌一样，是一种当前世界上研究和应用最多的虫生真菌之一，利用绿僵菌对害虫进行微生物防治具有广阔的前景。中国研究开发绿僵菌起步晚，经过多年的研究开发在菌株选育、生产工艺、剂型和防治对象上已有长足进步。目前，重庆大学基因研究中心完成了杀蝗绿僵菌生物农药的研制，取得了重要的研究成果，生产的产品已在国内多个省份示范试验。

1.绿僵菌的培养研究

经查阅文献:绿僵菌液生分生孢子的形成与培养基组成密切相关，不同的碳、氮源对液生分生孢子形成具有显著影响。蔗糖是液体深层培养液生分生孢子的理想碳源，而花生饼粉、豆饼粉则是较理想的氮源，且液生分生孢子的产量与培养基氮源的性质有关，复杂的氮源比简单的氮源更有利于液生分生饱子的形成。在供试的8种碳源和6种氮源相互组配的培养液中，以蔗糖 花生饼粉的组合最佳，液生分生孢子产量达14.13*109，个几。同时试验结果还表明，液生分生饱子的产出率与培养液的碳氮比、温度、PH有关，在培养温度为28℃、培养液碳氮比为3:1、pH为6.8的条件下，可获得最大的液生分生孢子产量。

2.绿僵菌对昆虫的人侵机理

绿僵菌对寄主的入侵是寄主与病原菌之间的生理生化作用的综合结果。侵染部位是寄主昆虫的表皮。侵染寄主昆虫时，绿僵菌的分生孢子首先附着于寄主体表，一旦能正常萌发生长，则产生人侵菌丝发生人侵，最终导致寄主死亡。在这个过程中，绿僵菌形成特殊结构(如附着胞等)，同时分泌各种相应的酶(如几丁质酶等)，破坏寄主体表，侵入寄主体内，与此同时需要克服昆虫体表上的某些物质的抑制作用以及寄主体内的一系列免疫活动。

虫生真菌穿透寄主表皮的过程包括酶的分泌和物理(机械)力的产生两个部分。

附着在寄主表皮上的分生孢子萌发后，形成对表皮有很强的定向性芽管，绿僵菌的芽管在穿透表皮之前先分化形成一个附着胞，内含大量的线粒体、高尔基体、内质网和核糖体，代谢活动旺盛，它可旺盛地合成和分泌水解酶。附着胞经过一段时间的膨大后，就会形成与感染密切相关的结构侵染钉，体壁的穿透正是在此处发生的。

但并不是所有的绿僵菌都会产生附着胞，Butt等在研究绿僵菌在蚜虫和叶甲科甲虫表皮上萌发行为的过程中发现，绿僵菌在甲虫体表产生的附着胞比蚜虫的多，没有附着胞产生，萌芽管同样也能侵人表皮。球孢白僵菌侵染马铃薯甲虫时也形成附着胞样的结构，但在侵染棉铃虫时却没有观察到附着胞的形成。附着胞的产生和营养条件、pH值等也有一定的关系。此外，绿僵菌也可在坚硬的表面如玻璃等上产生附着胞。

昆虫的表皮主要由蛋白质、几丁质和脂类构成，其中，主要成分是蛋白质，几丁质微纤维次之，占30%，是虫生真菌最初侵染和人侵的位点。产生各种胞外酶是病原真菌具有的降解寄主体表的策略之一大部分真菌在人侵的时候产生相应的酶(蛋白质、几丁质和脂类降解酶)来降解这些物质，以便菌丝侵人，同时，为菌丝的进一步生长提供营养物质。

绿僵菌穿透昆虫体壁后即在昆虫体内发育。金龟子绿僵菌在生长过程中会产生一系列环状六肽毒素，称为破坏菌素。破坏菌素作为免疫抑制因子，能够限制和削弱寄主的正常防御反应，最终导致昆虫死亡。

Kershaw研究发现，虫体内真菌毒素的产量与昆虫被真菌感染致死中时及死亡率显著相关；而且Ferron认为真菌毒素是许多半知菌亚门真菌感染昆虫后死亡的真正原因。昆虫病原真菌毒素能引起部分致病效应并可加快昆虫的致死进程。

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