第八章 昆虫病原细菌的利用

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1、第八章昆虫病原细菌的利用昆虫病原细菌的主要类群金龟子乳状病芽孢杆菌球性芽孢杆菌苏云金杆菌在自然界中，细菌种类繁多，数量大，分布广泛，其中能使昆虫感染致病的虫生细菌相当多，昆虫因细菌而引起的疾病称为细菌病。细菌病有多种，不同的细菌引起的症状（Sympton）也各不相同，但细菌病有其共同的特征，即当昆虫感病后，不大活动，食欲减退，口腔及肛门常有排泄物，病原菌侵入体腔后引起败血症。死后虫体色加深，一般都有一股臭味。由于体都软化腐烂，所以通称为软化病。但软化病不完全是细菌病。一、昆虫病原细菌的主要类群Bucher（1960）曾按昆虫病原细菌的特性和致病所需条件如侵染剂量、侵染部位、对寄主的专化性和作

2、用的特定方式分为：专性病原细菌、产生晶体的芽孢杆菌、兼性病原细菌和潜势病原细菌。似可突出产晶体的芽孢杆菌，但产晶体的苏云金杆菌亦属兼性，兼性病原中的球形芽孢杆菌中的有毒菌株也能产生晶体。因此大致可划分为专性、兼性、潜势病原细菌3类。（一）专性昆虫病原细菌（Obligateentomopathogenicbacteria）是一类专性寄生的芽孢杆菌。只能在寄主细胞中生长繁殖，不能腐生，不能在人工培养基上正常生长，对特定的寄主昆虫有很强的致病力，经口容易传染。自然界中寄主范围较窄。如日本金龟子芽孢杆菌（Bacilluspopilliae）和天幕毛虫芽孢杆菌（Clostridiummalacosom

3、ae）。前者在另节介绍。Bacilluspopilliae（二）兼性病原细菌（Facultativeentomopathogenicbacteria）是一类可在昆虫体以外的生境中增殖，也能在人工培养基上正常生长发育的细菌。包括产孢和不产孢的杆菌。寄主范围较广。细菌在寄主消化道内增殖，并侵入体腔内，造成寄主染病死亡。有些种类能产生毒素，如果毒素进入消化道内，就能引起昆虫中毒。这类细菌包括引起细菌性中毒病的苏云金杆菌及其变种以及能引起灵菌败血病的粘质沙雷氏菌等。（三）潜在病原菌（Potentialentomopathogenicbacteria）多数为腐生菌，普遍存在于昆虫的消化道中。由于毒素和

4、酶的产生数量少，难以侵入体腔内给宿主造成危害。作为寄主的昆虫种类很多，不是特定昆虫种的病原体。能引起家蚕细菌性败血病和细菌性肠道病的一些细菌便属于这一类。（四）细菌杀虫剂的特点自然界中广泛存在能够引起昆虫疾病的病原细菌，以上介绍的仅是其中的一部分，还有许多有待进一步探索。但作为一种微生物杀虫剂，并不是所有病原细菌都可以入选，而应该具备下列一些基本属性：●（1）毒力高。菌剂毒力足以压倒害虫的抗病力，能够稳定可靠地使害虫发病致死；●（2）稳定性。菌剂不致因受自然环境影响（如日光、干燥等）、人工处理、悬浮剂、载体、贮藏、不同施药方式等而减低杀虫效力；●（3）残效期长，并有在害虫种群中自然传播的能力

5、；●（4）作用迅速；●（5）有选择性。即对防治对象剧毒，而对植物、益虫以及哺乳动物等无毒；●（6）可以大规模生产，经济安全。二、金龟子乳状病芽孢杆菌Dutky（1940）报道日本金龟子芽孢杆菌（B.popilliae）和缓死芽孢杆菌（B.lentimorbus）能引起日本金龟子等幼虫的乳状病（Milkydisease）。二菌所致病情略异，分别称为Ａ和Ｂ型。其后世界各国从不同金龟子幼虫分离出乳状病原细菌多种。用金龟子芽孢杆菌防治日本金龟子是生物防治最典型的例子之一。第一个日本金龟子芽孢杆菌制剂于1950年在美国登记，成为美国政府批准的第一个生物防治制剂。Grubinfectedwithmilk

6、ydisease(left)causedbyabacteriumcallBacilluspopilliaeHealthybeetlelarva(left);larvainfectedwithB.popilliae(right)Bacilluspopilliae1、侵染金龟子芽孢杆菌主要通过芽孢感染和传播，芽孢经口摄入。当幼虫吞食芽孢后，芽孢可以在肠道中萌发成杆状的营养细胞，营养细胞能够侵染中肠细胞，随后穿过肠壁进入体腔，并大量繁殖，使幼虫的血淋巴呈乳状，死亡幼虫呈乳白色，故又称为乳状病。2、增殖金龟子芽孢杆菌在体腔中的增殖经历4个时期：●（1）芽孢萌发期，即所有细菌都是营养细胞；●（2）营养

7、繁殖期，即90%是营养细胞，●（3）芽孢形成期，65-70%是营养细胞，17%-28%是含芽孢的细胞，●（4）芽孢成熟期，即95%的细菌含芽胞。感染约10-14d后，被感染的昆虫幼虫死亡。幼虫的死亡原因还不是很清楚，一般认为是营养物质耗尽，或是存在稳定毒素，或是氧化酶代谢紊乱。3、培养繁殖金龟子芽孢杆菌的芽孢能在寄主体外存活，营养体也能在人工培养基上生长繁殖，但却不能在人工培养基上正常地形成芽孢。因此，商品制