茶树害虫的三种主要病原微生物

茶树害虫的三种主要病原微生物　殷坤山　（中国农业科学院茶叶研究所，３１０００８）　茶树害虫病原微生物的主要类群是真菌、细菌和病毒，　真菌主要有白僵菌、虫草菌、拟青霉、头孢霉和虫霉等；细菌　主要有苏云金杆菌及其变种、变形杆菌等；病毒主要有核型　多角体病毒和颗粒体病毒。其中研究和应用最多、最有代表　性的是白僵菌、苏云金杆菌（简称Ｂｔ）和核型多角体病毒　（简称ＮＰＶ）。利用微生物防治茶树害虫具有很多优点：　（１）有较高的选择性，可以保护茶园害虫的天敌；（２）对脊　椎动物无害，不存在农药残留问题；（３）害虫对微生物的抗　性发展缓慢；（４）病原菌在寄主中繁殖，可以通过寄主或其　殖。繁殖速度最快时，可由数个或很多个营养体连接成串状。　当菌体细胞生长成熟时，细胞内一端斜生一个卵圆形芽孢，　另一端同时出现一个不同形状的晶体，称伴孢晶体，此时的　细胞称芽胞囊，比营养体粗壮，形状呈长卵圆形。芽胞囊生长　到一定时间会破裂，释放出游离的芽孢和伴胞菌体。芽孢大　小为（０．８～０．９）　ｍｘ２．０　ｍ，是细菌的休眠体，对不良环境　具有较强的抵抗力。伴胞晶体的形状与大小因变种而异，一　般为正菱形，也有圆形、方形、椭圆形或不规则形，大小一般　为０．６～２．０　ｍ。伴孢晶体为蛋白质毒素，也称晶体毒素，可以　毒杀昆虫（图１．Ｂ）。　３．核型多角体病毒　他媒介传播和扩散，后效作用强，对茶园害虫种群具有良好　的可持续控制（生态控制）作用。因此，在化学农药弊病突　出、农药残留问题严重，人们对茶叶卫生要求不断提高的情　况下，应用微生物防治茶园害虫具有重要意义，尤其适用于　绿色食品茶园和有机茶园。　核型多角体病毒简称ＮＰＶ（Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｐｏｌｙｈｅｄｒｏｓｉｓ　Ｖｉｒｕｓ　的缩写），是没有细胞构造的生物，其基本个体为病毒粒子，　由核酸与蛋白质组成，其外有二层膜，即内膜与外膜，也有的　几个病毒粒子具有一个共同的外膜。病毒粒子很小，呈杆状，　长０．２－０．４　ｍ，横切面直径０．０２～０．０７　ｍ，在电子显微镜下　才能看到（图１．Ｃ）。在病毒繁殖过程中，数个或数十个病毒　粒子聚集在一起，由蛋白质包裹，形成包涵体。包涵体外观呈　多角形（六角形、五角形、四角形或不规则形），因此称多角　目前，白僵菌、苏云金杆菌和核型多角体病毒已开发　成产品，在农作物和林业上广泛应用，在茶园中的使用也　日趋增多。为使茶叶生产者了解微生物的基本知识，并能　将病原微生物较好地应用于茶园害虫防治，笔者将白僵　菌、苏云金杆菌和核型多角体病毒的形态特征、侵染途径　与病症、大量繁殖方法和田间使用要点简要介绍如下，以　供参考。　（１）　２　一、形态特征　（２）　（３）　１．白僵菌　白僵菌是茶园中常见的一种虫生真菌，其菌生体（营养　体）为多细胞，有隔膜和分枝，直径１．５～２．０　ｍ，白色至乳白　色，有时略带橙黄或红色。菌丝成熟后长出单生或有分枝的　分生孢子梗和小梗，小梗上着生球形、瓶形或圆柱形的产孢　细胞，分生孢子着生于产孢细胞的顶端，分生孢子的形状有　球形和卵圆形两种，球形分生孢子的直径为２．ｏ～２．５ＩＬ．ｍ，卵　３　圆形分生孢子的大小为（２．０～６、ｏ）ＩＬ．ｍ×（１．５～３．０）　ｍ。根　据孢子的形状一般将白僵菌分为两种，孢子绝大部分为球形　的称为球孢白僵菌，绝大部分为卵圆形的称为卵孢白僵菌。　