第8章 微生物农药（5节）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,资源微生物学,Resource Microbiology,(,第八章,),主讲人：周而勋,博士、教授、博导,（资环学院植物病理学系）,电话,：,38297832 (,办,), 18922482188,E-mail: exzhouerxun,http:/, 微生物农药,第一节 微生物农药总论,第二节 微生物杀菌剂,第三节 微生物杀线虫剂,第四节 微生物除草剂,第五节 微生物杀虫剂,2,第一节 微生物农药总论,一、,植物病虫草害及其防治,二、生物防治与,微生物农药,3,一、植物病虫草害及其防治,1,、病虫草害给农业生产造成的损失,据,FAO,统计，病虫草害造成的损失占总产的,37%,，其中：虫害,14%,，病害,12%,，杂草,11%,。每年的损失高达,1260,亿美元，相当于中国农业总产值的一半，英国的,4,倍。,棉花,：虫害,16%,，病害,12%,，杂草,5.8%,。,4,2,、病虫草害的综合治理,如上所述，病虫草害给农业生产造成了巨大的经济损失，为了挽回这些损失，普遍采用了植物检疫、抗病育种、农业防治、物理防治、化学防治和生物防治等措施。,化学防治具有防治效果好、见效快、成本低、使用简便等优点，从而得到迅速发展，并成为防治病虫草害夺取农业生产丰收的一个重要手段。,但是，由于化学农药的长期、大量和反复使用，也带来了很多问题，造成了严重的“,3R,”,现象：残留,(,R,esidue),，抗药性,(,R,esistance),，再猖獗,(,R,esurgence),。,因此，生物防治和微生物农药备受关注。,5,二、生物防治与微生物农药,1,、生物防治的定义,英文,biological control,（,生物防治）,或,biocontrol,（,生防）,生物防治,是指利用自然的或经过改造的,有益生物,及其,代谢产物,来减少有害生物（病、虫、草、鼠害等）的作用，使其有利于有益生物的生长发育。,6,2,、生物防治的意义,1962,，美国女作家,蕾切尔,卡尔逊,(Rachel Carson),以其一本,寂静的春天,(Silent Spring),，揭示了发达国家在二次世界大战后的非理性经济活动，大量使用化学农药，导致了环境与经济发展的严重背离，出现了危及人类和地球的严重征兆。该书的出版、发行，引起了公众和许多国家对化学农药的强烈关注。,国内外大量的实践证明，植物病虫草害的生物防治，不仅具有显著的经济效益，而且还具有明显的社会效益，对减少环境污染、维护生态平衡具有重要意义。,7,3,、生物防治的特点,安全、有效、持久。,4,、生物防治与微生物农药,生物防治所使用的,制剂,实际上就是,微生物农药,。,微生物农药的研究与生产正逐步成为生物防治的支柱产业。,8,5,、微生物农药的概念,微生物农药,是利用微生物菌体及其基因生产或表达的各种生物活性成分，制备出用于防治植物病虫害、卫生昆虫、杂草、鼠害等制剂的总称。,能用于制备微生物农药的微生物类群主要有：真菌、细菌、病毒和线虫等。,6,、微生物农药的种类,按照用途，微生物农药分为：微生物除草剂、微生物杀菌剂、微生物杀线虫剂、微生物杀虫剂和微生物杀鼠剂等。,9,7,、各国对微生物农药的重视,（,1,）中国,中国,21,世纪议程,：大量发展微生物农药。,（,2,）外国,外国很多大公司目前都致力于微生物农药的开发。如,：,美国：杜邦，孟山都；,德国：拜耳；,瑞士：汽巴,-,嘉基；,丹麦：,Novo,；,日本：住友。,(,第八章第一节结束,),10,第二节 微生物杀菌剂,一、植病生防真菌的开发利用,二、植病生防真菌的作用机制,三、植病生防真菌分离筛选的一般步骤,四、植病生防真菌的主要种类及其防治对象,11,一、植病生防真菌的开发利用,近年来，植病生防真菌的开发利用发展较快，主要得益于：,1,、真菌致病性的生物学、生理学、生态学的基础研究。,2,、植病生防菌的液体和固体发酵以及制剂技术研究进展较快，尤其是藻酸盐丸剂和种衣剂技术投入应用。,因此，植病生防已不仅是植物病理学和真菌学工作者的领域，也是产业界投资的目标。