| 单词 | 金龟子芽孢杆菌 |
| 释义 | 【金龟子芽孢杆菌】 金龟子芽孢杆菌Bacillus popilliae Dufky和B．lentimorbus Dutky，分为A型和B型，中国通称乳状菌，是多种金龟子幼虫的病原体。其寄生范围广，也能侵染金龟子科的近缘甲虫，芽孢能够较长时间存留于土壤里，对某些种类的甲虫能引起流行病。作为一种持续和长效微生物杀虫剂，可起到长期性调节和抑制害虫的作用。它不会杀害寄生物和捕食者，是蛴螬生物防治中有希望的病原体。 金龟子芽孢杆菌属于真细菌科、芽孢杆菌属，最先发现它侵染日本金龟甲幼虫，故对其致病性研究得很清楚。狄克森(E．L．Dickerson)和魏氏(H．B．Weiss)发现它的寄生寄主后，杜克(Dutky，1940)对细菌侵染幼虫敏感性方面进行了观察、分离、描述和命名。比尔德(R．L．Beard)研究了它对日本甲虫幼虫注射感染的方法及敏感性，并对两种使幼虫患乳臭病的病原菌作了田间观察。斯特因克劳斯(K．H．Steinkraus)等对两种病原在人工培养基上的生产做了很多研究工作。若斯等(Rhodes，1965)从一1株“野生型”菌株的培养物获得大量不丧失毒力的营养体，后来又发现在含碳的液体培养基里形成芽孢。司克瓦茨等(Schwartz，1970)观察到，用体外培养的芽孢喂饲日本甲虫幼虫后无传染性。司托布非尔德(Stubblefield等，1967)发现日本甲虫幼虫被乳状菌侵染后，苹果酸、酒石酸、丙酮酸、蚁醛酸的浓度增高。威阿特(Wyatt)发现，在自然情况下，幼虫血淋巴中有高浓度的可溶性磷酸，是利用32P生物合成的结果，在变态滞育、缺氧症或低温保存时浓度变化最大。司普利兹吐埃斯尔(Splittstoesser，1975)等用玻片培养研究乳状菌，在欧洲金龟甲幼虫的血淋巴中发现酪氨酸酶、某种碱性pH、某种高温对芽孢萌发和促进孢囊形成是重要因素。比尔皆(BriJ，1967)等对乳状菌的营养体、芽孢和折光体的组分进行比较，发现蛋白质含量营养体最高，芽孢和折光体一样。RNA和DNA的含量也是营养体最高，芽孢次之，折光体最低。聚－β－羟基丁酸和磷酸酯是折光体含量最高，营养体略低，芽孢含量最低。二吡啶羧酸则营养体和折光体均无，唯芽孢独有。对酶系统研究资料证实，虽然含量和水平都不高，但营养体、芽孢和折光体对过氧化氢酶有明显的活性差异；营养体无活性，芽孢和折光体却有相当高的活性。注射接种和培养幼虫方法常以塔希诺(Tashiro，1957)建立的程序为基础。1972年，格冉特(Grant)等以模拟的田间条件，采用观察症状和显微镜分析方法对日本甲虫幼虫感染乳臭病的发展过程作了描述，被感染的幼虫患病症状的变化分四个时期：Ⅰ期，细菌开始侵入血淋巴，幼虫血淋巴中可以看见细菌；Ⅱ期，营养体型占总数的90%，在被感染幼虫的血淋巴里；Ⅲ期，营养体占65%～70%，芽孢占17%～28%；Ⅳ期，芽孢大量堆积达总数的95%，虫体呈典型的乳臭病特征。幼虫达到疾病的这个时期少于30%。幼虫在四个时期均有死亡，感染过程的Ⅱ期和Ⅲ期死亡百分率最高。司普利兹吐埃斯尔等用乳状菌感染欧洲金龟子作组织病理学研究，观察到注射接种的芽孢在血细胞膜中萌发、喂食感染时，芽孢在前肠腔内，继后在中肠膜的底层内繁殖，营养体穿过肠壁在血淋巴里继续增殖，不论什么方式感染的幼虫，乳状菌的孢囊均集中在结缔组织鞘或与血细胞连结。沙普(Sharpe，1979)等发现，日本甲虫幼虫患乳臭病后，滋养细胞呈薄的颗粒状，脂肪体呈球状。由于疾病耗尽了脂肪体，使患病幼虫衰弱，死亡前不能完成变态，幼虫不能发育到蛹期。这种影响在甲虫中是很少的。1981年，杨明华等用注射和喂食乳状菌后连续观察，认为注射感染可分4个阶段：(1)芽孢萌发期，约需1～3d；(2)营养体繁殖期，需4～5d；(3)芽孢形成期，需5～7d；(4)芽孢成熟期，需10～14d。喂食4h后，芽孢到达中肠末端的食物柱中，在4～22h之间均发现中肠和后肠的围食膜及两侧有许多芽孢。喂食后43小时，首先在后肠上皮细胞附近找到少数营养体，表明芽孢首先在后肠附近萌发。用乳状菌注射敏感寄主铜绿丽金龟幼虫，形成以浆血胞和颗粒血胞为主的黑核型囊状体，在组织切片中也得到证实。对引进菌株不敏感的华北大黑鳃金龟幼虫所形成的囊状体，由珠血胞和颗粒血胞组成，且囊状体数量较多。囊状体的多寡反映该寄主对病原体防卫能力的强弱。乳状菌的分类，一直沿用一般的细菌分类手段，因其对营养条件要求严格，需将鉴定所用的培养基加以改变。随着研究的深入及分子生物学的发展，血清学检验、鸟嘌呤及胞嘧啶碱基比测定等方法也被用于乳状菌的研究。