应用微生物学原理与技术：高效真菌杀虫剂

真菌杀虫剂是一种利用虫生真菌作为生物防治手段，控制自然界中有害昆虫的生物活性制剂。 生物防治利用生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物，具有靶标特异性，对环境安全无害，是未来生态农业的发展方向。 自1878 年俄国人梅奇尼可夫首次利用金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）防治奥地利金龟子（Anisoplia austriaca）和甜菜象甲（Bothynocleres punctiventris）以来，昆虫病原真菌在农林害虫的防治方面得到不断的应用与发展。 目前主要的真菌杀虫剂有白僵菌、绿僵菌、淡紫拟青霉菌等。 图5.1 为蚊子和蝗虫被绿僵菌感染后的状态。

图5.1　蚊子和蝗虫被绿僵菌感染后的状态（引自王云丹，2019）

真菌杀虫剂的产量仅次于细菌杀虫剂，仅白僵菌和绿僵菌这两种真菌即可在鳞翅目、鞘翅目、半翅目和双翅目的700 多种幼虫内寄生，也是应用面积最大、研究最多的广谱性寄生真菌。不同真菌的致病机制不同。 真菌杀虫剂的优点为:触杀性和广谱性，能够使多种昆虫染病；有形成流行病的潜力；残效期长，扩散力强。 其缺点为作用较缓慢、侵染过程较长、受环境制约大。

（1）白僵菌

白僵菌（Beauveria）属于半知菌类丛梗孢目丛梗孢科白僵菌属，是一种杀虫效果最为有效的真菌杀虫剂。 寄主昆虫达15 目149 科521 属700 多种，并寄生于13 种螨类。 1835 年，美国首先发现白僵菌能引起家蚕僵病；1937 年加拿大用白僵菌大面积防治玉米螟； 20 世纪50 年代，中国开始利用白僵菌防治农林害虫，这是中国首次应用真菌防治害虫。 目前中国用白僵菌防治的害虫种类和面积均居世界首位。 白僵菌广泛应用于农林害虫及果树、茶树和蔬菜等经济作物，防治松毛虫、玉米螟、稻叶蝉、大豆食心虫、稻飞虱、苹果食心虫、荣粉蝶、甜菜甲虫和地下害虫等。 白僵菌的剂型包括粉剂、颗粒剂、油剂、乳剂及可湿性粉剂。

①白僵菌的作用机制。 白僵菌感染昆虫的途径主要通过皮肤，其次通过口腔（消化管）及气孔。 其致病作用靠分生孢子发芽时的机械力以及分泌的几丁质酶和蛋白质毒素（白僵毒素）破坏并溶解昆虫的表皮、毒杀昆虫。 白僵菌孢子接触到虫体后，在适宜条件下萌发出芽管，芽管侵入体腔并伸长生长为菌丝，直接以昆虫体液作为养料。 菌丝侵入昆虫肌肉可损坏其运动功能，在菌丝分枝顶端形成筒形孢子。 筒形孢子（短菌丝细胞）和菌丝弥漫在血液里，影响昆虫的血液循环。 病菌的代谢产物在血液中大量积累使昆虫血液的pH 值下降、理化性质发生改变昆虫因新陈代谢功能紊乱而死亡，菌丝大量吸收虫体水分而使虫体变成白色僵虫。最后，罹病的虫体表面布满白色棉絮状菌丝和白色绒毛状孢子堆，白僵菌也因此得名。 虫体上的孢子又可随风传播侵染其他虫体。

白僵菌的侵染周期一般为7 ～10 天。 白僵菌对蚕的感染力很强，应用时要远离养蚕的地方。 有些人接触白僵菌会出现过敏反应，有类似感冒的症状。(www.xing528.com)

②白僵菌的生产。 用白僵菌生产杀虫剂的原料、工艺与苏云金芽孢杆菌杀虫剂生产相似，可用深层液体好氧发酵或固体培养。 固体培养基视当地原料情况选择其一:玉米芯粉70%，麦麸30%，料水比1∶0.8 ～1∶1；米糠30%，麦麸60%，谷壳10%，料水比1∶0.8 ～1∶1。

培养基灭菌后，接种白僵菌，曲盘内培养基厚为3 cm 左右。 发酵前3 天要求低温（25 ℃左右） 高湿，也可在曲盘上加覆盖物保湿。 3 天后长满白色菌丝时的培养条件为高温低湿，以促进分生孢子的形成。 发酵室温可控制在34 ℃左右，开窗通气，以降低室内湿度和蒸发掉培养基中的多余水分，以防止孢子萌发，培养12 ～15 天即可获得白僵菌杀虫剂产品。

安徽农业大学李增智教授在长期研究和生产中总结出白僵菌的企业生产标准，并于1996年公布。 该标准对一系列生产过程如菌种、发酵基材、液相发酵、固相发酵、孢子收集和质量控制进行了规范。

（2）绿僵菌

绿僵菌（Metarhizium）属于半知菌类丛梗孢目丛梗孢科绿僵菌属，寄主昆虫已超过200 种。其致病作用依靠其分泌的毒素。 常见的寄主有金龟甲、象甲、金针虫、鳞翅目幼虫、蝽象、蚜虫等。 通过体表或摄食，绿僵菌进入害虫体内大量增殖，通过营养消耗、机械穿透、毒素产生，并不断在害虫种群中传播，使害虫中毒而死。 被感染虫体表面产生绿色粉末状分生孢子，后期孢子的颜色可变为绿色或黑色。 目前，绿僵菌灭白蚁、蝗虫的方法已经成为国家重点推广应用项目，可广泛应用于农田、林木、桥梁等多个领域的防治工作。

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。 重庆聚立信生物工程有限公司（曾用名:重庆科诺生物技术开发有限公司），在重庆市涪陵区白涛化工园拥有全球唯一实现标准化、工业化、规模化生产生物农药的固态发酵工厂，占地3 万多平方米，核心产品为金龟子绿僵菌CQMa421，达产后，年产可分散油悬浮剂8 000 t、颗粒剂20 000 t。