,12,二、植病生防真菌的作用机制,作用机制的了解是建立菌株筛选标准，优化筛选系统的主要根据。,1,、拮抗作用,一些,生防真菌,可,分泌拮抗性物质，具有抑制病原物生长发育或消解菌体的作用。,13,2,、竞争作用,包括位点、营养、氧气和水分等方面的竞争。,例如：一些,木霉菌具有迅速占领清洁表面（如刚砍下来的木材表面）的能力。,3,、重寄生作用,是指真菌对病原物寄生的现象。,例如：一些盾壳霉可以寄生在油菜菌核病菌的菌核上。,14,4,、交互保护,也叫诱导抗病性或人工免疫。,是指接种真菌弱毒力菌系诱发植物的抗病性，从而抵抗真菌强毒力菌系侵染的现象。,例如：板栗疫病菌的弱毒力菌系能诱导板栗对强毒力菌系的抗性。这是世界上的著名病例。,又如：一些镰刀菌的弱毒力菌系能诱导作物对强毒力菌系的抗性。,15,三、植病生防真菌分离筛选的一般步骤,1,、样品的采集,（,1,）土壤样品的采集,一般来说，微生物随土壤深度加深而减少。因此，通常采集耕作层的土壤。,（,2,）其他样品的采集,如植物组织、真菌菌核等。,16,2,、生防真菌的分离与纯化,方法：一般采用稀释平板分离法。,样品制备：用水作浮载剂，土壤与水的比例一般为,1:9,，即,1g,土加,9ml,水制成悬浮液。然后系比稀释成,10,-2,、,10,-3,、,10,-4,等系列浓度。通常使用,10,-3,10,-4,浓度。,分离： 在,PDA,平板上加入,0.10.5ml,的浓度为,10,-3,10,-4,的悬浮液，涂布均匀，在温箱中培养。,纯化：将所需的菌落移植到新的培养基上纯化、备用。,17,3,、筛选,一般采用对峙培养法。即在培养皿的一边接种病原真菌，另一边接种生防真菌。几天后观察两者之间发生的变化。,拮抗：两菌落之间出现明显的抑菌带（区）。,重寄生：生防真菌缠绕、寄生在病原真菌的菌丝或菌核上。,竞争：生防真菌覆盖在病原真菌上。,18,四、植病生防真菌的主要种类及其防治对象,见,表,1,19,表,1,世界各国登记注册的部分植病生防真菌产品,生防真菌,商品名,防治对象,生产国家,白粉寄生菌,AQ10,白粉病,美国,镰刀菌,Fusaclean,、,Biofox,-C,镰刀菌猝倒病,美国,粘帚霉,GlioMix,、,GlioGard,、,SoilGard,等,立枯病、腐霉菌猝倒病,美国、芬兰等,木霉菌,Trichodowels,、,Trichodex,、,Ecofit,等,土传病害、灰霉病、木材防腐,新西兰、泰国、以色列等,20,表,1,世界各国登记注册的部分植病生防真菌产品（续）,生防真菌,商品名,防治对象,生产国家,轮枝孢,-,榆树荷兰病,比利时,大隔孢拟射脉菌,Rotstop,松根部腐烂病,芬兰,橄榄假丝酵母,Aspire,苹果、梨、柑桔采后腐烂,美国,盾壳霉,-,油菜菌核病,中国,(,第八章第二节结束,),21,第三节 微生物杀线虫剂,一、食线虫真菌的研究历史,二、食线虫真菌的类别,三、食线虫真菌的生态学,四、食线虫真菌的研究方法,五、食线虫真菌对线虫的生物防治,六、拟青霉杀线虫剂,22,一、,食线虫真菌的研究历史,1,、国外,食线虫真菌的研究始于一百多年以前。,Fresenius(1852),，,Arthrobotrys,oligospora,。,Charles Drechs1er (1933-1975),在分离腐霉、疫霉菌时发现了这类真菌。,英国的,Duddington(1940-1972),及加拿大的,Barron (1969-,现在,),等也进行了大量调查,。,23,2,、国内,国内过去的研究甚少。,1950s,，余永年,其后，冷落了一段时间,1990s,后，研究工作才有了较大起色。近年来这一领域很活跃，涌现出刘杏忠,、张克勤等代表。,3,、目前国内外的研究状况,近年来，食线虫真菌的发展很快，从生态学、生理学、病理学及生物防治等进行了大量研究，发表了大量论文，出版了一些专著，也生产了一些杀线虫剂。,24,二、食线虫真菌的类别,1,、捕食真菌,是指以营养菌丝上产生的,捕食器官,来捕食线虫的一类真菌。,(1),粘性菌丝：如,Stylopage,和,Cystopage,。,(2),粘性菌丝分枝：如,Dactylella,cionopaga,。