威斯(Wyss，1971)用血清学方法研究发现，Bacillus popilliae与B．lentimorbus之间有着密切的血清学关系。根据菌株的生理特性，提出一种命名法和一个新的分类系统，认为乳状菌含3个亚种：Popilliae，lentimorbus和melolonthae。萨尼纳(Janina)用血清学方法证明3个亚种的营养体有共同的抗原因子，支持了威斯提出的分类方法。茹斑特(Hrubant，1968)研究了乳状菌的A型和B型的血清学关系，证明了这两个变种与其它昆虫病原芽孢菌无交互反应。高尔顿(Gordon，1973等)根据生理生化特性及形态学特征将乳状菌分别列为芽孢杆菌属的两个种：Bacillus popilliae Dutky(称A型)和B．lentimorbus Dutky(称B型)，但两个种的生理生化特性几乎没有差异，最终还是以前孢的有无作为分种的依据。《伯杰氏细菌学鉴定手册》(第8版)采用高尔顿等的分类系统。继后，世界各地陆续发现的乳状菌，相应地定为Bacillus popilliae或B．lentimorbus的亚种，除地区和寄主不同、毒性有差异外，菌株的性状并无实质性差别。近年来，也有学者用乳状菌芽孢脊的数目和前孢形状区别种和亚种。事实上，同一分离株的不同个体，芽孢脊的排列方式不尽相同，前孢大小及形状也不完全一样。研究中发现，前孢是不稳定的遗传结构，在不同寄主中，原来有前孢的菌株(A型)转主接种后前孢可能消失(变成B型)，已消失前孢的菌株(B型)，重复接种原始寄主又能恢复(变成A型)。因此认为，易变性状作为种的分类依据是不恰当的，乳状菌的分类指标及方法需要进一步研究。乳状菌作为第一个商品化的细菌杀虫剂，1940年就有产品投入大面积应用。美国费尔法克司生物试验室生产的粉剂，每克制剂不少于1亿活芽孢。在中国，1974年开始研究，10年中驯化了引进的菌株，并扩大了它的寄主范围，增加14种引进菌株可以感染的寄主。从14种自然患病的蛴螬中分离出39株乳状菌菌株(其中包括A型菌株22株，B型菌株17株)。对新分离出的菌株的致病性、应用技术、致病机理、形态变异以及菌株的保存、离体培养等方面都作了一些研究(张书芳等，1986)。中国河北、山东等地曾用乳状菌进行过田间小区试验和大面积应用(解思泌等，1979)。乳状菌菌种的保存常用3种方式：一种是血涂片干燥常温保存；第2种是菌种在灭菌蒸馏水中冰冻干燥低温保存；第3种是将感染幼虫的血淋巴或患病幼虫虫体搅碎拌和在湿度适合的土壤中，常温保存。格冉特等将3种方法保存的材料在相同条件下比较其对幼虫致病性的差异，结果是：经保存过的菌种，都出现幼虫被感染的百分率降低，但血涂片干燥保存的菌种优于蒸馏水冷冻的和土壤中保存的菌种。格冉特(1968)发现，用60～70℃热活化乳状菌芽孢可提高对日本甲虫的感染率，但加热至80℃则芽孢萌发率减低。凌格(Lingg，1975)等发现乳状菌的冷冻干燥制剂经60～65℃热处理能使活细胞数增加72%。乳状菌独特的性状，使其成为生物防治中一种优秀杀虫剂，在美国、新西兰、澳大利亚、印度、欧洲有许多学者从事研究，应用已有几十年历史。这方面中国起步较晚，虽然做了一些工作，但在发掘有效病原体、有效菌株的离体培养及应用技术等方面尚需继续研究。【参考文献】：1 Grant st J，Hall H H．J invert pathol，1968，10：48－532 Wyss，C Bakteriol．parasitenk，Infektionskr，Hyg．1971，126(Ⅱ)：461～4923 Gordon R E，W C Haynes，C H N U S．Department of Agriculture Handbook，1973，No 4274 Splittstoesser，C M，Tashiro invert．pathol．，1973，22：161～1685 Lingg A J，K J McMahon．dispersiontechnology，Amer．Ink Maker，1985，63(1)：656 Milner R J．Microbial control of pest and plant diseases 1970～1980 New York：by H D burges，1981，45～597 杨明华，等．动物学集刊，1981，1：199～2018 张书方，等．动物学集刊，1986，4(4)：219～224(中国科学院动物研究所张书芳副研究员撰) |
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