第八章-昆虫病原细菌的利用

第十四章昆虫病原细菌在害虫防治中的利用昆虫自然种群每代的死亡率总在80-99.9%之间，其中有不少死于微生物感染病，而细菌在昆虫病原微生物区系中占大多数。

因此，它们在不同的环境条件下，对昆虫种群数量的调节能起不同程度的作用。

其中某些类群已发展为微生物杀虫剂，大面积应用于森林害虫防治中。

于昆虫有关系的细菌已发现的有数百种，其中已被描述的昆虫病原菌细菌约有90种。

使昆虫致病的细菌多属于真菌目的芽孢杆菌属、肠杆菌属及假单胞菌目的假单孢属。

在分类上没有确定地位的无芽孢杆菌暂时归纳在无芽孢杆菌属中，包括了较多的病原菌。

根据对寄主的依赖程度和侵袭性，这些细菌又可作如下分类：（一）转型病原体在自然解里仅仅在特定的昆虫体内增殖。

因为增殖必须具备特殊条件，所以用人工培养很困难。

一般宿主域窄，经口容易传染。

如日本金龟子芽孢杆菌、缓死芽孢杆菌等专性寄生，寄主范围窄。

（二）兼性病原体在自然界昆虫以外的场所繁殖。

因为增殖不需要特殊条件，所以能够人工培养基培养，在宿主消化管内繁殖，损伤宿主组织，并侵入血体腔内产生毒素。

某些细菌在孢子形成时产生毒素，如果这种毒素进入消化管内，及时细菌不繁殖，也能引起中毒，如能形成芽孢和晶体毒素的苏云金杆菌。

（三）潜在病原体在自然界分昆虫以外的场所增殖，就培养容易这一点来说与兼性病原体相似，不同的是毒素和酶的产生数量少，因而不能入侵血体腔内给宿主造成为害。

如果通过例外的方法侵入血体腔时，则增殖活泼，引起败血症。

作为宿主的昆虫种类很多，不是特特定昆虫种的病原体，如绿脓杆菌。

上述三类病原体中专性病原菌及兼性病原菌已广泛用于田间防治害虫，证明它们有一定的致病力，但是它们对干燥及阳光敏感，毒力变异较大，作为生物农药在田间施用，对于如何有效地处理无芽孢杆菌还有大量问题需要解决。

有人尝试用保护剂与不形成芽孢的细菌一起使用，可行与否，有待进一步验证。

自然界中广泛存在能够引起昆虫疾病的病原细菌，并不是都可以作为一种微生物杀虫剂，而能作为微生物杀虫剂的病因细菌，应该具备下列基本属性：（1）毒力高，菌剂毒力足以压倒害虫的毒力，嫩稳定可靠地使害虫发病致死。