,(3),粘性网：如,Arthrobotrys,oligospora,。,(4),粘性球：如,Dactylaria,和,Monacrosporium,。,(5),非收缩性环,(6),收缩环,25,食线虫真菌的捕食器官,26,2,、内寄生真菌,是指是指通过,特殊的孢子,侵染线虫，并在线虫体内发育营养菌丝，在线虫体内或体外产生繁殖体,的一类真菌。,(1),游动孢子,如：,Catenaria,和,Myzocytium,等。,(2),粘性孢子,如：,Verticillium,和,Meria,等。,(3),吞食孢子,如：,Harposporium,和,Haptoglossa,等。,27,3,、机会真菌,是指能够定殖于植物寄生固着性线虫的,的卵、雌虫、胞囊和卵囊,等线虫的繁殖体的一类真菌。,常见的有：,Fusarium,、,Verticillium,、,Gliocladium,、,Cylindrocarpon,、,Paecilomyces,Phoma,和,Verticillium,等真菌,。,28,三、食线虫真菌的生态学,1,、,分布,（,1,）,广布于世界各地。,（,2,）存在于各种土壤环境中。,（,3,）凡有线虫的地方就可能有食线虫真菌。,2,、,环境因子对食线虫真菌的影响,土壤温度、湿度、有机质、,pH,值、线虫密度及金属离子、除草剂、杀虫剂、杀菌剂等对食线虫真菌都有影响，而,土壤湿度,是主要影响因素之一。,29,四、食线虫真菌的研究方法,1,、土样的采集,（,1,）去掉表层干土，取,0-30,厘米的土样；,（,2,）常规取样，每点取,500-l000,克土；,（,3,）土样带回实验室后在,3,周内完成分离，若不能及时分离，低温下可贮存,9,周。,2,、分离方法,（,1,）撒布法：主要用于捕食真菌的分离；,（,2,）漏斗法：主要用于内寄生真菌的分离。,3,、筛选与工业化生产,以线虫为靶标，筛选有效菌株，进行工业化生产。,30,五、食线虫真菌对线虫的生物防治,1,、食线虫真菌的引入,（,1,）引入捕食线虫真菌必须加入有机质或绿肥才会有效。,（,2,）对捕食线虫真菌对农药的抗性进行了测定,，,以便可以与农药混用。,2,、自然控制,源自于一些植物线虫病害如燕麦胞囊线虫自然衰退现象。但是利用自然控制来防治植物寄生线虫需要至少,5,年的时间。,31,六、拟青霉杀线虫剂,1,、拟青霉的主要种类,据报道，拟青霉属（,Paecilomyces,）的,2,个种：淡紫拟青霉（,P.,lilacinus,）和宛氏拟青霉（,P.,nostocoides,）能寄生于多种根结线虫和胞囊线虫。,2,、拟青霉防治线虫的效果,全世界先后有,60,多个国家的田间试验都证明，拟青霉对线虫有很好的防治效果。最明显的是柑橘和柠檬线虫。,32,3,、拟青霉防治线虫的机理,（,1,）一般机理,拟青霉可以寄生在线虫的卵上，繁殖的菌丝穿透虫卵，破坏卵内的胚胎，从而达到防治目的。,（,2,）几丁质酶和蛋白酶的作用,拟青霉可分泌几丁质酶和蛋白酶等水解酶，分解线虫的卵壳，改变了卵壳的渗透性，使其更易受有害物质的影响，从而破坏卵的正常胚胎发育。,(,第八章第三节结束,),33,第四节 微生物除草剂,一、概述,二、放线菌除草剂,三、真菌除草剂,四、国内真菌除草剂研究进展,五、国外真菌除草剂研究进展,34,一、概述,（一）杂草的种类及其危害,1,、全世界,农田杂草有,1000,多种，其中危害性较大的,90,多种，农作物受杂草危害平均减产,9.7,。,2,、中国,农田杂草有,225,种；严重危害、分布广的有,37,种；危害性大而又难于防治的有,17,种。受草害面积为,4300,万公顷；严重受害的,1000,万公顷；农作物受杂草危害减产,13.4,。,35,（二）部分常见杂草,1.,稗草,稗草（,Echinochloa,crusgalli,(L.),Beauv,.,），又叫稗子，是禾本科杂草，适应性强，生长茂盛，广泛分布于全国各地。,多生于沼泽、沟渠旁、低洼荒地及稻田中，为常见稻田恶性杂草。,对水稻、玉米、豆类、薯类、棉花和蔬菜等作物都有危害，近年来已经上升为水稻产区第一恶性杂草，影响水稻产量及品质。,36,稗草,37,2.,假高粱,假高粱原产,地中海,地区，现在已传入很多国家。