丝孢纲7个真菌属菌株发酵产物杀虫活性的初步研究
尹国华，张修国*，郑方强
（山东农业大学 植保学院，山东 泰安 271018）
摘要：本文报道丝孢纲7个真菌属菌株发酵产物对棉蚜和其中5个真菌属菌株发酵产物对大豆二斑叶螨杀虫活性的研究。用水培棉苗法培养棉蚜，盆栽大豆培养二斑叶螨，采用菌株发酵产物浸渍法进行生物测定。结果表明：受试菌株发酵产物对棉蚜防效均高于对照，其中单格孢菌（Ulocadium）、链格孢菌（Alternaria）、匍柄霉菌(Stemphylium)的防效较稳定,蠕孢霉菌（Helminthoid）和皮司霉菌（Pithomyces）的防效次之，弯孢霉菌（Bipaloria）和附球菌(Epicoccum nigrum)的防效不稳定。其中除附球菌和皮司霉菌以外的5个真菌属菌株发酵产物对二斑叶螨也有杀虫活性，但防效不稳定。
关键词：真菌；发酵产物；杀虫活性
中图分类号：Q939.96 文献标识码：A 文章编号：1000-2324(2003)03-0335-04
PRELIMINARY STUDY ON INSECTICIDAL ACTIVITY OF ZYMOTIC METABOLITES FROM THE SEVEN STRAINS OF HYPHOMYCETOUS FUNGI TO INSECT
YIN Guo-hua，ZHANG Xiu-guo*，ZHENG Fang-qiang
(College of Plant Protection, Shandong Agriculture University, Taian 271018，China)
Abstract: The zymotic metabolites of the seven strains of hyphomycetous fungi and five strains of them were prepared, and their insecticidal effects were reported in this paper. The bioassay to breed Aphis gossypii with liquid-cultivated cottons and to breed Tetranychus with potted-soybeens and then make use of dipping-methods to test. In the laboratory tests, insecticidal effects of the tested strains to Aphis gossypii were obviously better than that in control class. The insecticidal effects of Ulocadium,Alternaria,Stemphylium were more stable than those of the extracts from Helminthoid and Pithomyces. The insecticidal effects of Bipaloria and Epicoccum nigrum were also unstable to Aphis gossypii. The five strains of hyphomycetous fungi except Epicoccum nigrum and Pithomyces also have insecticidal activity to Tetranychus , but the effects were also unstable in this experiment.
Key words:fungus， zymotic metabolites， insecticidal activity
病虫、杂草和鼠害每年都给农业生产造成巨大损失。为挽回这些损失，人们常采用化学防治措施。化学防治虽具有防效高，速度快，防治谱广，成本低，使用简便等优点，但由于环境残留，易污染产品及对有益生物的毒性等，而造成生态环境的恶性循环。微生物源农药作为一种生物制剂，对于保证人畜健康，维持农业生态平衡，发挥愈来愈重要的作用。因此，开展微生物源农药研究越来越受到重视。微生物源农药是利用微生物发酵培养产生的活性物质，制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害制剂的总称［1］。微生物源农药具有如下优点：①对有害生物防效好，而对人畜安全无毒，不污染环境，无残留；②对有害靶标特异性强，不杀伤天敌和有益生物，有利于生态平衡；③生产原料和有效成分属天然产物，保证自然生产的可持续发展；④可用现代生物技术和基因工程方法进行工程菌改造，不断改进性能和提高品质；⑤多种因素和成分发挥作用，害虫和病原较难产生抗药性［1］。利用真菌代谢产物防治害虫，在国内外已进行过不少研究，目前，已报道由曲霉（Aspergillus）、青霉（Penicillium）、拟青霉（Paecilomyces）和镰刀菌(Fusarium)等13个真菌属中可产生有杀虫活性的代谢产物30多种［2］。程素琴等（1984，1988）报道了毒力虫霉（Entomophthora virulenta）产生的毒素对多种蚜虫和叶螨的杀虫效果［3］。张青文（1990）对细交链孢菌（Alteinaria tenuis Auct）代谢产物杀蚜虫和红蜘蛛的情况作了初步研究［4］。姚丽娟（1996）选用真菌拟青霉、镰刀菌等真菌属的15个菌株的代谢产物，对小菜蛾（Plutella xylostella）、菜青虫（Pieris rapae）进行了室内防效试验，试验结果表明，受试菌株代谢产物均有不同程度的杀虫效果［5］。