昆虫的免疫系统昆虫作为地球上最广泛分布的类群之一，其免疫系统的研究一直备受关注。

与脊椎动物不同，昆虫的免疫系统并不依赖于抗体和记忆细胞，而是通过一系列复杂的机制来应对病原体入侵。

本文将重点探讨昆虫免疫系统的几个重要方面：体内和体外免疫防御、信号转导和免疫记忆。

一、体内免疫防御昆虫的体内免疫防御主要包括固有免疫和适应性免疫两个方面。

1. 固有免疫固有免疫是昆虫最早启动的一种防御机制。

它包括：表皮、体液、细胞免疫等防御层面。

（1）表皮免疫昆虫的外骨骼充当了一个物理屏障，可以阻止微生物入侵。

此外，昆虫的表皮细胞也会产生一些杀菌肽，如抗菌肽和抗微生物肽，来抑制病原体的生长。

（2）体液免疫昆虫的体液中含有一些具有抗菌活性的成分，如酸性蛋白、抗菌肽和凝集素等。

这些成分可以直接破坏病原体的结构和功能，从而达到抵御感染的目的。

（3）细胞免疫昆虫的血细胞中含有一些主要负责抵御感染的细胞类型，如象形细胞、内生肌肉细胞和表皮细胞，它们通过吞噬、释放毒素等方式来杀伤病原体。

2. 适应性免疫适应性免疫是昆虫在遭受病原体感染后，通过一系列多样的免疫应答来增强抵御能力。

这种免疫机制在昆虫中非常普遍，如内吞作用、自发发光等，这些应答机制都会对病原体形成一定的杀伤作用。

二、体外免疫防御体外免疫防御是昆虫的另一种重要免疫方式，主要包括菌对菌素、细菌溶酶体等。

1. 菌对菌素昆虫肠道中存在着大量的共生菌，在感染后，这些共生菌会释放出菌对菌素来防御病原菌的侵袭。

2. 细菌溶酶体细菌溶酶体是昆虫体内一种特殊的溶酶体，可以将病原菌吞噬并分解，从而抑制病原体的生长。

三、信号转导昆虫免疫系统中的信号转导是一个复杂的过程，包括众多的信号通路和调控因子。

其中，模式识别受体（PRRs）是昆虫免疫应答的关键组件。

PRRs可以识别病原体特定的分子模式，并启动一系列的信号传递，进而激活免疫应答。

四、免疫记忆虽然昆虫没有免疫记忆系统，但通过一种称为“免疫原记忆”的机制，昆虫可以增强其免疫应答。

名词解释1、羽化成虫从它的前一虫态脱皮而出的过程称为羽化。

2、补充营养有些昆虫的成虫羽化后生殖细胞还不成熟，需要经过一段时间的取食，才能达到性成熟。

这种成虫性成熟前的取食行为，称为补充营养。

3、龄期幼虫在生长发育过程中每隔一定时间就要脱一次皮，相邻两次脱皮之间所经过的时间称为龄期。

4、昆虫生活年史昆虫在一年中发生经过的状况，即从当年越冬虫态出蛰活动到第二年越冬结束为止所发生的世代数目，以及各世代和各虫期出现和经历的时间，称为生活年史或年生活史。

5、滞育滞育是由于环境条件和昆虫的遗传特性的影响或诱导而造成昆虫的生长发育暂时停止的现象。

6、真菌的生活史真菌从一种孢子萌发开始，经过一定的生长和发育阶段，最后又产生同一种孢子的全过程称为真菌的生活史。

真菌典型的生活史包括无性阶段和有性阶段。

7、病原物病原物是指以园林植物为寄生对象的真菌、细菌、病毒、植原体、寄生性种子植物、线虫、螨类和藻类等有害生物。

8、假死性有一些昆虫在取食爬动时，当受到外界突然震动惊扰后，往往立即从树上掉落地面，卷缩肢体不动或在爬行中缩做一团不动，这种行为叫做假死性。

9、植物病害当园林植物在生长发育过程中或其鲜活产品在贮藏、运输过程中，由于遭受其他生物的侵染或不利的非生物因子的影响，使它的生长和发育受到显著的阻碍。

整个植株、器官、组织和局部细胞生理紊乱、解剖结构破坏、形态特征改变，导致生长不良、品质变劣，甚至死亡的现象，称为园林植物病害。

10、转主寄生些锈菌必须在两种亲缘关系很远的寄主上完成生活史的现象，称为转主寄生。

11、病原物的寄生性：病原物的寄生性是指病原物从寄主细胞和组织中获取营养物质而生存的能力13、半寄生种子植物：半寄生种子植物是指有叶绿素，能进行光合作用，自制养分，但无真正的根，以吸根伸入寄主木质部，与寄主的导管相连，吸取寄主的水分和无机盐的寄生性种子植物。

14、病原物的再次侵染：病原物的再次侵染是指初侵染完成后，在病株上所产生的病原体通过传播，在植物生长期内引起的重复侵染17、补充营养：有的昆虫羽化为成虫后生殖细胞还没有成熟，为了达到性成熟必须进行取食，这种成性成熟前的取食行为，称为补充营养。