假高粱是谷类作物、棉花、苜蓿、甘蔗、麻类等,30,多种作物田里的主要杂草。,它不仅使作物产量降低，还是高粱属作物的许多害虫和病害的寄主。,它的花粉可与留种的高粱属作物杂交，给农业生产带来很大的危害，被普遍认为是世界农作物最危险的杂草之一。,38,假高粱,39,3.,碎米莎草,碎米莎草，别名：三方草。,一年生草本。生于田间、山坡、路旁阴湿处。,我国大部分地区有分布。,发生与危害：春夏季出苗，花果期夏秋季。为秋熟地主要杂草，湿润旱地危害较重，水稻田中也有发生。,40,碎米莎草（,1,）,41,碎米莎草（,2,）,42,4.,马唐,是马唐属,(,Digitaria,),植物的统称。,马唐属约,300,种，多为杂草，见于草坪、田野和荒地。,马唐广布于全国各地。是旱秋作物、果园、苗圃的主要杂草。,43,5.,毒麦,毒麦（,Lolium,temulentum,）是禾本科黑麦属的一年生草本植物，属于田间常见的杂草。,原生欧洲，近半个世纪传入我国。,毒麦的种子有毒，尤以未熟或多雨潮湿季节收获的种子毒性最强。,小麦中若混有毒麦，人、畜食用含,4%,以上毒麦的面粉即可引起急性中毒。,44,6.,紫茎泽兰,紫茎泽兰,(,Ageratina,adenophora,),，是多年生草本或亚灌木，所到之处寸草不生，是植物界里的“杀手” 。,对环境的适应性极强，无论在干旱贫瘠的荒坡隙地、墙头、岩坎，还是石缝里都能生长。,45,紫茎泽兰,46,7.,薇甘菊,薇甘菊（,Mikania,micrantha,），也称小花蔓泽兰或小花假泽兰。原产于中美洲，现已广泛传播到亚洲热带地区，成为当今世界热带、亚热带地区危害最严重的杂草之一。,大约在,1919,年，薇甘菊在中国香港出现，,1984,年在深圳发现，,2008,年来已广泛分布在珠江三角洲地区。,该种已列入世界上最有害的,100,种外来入侵物种之一。也列入中国首批外来入侵物种。,薇甘菊是多年生藤本植物，在其适生地，攀援缠绕于乔木和灌木植物，重压于其冠层顶部，阻碍附主植物的光合作用，继而导致附主死亡，是世界上最具危险性的有害植物之一。,在中国，薇甘菊主要危害天然次生林、人工林，主要对当地,6,8m,以下的几乎所有树种，尤其对一些郁闭度小的林分危害最为严重。,47,薇甘菊,48,薇甘菊（小图开白花者）覆盖在其他植物之上,49,8.,飞机草,飞机草为菊科植物。原产于中美洲，现在南美、非洲、亚洲热带地区广泛分布，生于山坡、路旁。,1934,年在我国云南南部首次发现，现已侵入海南、广东、台湾、广西、云南、贵州、香港、澳门等地，并向亚热带省区进犯。,主要危害：,（,1,）分泌化感物质，排挤本地植物。,（,2,）叶有毒，引起人的皮肤炎症和过敏性疾病；人、畜误食，引起中毒。,50,飞机草,51,9.,空心莲子草,空心莲子草（,Alligator,alternanthera,Herb,），苋科，莲子草属，多年生宿根性杂草。别称水花生。原产巴西，,1930s,末随日军侵华引种至中国，已被列为中国首批外来入侵物种。,生命力强适应性广，生长繁殖迅速，水陆均可生长。,引入扩散原因：,1892,年在上海附近岛屿出现，,1950s,作猪饲料推广栽培，此后逸生导致草灾。,52,空心莲子草,53,10.,凤眼莲,多年生宿根浮水草本植物。因它浮于水面生长，又叫,水浮莲,。又因其在根与叶之间有一像葫芦状的大气泡又称,水葫芦,。,凤眼莲对其生活的水面采取了野蛮的封锁策略，挡住阳光，导致水下植物得不到足够光照而死亡，破坏水下动物的食物链，导致水生动物死亡。同时，任何大小船只也别想在水葫芦的领地里来去自由。,不仅如此，凤眼莲还有富集重金属的能力，凤眼莲死后腐烂体沉入水底形成重金属高含量层，直接杀伤底栖生物。正可谓三位一体式的灭绝战术！,54,凤眼莲（水葫芦）,55,11.,加拿大一枝黄花,加拿大一枝黄花,（,Solidago,canadensis,L.,，英文,Canada,Goldenrop,），,是菊科多年生草本植物。原产于北美洲。,目前，,加拿大一枝黄花,在我国很多省区广为分布，已成为威胁极大的外来入侵物种之一（恶性杂草）。