戴美学等利用G-P杀虫剂——灰绿拟青霉（Paecilomyces griseoviride）发酵液与两种植物提取物配制的复合生物杀虫剂对麦蚜、菜蚜及十字花科蔬菜上常见的4种鳞翅目害虫菜粉蝶（Pieris rapae）、小菜蛾（Plutella xylostella）、菜螟（Hellula undalis）、甜菜夜蛾（Laphygma exigua）不同发育阶段进行毒力测定，结果防效明显［6，7］。杨长举等（2000）对白僵菌Bb98菌株液固两相生产及防治农业害虫应用研究，结果表明白僵菌Bb98菌株孢子悬浮液对多种农业害虫具有广谱毒杀作用，尤其对小菜蛾幼虫、菜青虫幼虫、马尾松毛虫幼虫具明显防效［8］。郭友中等研究了蜡蚧轮枝菌（Verticillium lecanii）对寄主昆虫侵染的机理，特别是对该菌株产生的胞外蛋白酶和几丁质酶对该菌侵入寄主昆虫过程中所起的作用进行了较深入的研究［9］。柴一秋等检测了虫生真菌拟青霉（Paeoilomyces）5个种以及镰孢属（Fusarium）2个种共10个菌株代谢产物的生物活性［10］。梁宗琦对真菌发酵产物在医药和农药开发应用中的潜在价值进行了论述［１１］。本试验采用7个真菌属菌株发酵产物进行防治棉蚜和二斑叶螨的室内试验，为该7个真菌属真菌的进一步应用探索新的途径。
1 材料与方法
1.1 菌种来源
本试验所用的弯孢霉菌、链格孢菌、蠕孢霉菌、皮司霉菌、匍柄霉菌、附球菌及单格孢菌由山东农业大学真菌研究室提供。
1.2 培养基制备及发酵
7个真菌属真菌的发酵采用去除琼脂PDA培养基（葡萄糖20g，马铃薯200g，水1000ml），将上述培养液装入250ml的三角瓶中，培养液体积为150ml，接菌后于28℃条件下，摇床发酵1个月。
1.3 真菌发酵产物的提取
先将沙布、玻璃棒、漏斗和三角瓶灭菌备用，然后将发酵液及菌丝体过滤获得粗提液，倒入锥形瓶，于冰箱内保存备用。
1.4 试虫来源和饲养
本试验所用的棉蚜(Aphis gossypii)，参照王开运（1983）［12］水培棉苗法培养。二斑叶螨(Tetranychus urticae)用盆栽大豆繁殖。
1.5 杀棉蚜、二斑叶螨试验
杀棉蚜试验在温室内进行，采用叶片浸渍法。测定时选用个体发育一致的无翅成蚜，将所试真菌发酵粗提液稀释成系列浓度，然后将已剔除仔蚜仅剩无翅成蚜的棉苗浸入粗提液中5s钟后取出，每个浓度设3个重复，以未接菌的培养液为对照，处理后检测各株棉苗上的蚜虫数，作为处理前的虫口基数，于处理24h、48h和72h后检查死亡虫数。杀叶螨试验同上。
1.6 虫（螨）口减退率计算公式
处理前活虫数-处理后活虫数
虫口减退率（%）=————————————×100
处理前活虫数
处理虫口减退率-对照虫口减退率
校正虫口减退率（%）=————————————×100
100-对照虫口减退率
2 结果与分析
弯孢霉菌、链格孢菌等7个真菌属菌株发酵产物对棉蚜和二斑叶螨的杀虫活性测定见表1、表2。
2.1 7个真菌属菌株发酵产物粗提液对棉蚜的杀虫活性 从表1中可以看出：单格孢菌、链格孢菌和匍柄霉菌杀虫效果较稳定，其防效较好，持效期较长，发酵产物在稀释4倍，处理72h对棉蚜的防效分别为48.24%～52.08%,56.23%～65.05%和43.72%～79.04%；蠕孢霉菌和皮司霉菌发酵产物杀蚜效果次之，其防效分别为34.46%～70.89%和0.15%～81.04%；弯孢霉菌和附球菌发酵产物杀虫效果不稳定，其防效分别为45.1%～52.22%,37.83%～77.21%。供试株菌发酵产物大体在稀释倍数较高时比稀释倍数低时防效高。本表中所出现的高浓度处理的杀蚜效果有时反而低于低浓度处理，可能是由于试验过程中凋查的样本不足及缺少应有的重复所致。
表1 7个真菌属菌株发酵产物对棉蚜的杀虫活性*
Table1 Insecticidal activity of zymotic metabolites from the seven strains of epiphytes to Aphis gossypii
| 处理 Freat ment |
稀释倍数 Diluent fold |
供试蚜数(头/株) Treated aphids(Headlstrain) |
处理后蚜数（头/株） The number of ophides ofter treatment |
虫口校正减退率 /% Rectifiecl motality /% |
| 24h 48h 72h | 24h 48h 72h | |||
| CK control class
|
×1 ×2 ×4 |
48 73 46 |
45 30 35 87 62 34 79 60 34 |
|
| 弯孢霉菌 Bipaloria |
×1 ×2 ×4 |
64 75 69 |
108 53 53 49 43 26 62 43 28 |
-80 -32.5 13.56 45.19 32.5 25.57 47.68 52.22 45.1 |
| 单格孢菌 Ulocadium |
×1 ×2 ×4 |
77 82 72 |
30 38 25 41 33 24 64 45 27 |
58.44 21.04 55.47 58.05 52.62 37.16 48.24 52.08 49.26 |
| 链格孢菌 Alternaria |
×1 ×2 ×4 |
86 86 68 |
38 25 24 32 17 24 42 31 22 |
52.86 53.49 61.73 68.78 76.72 40.08 64.04 65.05 56.23 |
| 蠕孢霉菌 Helminthoid |
×1 ×2 ×4 |
54 103 64 |
33 23 14 52 29 49 32 30 31 |