白僵菌在昆虫体内，则菌丝形成圆筒形孢子（称柱状体），长　６－１０　ｍ，这种孢子能自行生长到２０～３０　ｍ，内部形成２－３　镶　图１三种主要病原微生物形态示意图　Ａ　白僵菌１　幼虫体内圆柱形分生孢子的形成　２　分生孢子梗与分生孢子ＢＪ苏云金杆菌１．营养体２．孢子囊４伴孢晶体　３　分生孢子　３　芽孢（孢子）　个隔膜，并发芽成新菌丝（图１．Ａ）。　２．苏云金杆菌　苏云金杆菌是一种常见的昆虫病原细菌，单细胞，简称　Ｂｔ（Ｂｏｃｉｌｈａ￣ｆ＾Ｍｒ　ｎｇ　的缩写）。营养细胞（也称营养体　或菌体）呈杆状，较粗壮，两端钝圆，大小为（１．２～１．８）ＬＬｍ×　（３．０～５．０）　Ｉｎ，周生鞭毛。营养体通过细胞分裂（横裂）繁　Ｃ　核型多角体病毒粒子模式图　１．病毒粒子纵切面：（１）外膜（２）内膜（３）｛亥Ｊ　２病毒粒子横切面３　有共同外膜的病毒粒子　２６・　・维普资讯 http://www.cqvip.com

体，简称ＰＩＢ（Ｐｏｌｙｈｅｄｒｕｌ　ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｂｏｄｉｅｓ的缩写）。多角体　利用寄主的物质，按照自己的基因复制进行繁殖（增殖）。　的大小为０．５　１５．Ｏｌｘｍ，在普通的光学显微镜下可以看到，是　病毒应用时计数的基本单位。　由于病毒的大量繁殖，细胞核不断增大，直至细胞破裂，大　量的病毒离开感染细胞，进入体腔，然后再侵入其他组织的　健康细胞，这样不断增殖，重复感染，直至幼虫死亡。在病毒　粒子大量增殖过程中不断形成多角体，死亡前幼虫体内充　满多角体。　二、侵染过程与病症　１．真菌（白僵菌）　病毒侵入幼虫体内后有一个较长的潜伏期，此时，幼虫　照样取食，无明显病症。潜伏期的长短随病毒和寄主种类、幼　虫龄期、食进病毒的数量和环境条件而异，短者３－４天，长者　１０余天，潜伏期过后，幼虫行动迟缓，食欲减退。死亡前幼虫　真菌主要是通过虫体表面侵入，但也可通过消化道、气管　和伤口侵入。侵染源主要是孢子，特别是分生孢子。分生孢子　首先萌发出芽管，再从气孔、感觉器通道或皮层侵入虫体，有　时可在芽管的端部形成膨大的附着胞，附在表皮上，然后长　一情绪急躁、乱爬，常爬至茶树顶部，臀足紧握枝叶，整个身体　倒挂死亡。此时体内组织液化，液体下坠使虫体下端膨大，表　根纤细的菌丝（称入侵刺），刺入上表皮或皮层间。虫体表　面的白僵菌分生孢子，在适宜条件下经８￣１２ｈ后即萌发出１—　２个芽管，同时分泌几丁质酶溶解昆虫表皮，便于芽管侵入。芽　管进入昆虫体内后生长成菌丝，一定时间后形成圆筒形孢子，　皮一触即破，流出一包浓稠体液，取少量液体涂片在显微镜　下观察，看到的几乎全是病毒多角体。如果健康的幼虫取食　到虫尸或虫尸在茶叶上的残留物时就会被侵染。有的幼虫，　初次食进的病毒多角体数量极少，幼虫期病毒在体内繁殖的　数量不能使其致死，则可能在预蛹期或蛹期死亡。也有的在　蛹期还不能死亡，成虫羽化后体内带有病毒，多角体通过成　并发芽长成新菌丝，如此反复增殖，使血淋巴充满了菌丝和这　些孢子，影响血液循环，同时大量的菌丝吸收了昆虫的大量体　液养分，破坏了虫体组织及其机能与代谢活动，导致昆虫死　亡。刚死的虫体柔软，伸直（鳞翅目幼虫）附于茶树枝叶上，此　后，菌丝再以腐生生活继续生长，并从节间膜、气门、感觉器官　虫产卵附在卵壳上，下一代幼虫孵化后取食卵壳时食进多角　体而被浸染（称病毒的传代作用）。