,56,加拿大一枝黄花,57,（三）化学除草剂,1,、化学除草剂对农业生产的贡献,（,1,）,1940s,发现,2,4-D,除草剂，其后很多除草剂相继问世；,（,2,）至,1980s,，,除草剂的销售总额在世界农药市场上跃居首位；,1990s,除草剂的发展仍然稳步增长；,（,3,）与不除草相比，化学除草剂的使用可挽回约,50%,的粮食产量损失。因此，化学除草剂对现代化农业生产作出了巨大贡献。,58,2,、化学除草剂的使用带来的问题,（,1,）农田杂草种群演替加速，难治杂草发生危害日趋严重，增大了化学除草难度；,（,2,）长效除草剂的使用在农业生产上留下,隐患,(,残留,) (,图，拍摄于美国阿肯色州,),，导致作物减产或绝产；,（,3,）杂草的抗（耐）药性问题；,（,4,）环境（水、土）污染问题；,（,5,）开发除草剂新品种的高难度和巨额经费投入。,59,除草剂残留（前茬作物棉花，施用过杀单子叶杂草的除草剂，后茬种植水稻，引起白化苗）,60,（四）微生物除草剂,1,、定义,是由微生物菌体或其代谢物与适宜的助剂组成的一种生物除草制剂。,2,、意义,取之于自然，用之于自然；减少化学除草剂的使用量，减少环境污染，维护生态平衡。,3,、种类,所涉及的微生物种类有,80,多种，包括真菌、细菌和病毒等。但目前开发利用的主要是,放线菌除草剂,和,真菌除草剂,两类。,61,二、放线菌除草剂,1,、放线菌除草剂的定义,也叫,抗生素除草剂,。是一类利用放线菌生产的抗生素除草剂。,2,、放线菌除草剂的种类及其作用方式,（,1,）茴香霉素,(,anisomycin,),由链霉菌产生的,茴香霉素,能强烈抑制,稗草,和,马唐,。,通过分子结构剖析，首次人工合成了,甲氧苯酮,(,methoxyphenone,),除草剂。,62,甲氧苯酮,能破坏植物的叶绿素合成，是优良的蔬菜地和稻田除草剂。它易被生物降解，无残留问题。,（,2,）双丙氨酰膦,(,bialaphos,),是第一个商品化的抗生素除草剂，,1980s,由日本明治制果公司开发成功。,双丙氨酰膦,是由吸水链霉菌,(,Streptomyces,hygroscopicus,) SF-1293,经过发酵产生的。,双丙氨酰膦,属于膦酸脂类除草剂，是谷酰胺合成抑制剂。它抑制植物体内谷酰胺合成酶，导致氨积累，再抑制光合作用中的,63,光合磷酸化；它在土壤中的半衰期为,20,30,天。,双丙氨酰膦,是一种生物激活除草剂，它被杂草吸收后，代谢成,L-2-,氨基,-4-(,羟基,),甲基氧膦基丁酸，这是该除草剂的植物毒性部分。,根据上述特性，赫斯特公司于,1990s,初成功合成,草铵膦,(,glufosinate,),除草剂。该除草剂施用于非耕地和果园等，可有效防除单子叶和双子叶杂草。,64,三、真菌除草剂,1,、真菌除草剂的定义,也叫,孢子,除草剂,。,是由杂草病原真菌产生的活孢子和适宜的助剂组成的微生物除草制剂。,2,、真菌除草剂的作用方式,真菌孢子直接穿透寄主表皮，进入寄主组织，产生毒素，使杂草出现病斑并逐步蔓延，破坏植物的正常生长，导致杂草死亡。,65,3,、真菌除草剂的工业化生产,（,1,）液体发酵生产孢子,如：炭疽菌，用液体发酵可生产大量分生孢子，可通过液体发酵进行孢子生产。,（,2,）液体,固体联合发酵生产孢子,液体发酵生产菌丝体 菌丝体在固体培养基上发酵生产大量孢子。,（,3,）真菌除草剂的剂型,主要有粉剂和油剂。如,Collego,为粉剂，由孢子粉和水合物,+,表面活性剂组成。,66,4,、真菌除草剂的应用实例,（,1,）中国“鲁保一号”（,1963,）,炭疽菌,大豆菟丝子,（,2,）美国“,DeVine,”,（,1981,）,棕榈疫霉,莫伦藤,（,3,）美国“,Collego”(1982),炭疽菌,田皂角,（,4,）美国“,Casst,”,链格孢,豆科杂草（如：钝叶决明、望江南和美丽猪屎豆等）,67,四、,国内,真菌除草剂,研究进展,1,、,1963,，山东用,鲁保一号,（,胶孢炭疽菌菟丝子专化型,）,防除,大豆菟丝子,获得成功。,1960s,中、后期在山东、江苏、安徽、宁夏等,20,个省区，推广面积,60,万公顷，防效达,85,以上。,大豆菟丝子,68,2,、,1980s,，新疆用,尖镰孢,防除,西瓜,列当,。