昆虫病原微生物的研究进展
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昆虫病原微生物的研究进展
摘 要：综述了国内外微生物杀虫剂的研究、应用情况，展望了
其发展前景，并对细菌杀虫剂、病毒杀虫剂、农用抗生素和真菌杀虫
剂的研究、应用及进展情况进行了重点阐述。
关键词：微生物农药；Bt；病毒；抗生素；真菌
在害虫的防治史上, 化学农药曾发挥了巨大作用, 但其广谱、高
毒和难降解等特性以及所带来的“3R”问题, 促使人们开始研究和开
发高效、低残留、无公害的新型农药。目前我国乃至世界范围内研制
比较成功的当属生物农药, 其中主要包括微生物农药和植物源农药,
在微生物农药中, 以昆虫病原真菌和细菌为主的杀虫剂在昆虫的生
物防治中起着重要作用。
当代农业的可持续发展战略，要求生产者在利用资源、提高产量
的同时，注意保护和改善人们赖以生存的环境，而长期使用化学农药
对生态环境的破坏日益严重，这就迫使人们急切寻找化学农药的替代
品，微生物农药就成了较佳选择，近年来得到了广泛的开发和利用。
目前，微生物农药主要包括细菌杀虫剂、农用抗生素、病毒杀虫剂和
真菌杀虫剂等，本文仅就国内外微生物农药的研究、应用及发展前景
进行阐述。
目前生产上大量使用的生物农药主要为细菌杀虫剂、农用抗生素、
病毒杀虫剂、真菌杀虫剂等。 1.细菌杀虫剂
细菌杀虫剂是应用得最早的微生物农药，主要是从昆虫病体上分
离得到的病原菌，目前已成功开发了某些芽孢杆菌，如Bt(苏云金芽
孢杆菌)、球形芽孢杆菌，金龟子芽孢杆菌等。细菌杀虫剂作用对象
主要是咀嚼式口器的害虫，如鳞翅目、翘翅目和双翅目等有害作物昆
虫。
Bt 杀虫剂是细菌杀虫剂中研究最深入、应用最广泛的微生物杀虫
剂[1]，其作用机理是依靠其所含有的伴孢晶体、外毒素及卵磷脂等致
病物质引起昆虫肠道等病症而使昆虫致死。一般是δ－内毒素起作用
使发生毒血症而死亡，也就是由于晶体毒素对中肠上皮作用，导致肠
壁破损，中肠的碱性高渗内含物进入血腔，使血淋巴pH 升高，从而
导致感病幼虫麻痹死亡[2]。1957 年Bt 制剂首次上市销售，如今是世
界上产量最大的微生物杀虫剂，广泛用于防治农、林、贮藏害虫和医
学昆虫。
目前已报道有多种害虫对Bt 制剂产生抗性，近年在我国的深圳、
广州等地报道小菜蛾对Bt 制剂已产生抗性，害虫对微生物农药的抗
性无疑会对其应用效果和发展带来影响，且Bt 制剂对家蚕的毒性较
高，使用时务必注意[3]。
2.病毒杀虫剂
昆虫病毒生物防治是利用病毒感染种群并引发病毒流行病传播，
使害虫持续感病死亡，达到调节害虫种群数量、减轻危害的目的。在
我国，病毒杀虫剂的研究和开发工作起步较晚，但近年来发展却极为迅速，我国已有20 多种昆虫病毒进入了田间试验。由于多数昆虫对
病毒具有一定的抵抗能力，导致病毒杀虫谱单一，但试验发现，个别
病毒中具有提高其它种类病毒杀虫活性的增效因子，存在增效关系，
其增效因子是GV包含体蛋白的一部分，它起分解蛋白酶的作用，破坏
围食膜，从而使昆虫免疫力大大降低。所以增效因子作为生物杀虫剂
的一种新型的生物活性添加剂，将会受到格外重视。
目前世界各国已有60 多种病毒进入大田进行防治农林害虫试验，
30 多种病毒杀虫剂进行了登记、注册及生产应用。我国也有十多个
厂家取得了国家登记注册[4]
3.农用抗生素
农用抗生素系由细菌、真菌和放线菌等微生物在发酵过程中所产
生的次级代谢产物，这种物质具有抑制某些危害农作物的有害生物的
作用[5]抗生素具有杀虫或杀菌的作用。
农用抗生素的研究进展也非常迅速。科研工作者在实践中筛选到了紫
莱霉素、普拉星隆、密旋霉素、春雷霉素、多氧霉素及四环菌素等有
实用价值的杀虫活性物质。其中，阿维菌素是使用面积最大的杀虫抗
生素，主要用于防治小菜蛾、棉铃虫、梨木虱、螨类等农作物害虫。
虽然农用抗生素得到一定的应用，但还是有自身的缺点：一是因
为抗生素不稳定，在应用时效力下降；二是由于病原菌对抗生素产生
抗性，还有抗生素的毒性的存在。
4.真菌杀虫剂
在昆虫病毒病原微生物中，真菌种类最多，约占昆虫病原微生物中的60%以上。虽然我国对昆虫病原真菌的研究有较长历史，但由于