昆虫共生细菌的研究及其在生物防治中的应用昆虫是自然界中最为丰富多样的生物之一，它们数量众多，种类繁多，而它们身上常常还会携带着一些微小而又生死攸关的细菌。

这些细菌与它们所寄生的昆虫之间通常是一种共生关系，它们相互依赖，相互促进生长发育，共存共生。

对这种昆虫与共生细菌之间奇妙而复杂的关系的研究，既能促进我们对昆虫生物学以及微生物学的理解，又能为生物防治提供独特的洞见和启示。

一、昆虫与共生细菌在昆虫身上寄生的共生细菌分布广泛，它们能够在昆虫的肠道、血液以及外部体表等不同部位寄生，并在这些部位发挥着不同的功能。

以蚂蚁为例，它们一直以来都被人们视为勤劳、自律的社会生物。

然而，在蚂蚁的肠道内却同时生活着一个特殊的共生微生物 - 草履虫科共生菌（Blochmannia）。

这些共生细菌与蚂蚁之间存在着密切的关系，常常体现为草履虫科共生菌为蚂蚁提供一些必需的养分，比如氨基酸和维生素等，同时还有助于提供一些免疫保护作用，帮助蚂蚁在自然界中更好地生存。

同时，还有一些昆虫则会在其外部体表寄生一些共生细菌，能够帮助它们更好地抵御自然界中的一些致病菌。

比如说，沙蚕的外壳上就寄生着一些非致病的白色丝状细菌。

这些细菌通过分泌抗菌物质等方式，能够起到保护沙蚕外壳不受真菌或者细菌的感染和侵害的效果。

在昆虫与共生细菌之间的这种关系中，很多昆虫都是不能够生存下去的，因为它们所涉及到的养分条件等等都是复杂的，而共生细菌作为获得这些养分的渠道，起到的作用是至关重要的。

二、研究共生细菌对于昆虫生物学和微生物学的意义有了对于昆虫与共生细菌之间的关系的了解，我们就可以更好地理解和探索自然界的生物生态系统。

同时，对于共生微生物的研究也能帮助我们深入地了解微生物本身的多样性、发育、代谢和遗传等方面的问题。

共生细菌与昆虫之间的关系还为生化和化学学家提供了一个强大的工具箱。

共生细菌可以对昆虫的生理、行为、营养等进行调节，因此相搜索昆虫与共生微生物之间特殊的代谢、信号传递、分泌和转运途径等，可以帮助化学家发现一些可能成为药物或者农业生物制品来源的有用天然化合物，进而昆虫与共生细菌之间的共生关系可以为我们带来更加丰富的生物学资源和纽带。

昆虫病原线虫培养及应用
线虫是一类世界性的昆虫病原体，它们可以损害不同种类的植物，引起重大农业损失。

研究线虫病原体对防治昆虫病害具有重要意义。

线虫培养是研究线虫病原体的基础，也是这些病原体保护、利用的前提。

线虫培养是指在一定条件下培养线虫病原体，使其在实验室里获得良好的生存能力和繁殖能力。

线虫培养通常分为两步：初始培养和维持培养。

初始培养时，首先挑选适当的线虫病原株，将其放置在适宜的实验条件下，如温度、湿度、光照、营养成分等，使其能够得到良好的生长发育；维持培养就是维持上述实验条件，不断地更换营养液，以保证线虫病原体的正常表现。

线虫培养有一定的风险，包括病原体传播、环境污染等，所以应在实验室采取较严格的安全措施，确保病原体不会外溢。

此外，还要遵守实验室安全规定，按照明确的流程使用相关仪器设备，以确保实验过程的安全有效。

开展线虫培养，可以帮助人们更好地了解昆虫病原体，有助于防治昆虫病害。

但培养的线虫病原体并不总是能完全模拟野外的自然环境，因此，实验室培养的情况下，需要结合外源信号，如植物素、病原体调控因子等，使线虫病原体能够正常发挥其病原生理效应，实现病原精准控制。

总之，线虫培养是研究昆虫病原体的基础，在调查病原体的病原组成和野外流行状况的基础上，应用线虫培养技术，可以实现对病原体的有效控制，从而降低昆虫给农作物带来的损失。