,列当,69,3,、用,燕麦叶枯菌,防治,野燕麦,。,野燕麦,70,4,、用,拉宾黑粉菌,控制,马唐,。,马唐,71,5,、用,团粒黑粉菌,控制,狗芽根,。,狗芽根,72,五、,国外真菌除草剂研究进展,（一）成功例子,1,、,1930s,，,前苏联，用,列当镰刀菌,防治烟草、向日葵的寄生植物,列当,。,73,2,、,1971,，澳大利亚利，用,粉苞苣,柄锈菌,控制小麦田和牧场的,粉苞苣,。,3,、,1981,，美国登记了第一个真菌除草剂,DeVine,，是用,棕榈,疫霉,防除柑橘园的,莫伦藤,，防效可达,90,。,柄锈菌,疫霉,74,4,、,1982,，美国,Collego,获得登记并实用化，它使用,胶孢炭疽菌田皂角专化型,治理水稻及大豆田中的,弗吉尼亚,田皂角,，防效达,85,以上。,田皂角,75,5,、,决明链格孢,防治豆科杂草,钝叶,决明,、,望江南,和美丽,猪屎豆,。,决明,望江南,猪屎豆,76,6,、加拿大，用,胶孢炭疽菌锦葵专化型,防治,圆叶,锦葵,。,锦葵,77,7,、用,罗得曼尼尾孢,防除,水葫芦,获得专利。,水葫芦,78,8,、澳大利亚，用,百日草链格孢,防除,苍耳,和刺耳,。,苍耳,79,9,、荷兰，用,旋孢腔菌,，防除,1-2,叶期的,稗草,有显著作用。,稗草,80,（二）杂草病原真菌的主要种类,1,、迄今为止， 报道,41,属、,80,种病原真菌，对,70,种杂草有很好防效。尚有许多出于保密原因没有在文献中报道。,2,、研究得较多的真菌资源主要集中在：,（,1,）,炭疽菌属,（,Colletotrichum,）：,18,个种,（,2,）,镰孢霉属,（,Fusarium,）：,13,个种,（,3,）,链格孢属,（,Alternaria,）：,12,个种,（,4,）,尾孢属,（,Cercospora,）：,8,个种,81,炭疽菌属,(,Colletotrichum,),82,镰孢（镰刀菌）属,(,Fusarium,),83,链格孢属,(,Alternaria,),84,尾孢属,(,Cercospora,),85,3,、稗草病原真菌的主要种类,（,1,）稗叶枯菌,（,2,）禾生炭疽菌,（,3,）新月弯孢,（,4,）细极链格孢,（,5,）小麦链格孢,（,6,）芸薹链格孢,（,7,）尖角突脐孢,86,第五节 微生物杀虫剂,一、真菌杀虫剂,二、细菌杀虫剂,三、杀虫素,四、病毒杀虫剂,五、线虫杀虫剂,六、原生动物杀虫剂,87,一、真菌杀虫剂,（一）真菌与昆虫的关系,（二）虫生真菌与昆虫真菌病,（三）真菌在害虫防治中的作用,（四）真菌杀虫剂,的,特点和,种类,（五）主要真菌杀虫剂简介,88,（一）真菌与昆虫的关系,1,、寄生与致病,寄生,(parasitism),：是指一种生物,(,寄生物,),生活在另一种生物,(,寄主,),体内，摄取营养供其生长和生殖，并使寄主受到损害的现象。,致病,(pathogenesis),：指真菌穿透昆虫，在其体内增殖并引起早期死亡的现象。这些真菌叫“,虫生真菌,”,(,entomogenous,fungi),，也叫昆虫病原真菌,(,entomopathogenic,fungi),。,89,2,、腐生,腐生,(,saprophytism,),：是指真菌从昆虫尸体上吸收营养使尸体分解的现象。如枝孢、青霉和帚霉等。,3,、共生,共生,(symbiosis),包括,互惠共生,及,偏利共生,(,共栖,),。,前者,指真菌与昆虫之间互相依赖、彼此获益的关系；,后者,指两之间一方获益，另一方不受影响的关系。,90,4,、携播,携播,(,phoresy,),：是指真菌通过昆虫而扩散的现象。昆虫在这里只是传播媒介，而不是寄主。,5,、噬菌,噬菌,(,mycophagy,),：是指昆虫取食真菌的现象。在这里，真菌是某些昆虫的一种食物资源。,91,（二）虫生真菌与昆虫真菌病,1,、,虫生真菌的研究历史悠久,1879,，俄国的经典试验：将绿僵菌的孢子与土壤混合后把健康的金龟子幼虫放入，,10,天后，,9,条幼虫中有,8,条罹病死亡。,2,、真菌是昆虫罹病死亡的主要原因,（,1,）在自然界中，由真菌致病死亡的昆虫病例最多，约占全部致病微生物的,60,。