受到技术生产的制约，开发和利用的种类不多，目前我国已进入工业
化生产和大规模应用试验的样虫真菌主要有：白僵菌、绿僵菌、多毛
菌、拟青霉、轮枝菌、座壳孢菌等10 余种。
4.1白僵菌杀虫剂
白僵菌是一类寄主范围广且致病性强的昆虫病原真菌, 在真菌分
类学上属于丝孢纲Hyp homycetaces 丛梗孢目Moni lial es 从梗孢
科Moni li aceae 白僵菌属Beauver ia。由于白僵菌具有对环境和温
血动物无害, 易培养、杀虫谱广、致病力强等特点, 已广泛应用于农
林害虫的防治, 仅我国防治松毛虫的年使用面积就达到60 万hm2。
白僵菌的致病机理主要是通过菌丝吸收虫体内水分和营养,
导致虫体内生理代谢紊乱或者代谢发生障碍而死亡。最近研究表明:
毒素是白僵菌对昆虫致死的主因, 而酶在白僵菌侵染昆虫的过程中扮演重要的角色。
虽然关于白僵菌对昆虫的致病机理的研究已经比较深入, 但该
机理非常复杂, 至今还有诸多相关问题尚未解释清楚。在实际应用中
暴露出其杀虫速度较慢的缺点, 研究人员通过白僵菌制剂与化学杀
虫剂或其他生物杀虫剂混配来弥补并且取得一定的成效, 例如白僵
菌与绿僵菌等杀虫剂混合使用就优于单独使用的效果[2]在一些问题,
但随着研究的不断深入和技术的不断改进, 白僵菌将会更广泛地应用于森林害虫的防治。
4.2绿僵菌杀虫剂 自从1879年梅契尼柯夫最先从奥地利金龟上分离到金龟子绿僵菌
以来，已有100多年的历史。近20年来，随着巴西和澳大利亚广泛使
用金龟子绿僵菌防治甘蔗和牧草害虫取得较大进展，以及在非洲用黄
绿绿僵菌（Metarhizium flavoviride）防治蝗虫实验的初步成功，
借助于分子生物学技术和基因工程技术的大规模使用， 人们在关注
绿僵菌的同时，对它的研究领域也在不断深入。
在长期的剂型研究与害虫防治过程中，绿僵菌的剂型和应用技术也得
到了长足发展。到目前为止，已研制出的剂型主要有：原粉剂、粉剂、
可湿性粉剂、乳剂、油剂、微胶囊、混合剂及干菌丝等，与各剂型相
配套的应用技术也随之得到发展。作为一种对有益生物无害，无二次
中毒，不污染环境的可持续、低消耗，经济、社会与生态效益都相当
显著的生物制剂，最近10多年，众学者对绿僵菌的研究在分子系统学
研究、基因遗传育种、剂型的改进和扩大防治对象上更是逐级深入并
取得较大的进展，但是与Bt等杀虫微生物的研究相比还有较大的差距。
目前开发和即将开发应用的生防菌株多数源于从自然资源中直接筛
选的菌株，因此外界环境对绿僵菌的防效影响很大：对于地上害虫的
防治来说，影响最大的是湿度和紫外线，这主要依赖剂型的改进，添
加能使孢子在低湿状态萌发的助剂和紫外保护剂；对于地下害虫，土
壤中的微生物和土壤的物理、化学性质影响孢子的存活和萌发。另外，
高毒力菌株经过多代移植后会出现毒力衰减的现象已很普遍，而其原
因至今还没有统一的认知；在选育优良菌株时所要用到的原生质体融
合技术、遗传工程途径等在我国研究甚少；土壤抑菌作用对施用孢子活力的影响很大，这是在实施对地下害虫的生防中遇到的最重要的制
约因子之一，这方面的研究我国也几乎是空白。因此，今后工作的重
点就是立即着手这几个薄弱环节的研究。
5.微生物农药的发展前景
据联合国粮农组织统计，全世界病虫害造成的损失约占总收成的
13%，每年损失达数十亿美元[6]学农药的残留严重污染环境，在食物
中的累积越来越严重地影响着人们的身体健康，在使用中也将大量的
害虫天敌和有益生物杀死，对生态平衡的破坏日益严重。为了保护环
境，维护生态和人类健康安全的需要，开发和使用微生物农药成了工
业发展的一个方向。但是，由于微生物农药具有其特殊性，所以必须
科学应用，对它们的使用方法也要因“药”而定，使用者必须严格按
照推荐的方法进行喷施。尽管微生物农药源于自然环境，但也有个别
品种毒性较高，或对环境有某些不良影响，使用时必须注意。总之，
作为公认的“无公害农药”中的微生物农药在本世纪将有更广阔的发
展前景，它将在控制农林、仓库害虫、保护生态平衡等方面发挥巨大
作用。
参考文献：
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