34.82 31.86 64.44 57.64 66.84 -2.13 70.89 64.07 34.46 |
| 皮司霉毒 Pithomyles |
×1 ×2 ×4 |
43 63 86 |
22 21 28 26 34 30 28 37 40 |
45.43 21.86 10.7 65.37 36.45 -2.23 81.04 49.35 0.15 |
| 匍柄霉菌 Stemphylium |
×1 ×2 ×4 |
103 52 125 |
37 28 43 23 28 33 45 42 52 |
61.69 56.51 37.07 62.89 36.59 42.75 79.04 74.24 43.72 |
| 附球菌 Epicoccum nigrum |
×1 ×2 ×4 |
66 84 148 |
72 63 29 94 52 39 154 44 68 |
-16.36 -52.72 39.74 6.12 27.12 0.32 39.41 77.21 37.83 |
*各数据均为三个重复的平均值。* The resultsin table 1 were the average result of three tests
2.2 5个真菌属菌株发酵产物对二斑叶螨的杀虫活性 从表2中可以看出：供试5个真菌属菌株发酵产物的杀螨试验在多数调查时间内均呈负防效。其发酵产物稀释2倍的防效比稀释前和稀释4倍的防效高，其稀释2倍，处理72h对二斑叶螨的防效较好，分别为13.73%～32.21%，23.87%～39.07%，22.00%～43.43%，29.53%～50.37%，-21.74%～28.26%。
3 结果与讨论
本研究结果表明受试7个真菌属菌株的发酵产物均具有较好的杀虫活性，结合前人的研究报道，综合分析可知受试菌株代谢产物中可能含杀虫活性物质，并且对棉蚜和二斑叶螨皆有触杀作用，其中对棉蚜的杀虫效果较好。这是本研究区别于其它同类研究的创新之处，值得进一步深入研究。
受试7个真菌属菌株发酵产物之间对棉蚜和二斑叶螨的杀虫活性存在明显差异，说明其发酵产物的生理活性及毒杀性能存在差异，并受适宜菌株发酵培养的温度、湿度、光照、养分、及pH值等因素的影响。因此，有必要进行有效菌株的生物学、液体发酵工艺参数及优化菌剂效价条件的研究。并且，7个真菌属菌株的发酵产物初效好，持效期短，防效变幅较大，笔者认为与其发酵产物在自然条件下的稳定性、试虫取食量的多少、及杀虫机理和环境因素等有关。
表2 5个真菌属菌株发酵产物对二斑叶螨的杀虫活性*
Table2 Insecticidal activity of zymotic metabolites from the five strains of epiphytes to Tetranychus urticae
| 处理 Freat ment |
稀释倍数 Diluent fold |
供试螨数(头/株) Treated aphids(Head／strain) |
处理后螨数（头/株） The number of ophides ofter treatmont |
虫口校正减退率
/% Rectifiecl motality /% |
| 24h 48h 72h | 24h 48h 72h | |||
| CK control class
|
×1 ×2 ×4 |
34 22 64 |
34 29 29 23 28 22 56 48 47 |
|
| 弯孢霉菌 Bipaloria |
×1 ×2 ×4 |
64 51 58 |
58 53 49 46 44 41 50 48 52 |
9.38 2.91 10.24 13.73 32.21 19.61 1.47 -10.35 -22.09 |
| 单格孢菌 Ulocadium |
×1 ×2 ×4 |
36 49 32 |
29 33 36 39 38 31 29 29 29 |
19.44 -7.48- 17.25 23.87 39.07 36.73 -3.57 -20.83 -23.39 |
| 链格孢菌 Alternaria |
×1 ×2 ×4 |
39 50 36 |
38 35 39 40 36 39 36 33 32 |
2.56 -5.22 -17.25 23.48 43.43 22 -14.29 -22.23 -21.34 |
| 蠕孢霉菌 Helminthoid |
×1 ×2 ×4 |
22 19 29 |
12 16 15 14 12 13 25 33 29 |
45.45 14.73 20.06 29.53 50.37 31.58 1.47 -51.72 -36.17 |
| 匍柄霉菌 Stemphylium |
×1 ×2 ×4 |
12 23 23 |
7 11 16 19 21 28 19 26 25 |
41.67 -7.48 -56.33 20.99 28.26 -21.74 5.59 -50.72 -48.01 |
*各数据均为三个重复的平均值。* The results in table 2 were the auerage result of three tests
对棉蚜和二斑叶螨具触杀作用的入选菌株具有利用价值，如能在明确这些发酵产物有效活性成分和毒杀机理的基础上，开发微生物源农药制剂，可将取代化学型农药。
参考文献：
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收稿日期：2002-05-09
基金项目：本研究得到山东省科技厅资助.
作者简介：尹国华（1979- ），女，硕士，主要研究方向：微生物资源利用.
* 通讯作者：Author for corresrondence.E-mil:zhxg@ sdau.edu.cn.