,（,2,）昆虫病原真菌的种类多,世界：约,100,属、,900,多种。,我国：约,43,属、,150,余种。,金龟子幼虫,92,93,94,95,96,97,98,99,100,（,三）真菌在害虫防治中的作用,1,、历史悠久,在害虫的生防历史中，真菌是最早被提出用于生防的微生物。,2,、作用独特,真菌的菌丝除了直接穿透昆虫体壁外，有些还可分泌毒素，对昆虫的毒害作用更强烈。,所以，真菌是一类十分重要的自然控制因子 ，在害虫综合防治中有其独到的作用。,3,、是,IPM,的重要组成部分,IPM,:,I,ntegrated,P,ests,M,anagement,，有害生物综合治理。,101,（四）真菌杀虫剂的,特点和,种类,1,、真菌杀虫剂的特点,（,1,）优点,：,无毒、,广谱、,有效、价廉、作用持久,、扩散力强、独特的体壁侵染方式、害虫抗性发展缓慢,、,容易生产、,使用方便,。,（,2,）缺点,：,作用比较缓慢、侵染过程较长、效果受环境影响较大。,102,2,、世界主要真菌杀虫剂种类,前苏联，,1960s,，白僵菌制剂商品化。,但一些重要的,真菌杀虫剂，直到,1980s,才陆续,注册,。,目前，世界上已有,50,多种真菌杀虫剂登记注册。,它们主要是：,白僵菌、绿僵菌、拟青霉,、,耳霉、座壳孢、被毛孢和轮枝孢等,。,103,（五）主要真菌杀虫剂简介,1,、白僵菌杀虫剂,（,1,）特点,寄主昆虫种类多，达,707,种。,对多种农林害虫具有致死作用。,大面积用于防治农、林害虫,(,蛴螬、玉米螟、松毛虫、叶蝉、飞虱、蝗虫、瓢虫,和,天牛,等,),。,104,蛴螬,105,玉米螟,106,松毛虫,107,水稻叶蝉,108,稻褐飞虱,109,（,2,）我国白僵菌制剂的,生产,概况,1990s,以,前,以林场自办小厂为主体，大多数自产自用。,1990s,以,后,30,吨工厂,64,个；,年产,5,1010,9,个孢子,g,的产品约,3000,3500,吨；,每,年防治,松毛虫,面积达,2500,3000,万亩；,每年挽回经济损失,2,3,亿元人民币。,110,（,3,）,我国白僵菌制剂产业化需要解决的,关键,问题,标准化问题,大规模生产工艺技术问题,耐贮藏的新剂型问题,111,2,、绿僵菌杀虫剂,（,1,）特点,主要用于防治地下害虫、天牛、飞蝗、蚊幼虫等。,（,2,）我国,绿,僵菌制剂的,规格,产品含孢量为,5,10,9,个孢子,/,g,，,萌发率,90,%,以上。,112,（,3,）应用实例,杨树天牛,：用含孢量,210,8,个孢子,/ml,林间喷雾，连续两年防效在,70%,以上。,桃小食心虫,：防效可达,90%,以上。,东亚飞蝗,：处理后的第,3,天开始死亡，第,7,天死亡达,50%,，第,10,天达,100%,。,蛴螬,(,金龟子的幼虫,),：亦有明显的防效，表现出较好的开发利用前景 。,113,杨树天牛,114,桃小食心虫,115,东亚飞蝗,116,蛴螬,(,金龟子的幼虫,),117,3,、拟青霉杀虫剂,（,1,）功能多样,既可防治昆虫、也可防治线虫,。,发酵液具有,类似生长素和细胞分裂素,的作用，可以促进作物的生长、提高产量,。,118,拟青霉致,螳螂,（左）和,鳞翅目蛹,（右）病死,119,（,2,）应用实例,防治昆虫,用肉色拟青霉固体发酵孢子粉（含孢量,8,10,9,个孢子,g,），,每亩,1.5kg,，,掺,25kg,细土均匀施撒，防治,稻褐飞虱,，,12,天后虫口下降,47.2,81.6,。,防治线虫,主要用于防治大豆胞囊线虫和烟草根结线虫。,120,稻褐飞虱,稻飞虱为害状,稻飞虱长短翅型,121,二、细菌杀虫剂,（一）细菌杀虫剂的主要种类,（二）苏云金芽孢杆菌杀虫剂,122,（一）细菌杀虫剂的主要种类,细菌杀虫剂在整个微生物杀虫剂中起着举足轻重的作用。主要有：,1,、苏云金芽孢杆菌,(Bt),杀虫剂,苏云金芽孢杆菌,（,B,acillus,t,huringiensis,，简称,Bt,）是,G,+,、形成芽孢的杆菌，在芽孢形成的同时，可形成具有杀虫活性的、由蛋白质形成的,伴胞晶体,。,Bt,杀虫剂,是目前世界上用途最广、产量最大的微生物杀虫剂。