此外，鸟类等其他动物食　进感病幼虫或虫尸后，多角体不能被消化，随排泄物可从一　处带到另一处，从而使病毒扩散、再侵染。　孑Ｌ道等处伸出于体外，虫尸逐渐僵硬，四周布满白毛状菌丝，　以后很快长出大量白色粉状的分生孢子。分生孢子通过与活　虫体接触、随风飘散等途径进行再侵染。　２．细菌（苏云金杆菌）　细菌由昆虫的口器取食后经消化道侵入虫体。苏云金　杆菌具有芽孢和晶体毒素，大多数鳞翅目幼虫食进芽孢和　晶体毒素后，毒素可以在几小时内引起中肠麻痹，不久中　肠上皮细胞开始分解，并从肠壁脱离。中肠被破坏引起幼　三、大量繁殖（生产）方法　１．白僵菌　白僵菌可以用培养基进行大量培养。一般是通过三级　培养（半固体发酵）的方法来生产，即一级菌种斜面培养一　虫食欲减退或绝食、呕吐、下泻，口腔和肛门常带有排泄　物。与此同时，芽孢在中肠中萌发成营养细胞，迅速繁殖，　并从肌肉细胞间穿人体腔，进入血腔后菌体繁殖更快，导　致败血症。当血腔充满细菌后，脂肪体等遭到破坏，幼虫外　观呈“软化”状，不久死去，死后，虫尸变黑呈腐烂状态。一　二级种子液体或固体培养一三级固体扩大培养。一级种子　培养的方法是：将２０％马铃薯去皮、切碎、煮沸、过滤，取滤　液，加入蔗糖、琼脂各２０ｇ，加水至１０００ｍｌ，分别倒入试管　中，制成试管斜面培养基，将原种接在斜面上培养获得较多　的种子（孢子）。二级种子培养是：将豆腐压榨水或淘米水　（１ｋｇ水淘０．５ｋｇ米）倒入三角烧瓶中，灭菌消毒后每瓶接　入一试管斜面菌种，在摇床上振荡培养，获得更多的种子。　三级固体扩大培养（也称固体发酵）的方法是：用麦麸　（３０％）、米糠（４０％）、谷壳（３０％）加水混和，加水至手捏　般幼虫从食入细菌至死亡的时间为２－４天，有的可达７—　１０天。此外，有的晶体毒素影响幼虫的脱皮或变态，使幼虫　脱皮后立即死亡或变畸形，或者不能化蛹或蛹不能羽化为　正常成虫。　由于害虫的种类不同，芽孢与晶体毒素对幼虫致死效果　也不一样，害虫（幼虫）食入芽孢与晶体毒素后，有的数十分　成团，坠下即碎为适度，将其装入罐头瓶、木框或塑料袋中，　消毒后倒入一定量的液体种子拌匀进行发酵。在发酵过程　中，培养基先是发白，然后长满大量菌丝，最后长出大量白　种内肠道被毒素麻痹，数小时至一天内扩展到全身麻痹而死　亡，这种情况下，芽孢尚未发挥作用；有的在数小时内肠道被　毒素麻痹，同时芽孢萌发增殖并再产生毒素，加速幼虫崩溃；　也有的害虫对晶体毒素反应不敏感。但总的来说，苏云金杆　色粉状的分生孢子。当出现大量孢子时将其风干（或低温烘　干），即可应用，如果将干品磨碎，筛取孢子粉（含较细的培　养基）即成高孢粉。　白僵菌繁殖过程中，培养基均需消毒灭菌，一级和二　菌的有效成分中，晶体毒素是主要的。　３．核型多角体病毒　级种子培养接种应在无菌室或无菌操作箱中进行，三级培　养接种至少应在洁净的消过毒的房间中进行。白僵菌的培　养条件为：温度２５￣Ｃ、相对湿度９０％以上、ｐＨ值４．４时孢子　病毒和细菌一样，也是由幼虫口器取食后经消化道侵　入的。核型多角体病毒的多角体在寄主体外存在时不表现　任何生命活动，没有代谢、生长与繁殖，一旦进入幼虫肠道　后，多角体很快被肠内碱性消化液所溶解，释放出病毒粒　子，游离的病毒粒子立即侵入中肠的上皮细胞，在细胞核中　发芽率最高；温度２１—３０℃、相对湿度９８％以上、ｐＨ值４　５　时菌丝生长最适合；温度３０￣Ｃ、相对湿度７０％以下、ｐＨ值　为６时最适合产生分生孢子。（待续）　２７・　・