,123,2,、球形芽孢杆菌杀虫剂,自,1965,年,Kellen,等首次分离到对蚊子幼虫有毒的菌株,K,以来，相继从世界各地分离到更高毒力的菌株。,它的主要活性成分是在芽孢外膜形成一至多个具有蛋白晶格结构的,伴胞体,，降解成二元毒素而发挥作用。,球形芽孢杆菌,目前已有几种商品制剂在杀灭,蚊子幼虫,中发挥作用。,124,3,、金龟子芽孢杆菌和缓死芽孢杆菌杀虫剂,它们是一类,蛴螬,专性病原菌。,1948,年，在美国登记了,Doom,制剂，该制剂应用后能引起,蛴螬,的流行病，并能较长期地控制,蛴螬,的危害。,125,（二）苏云金芽孢杆菌杀虫剂,1,、研究历史,1938,，法国首次进行商品登记；,Bt,杀虫剂,目前已发展成为开发时间最长、应用最成功的微生物杀虫剂；,占微生物杀虫剂总量的,95%,；,已有,60,多个国家登记了,120,多个品种；,1980s,初，克隆了,Bt,第一个杀虫晶体蛋白基因；,126,1990s,，第二代细胞工程和第三代基因工程杀虫剂相继投放市场。,1990,年，中国农科院生物技术研究中心与江苏省农科院经济作物研究所合作，采用花粉管通道法，成功地将,Bt,伴孢晶体蛋白基因导入我国大面积推广的棉花品种中，创造了,世界上第一株转基因抗棉铃虫棉花植株,。抗虫效果非常显著。,127,2,、应用范围,该杀虫剂对无脊椎动物的,4,个门，以及节肢动物门中,9,个目的近,600,种昆虫和有害生物有活性。,广泛应用于农业、林业和贮藏害虫，以及卫生害虫。,3,、应用实例,对,菜青虫、小菜蛾,、,稻苞虫,、玉米螟、松毛虫等害虫的防治效果在,69.4%,100%,之间。,128,菜青虫,129,小菜蛾,130,稻苞虫,131,三、杀虫素,1,、阿维菌素,(,Avermectin,),是由日本北里研究所和美国默克公司联合开发的一种大环内酯类杀虫剂。,产生菌,是阿维链霉菌,(,Streptomyces,avermitilis,),。,它对昆虫、螨虫和线虫都有很好的杀灭效果。,132,2,、浏阳霉素,(,macratetreliee,antibiotics),是上海农药所开发的一种大四环内酯类杀螨抗生素。大田试验结果表明，,20%,复方浏阳霉素乳油剂施用在多种作物上，防治红蜘蛛效果达,85%,以上。,3,、杀蚜素,是浙江农科院,1970s,初研制的，也是我国首次报道的农用杀虫剂。它对蚜虫、红蜘蛛、菜粉蝶和蚊子幼虫都有较好的防治效果。,4,、南昌霉素,是,1979,年江西农业大学筛选的由链霉菌产生的杀虫素。它对蚜虫、红蜘蛛、飞虱、夜蛾、螟虫等,30,多种害虫有不同程度的效果。,此外，我国还发现了韶关霉素、梅岭霉素等杀虫素。,133,四、病毒杀虫剂,1,、核型多角体病毒杀虫剂,1985,年我国科技部投资在湖北建立了我国第一座棉铃虫杀虫剂工厂，年产生能力,600,吨左右，其产品对,棉铃虫,经济有效。,近年来，中山大学也研制出,斜纹夜蛾,核型多角体病毒制剂，在无公害蔬菜生产中发挥着重要作用。,棉铃虫,斜纹夜蛾,134,2,、颗粒体病毒杀虫剂,武汉大学研制出我国第一个颗粒体病毒杀虫剂，并将其与,Bt,杀虫剂混合配制成复合制剂。,该制剂能有效地防治十字花科蔬菜、油菜和板蓝根药材的菜青虫、,大菜粉蝶、,东方粉蝶、斑粉蝶等害虫，其防效达,74.4%,96.4%,。,135,五、线虫杀虫剂,昆虫病原,斯氏线虫属,(,Steinernema,),和,异小杆线虫属,(,Heterhabditis,),是目前国际上新型的微生物杀虫剂。,它们具有,寄主范围,广，对寄主尤其是对土栖性及钻蛀性害虫的主动搜索能力强，而对人畜、环境绝对安全，并具有能够进行人工大量繁殖培养等优点。,136,六、原生动物杀虫剂,1980s,以来，在我国内蒙古、青海、新疆等省区，由于干旱、过度放牧、滥垦草场，加剧了草场退化，并使得一些旱生性草原,蝗虫,发生情况日趋严重。,1986,年，中国农业大学从美国引进,蝗虫微孢子虫,(,Nosema,locustae,),防治草原蝗虫，可使亚洲小车蝗、宽须蚁蝗、白边痂蝗和皱膝蝗等多种草原蝗虫感病，既能在短时间内迅速压低虫口密度，又能引起流行病，达到长期控制蝗虫种群的目的。,(,第八章第四节结束,),137,本课程到此结束。,祝大家考出好成绩！谢谢大家！,138,