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球孢白殭菌 (Beauveria bassiana)

蕭文鳳 簡巧治

  球孢白殭菌 (Beauveria bassiana)簡稱白殭菌,是一種具有廣泛宿主的蟲生真菌,在國際間已被開發成為微生物製劑商品。白殭菌之分類地位屬於不完全菌亞門 (Deuteromycotina)、絲孢菌綱 (Eyphomycetes)、叢梗孢目 (Moniliales)、叢梗孢科 (Moriliaceae)、白殭菌屬 (Beauveria)。白殭菌可自土壤及罹病昆蟲身上分離,從低海拔至二千公尺皆可發現。寄主多達 700 種,有 15 目 149 科 700 種昆蟲及蟎類,於田間有引發流行病 (epizootics) 之紀錄。在台灣,農業藥物毒物試驗所將之商品化並轉移給生技公司,推薦用於小菜蛾、玉米螟蟲、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、入侵紅火蟻、茶小綠葉蟬、金龜子等多種有害昆蟲之防治。
          白殭菌可以菌絲及孢子作為擴散及繁殖器官。在人工培養基上培養,菌落為白色毛絮狀。菌絲透明有隔膜,分生孢子為白色,球形或卵圓形,此為其無性世代。分生孢子隨機降落在昆蟲寄主體表後,菌的親脂端可與寄主外表皮的脂質作用而產生吸附作用。接著分生孢子吸收空氣中的水分或昆蟲體表之游離水後膨大並開始發芽。發芽後產生菌絲及穿透器官,一旦成功穿透昆蟲外表皮後,於下方形成侵入菌絲 (penetration hyphae)或侵入盤 (penetration plate) 橫向生長;接著產生垂直侵入菌絲由原表皮(procuticle) 進入皮膜組織 (hypodermis),再伸入血體腔吸收養分。因此時是浸潤在昆蟲體液故稱芽生孢子,其生理特性不同於分生孢子;待昆蟲死亡後,菌絲會穿過節間膜,在體表產生分生孢子。孢子可藉由氣流及雨水攜帶、散佈。也可於土壤中殘存行腐生生活,故世界各地普遍皆有自土壤中分離出蟲生真菌的記錄。
         嚴奉琰老師於1960年首次探討白殭菌之寄主範圍,但遲至1987年才再重啟研究。此後不論在實驗室或田間皆有學者進行研究。前人文獻結果指出對偽菜蚜(Lipaphis erysimi)、小菜蛾(Plutella xylostella)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、亞洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、黑角舞蛾(Lymantria xylina)、家蠅(Musca domestica)、大豆細緣椿象(Riptortus clavatus )、甘藷蟻象(Cylas formicarius)、黃條葉蚤(Phyllotreta striolata)和棕櫚象鼻蟲(Rhabdoscelus lineatocollis)皆具致病力。
菌絲生長溫度為20~28oC,在28oC下24小時,孢子發芽率可達90%以上。風乾12小時後,則明顯喪失發芽能力。孢子懸浮液保存六個月後其發芽率仍可達 93.2%。將白殭菌孢子懸浮液接種於10%含水量之土壤,可造成甘藷蟻象成蟲98.3% 死亡率。pH 值 4、7 及 10 並不影響白殭菌的生長。
  菌株皆可分泌脂肪分解酶(lipase)、澱粉酶(amylase)、蛋白酶(protease),但活性會因菌株有強弱之差異。Ho212菌株液態培養下,acid phosphatase分泌時間較Chitinase為早,分子量為28 kDa。繼代培養後會造成菌株一些胞外酵素量下降,API ZYM測試方法可提供快速的半定量方法來辨識不同分離株及繼代培養的酵素活性。有些菌株照射紫外線(312 nm,600 μw/cm2)8小時後仍可生長,也有菌株則完全受抑制,差異頗大。鋅乃浦、甲基鋅乃浦、銅滅達樂、鋅錳滅達樂、依普同、依滅列、多保鏈黴素等殺菌劑會抑制白殭菌Ho212菌株發芽及生長。
  高劑量的菌絲及孢子製劑(白殭菌粗抗原7.5及15μg)以腹腔途徑、氣管途徑處理,會對大鼠呼吸系統具潛在的過敏性。其發酵液可分離出具纖溶酶活性的蛋白酶,其分子量為47 kDa,具有溶解Fibrin活性。低劑量可分解血栓;其活性受到Cu+2、Mg+2、Zn+2及 Mn+2抑制,但Fe+2則有助於纖溶酶之活性表現。白殭菌經注入家蠶體內會引起蠶體內溶菌活性在2~6小時內上升。孢子注入蠶體後五小時可被顆粒血球所吞噬;六小時後,原生血球伴隨顆粒細胞形成具黑色素之瘤結,十二小時後,吞噬作用達最盛期。

* 圖說:1.白殭菌分生孢子400x。* 作者:蕭文鳳 簡巧治* 圖說:1.白殭菌分生孢子400x。
* 作者:蕭文鳳 簡巧治
* 圖說:2.被白殭菌感染之蚜蟲。* 作者:蕭文鳳 簡巧治* 圖說:2.被白殭菌感染之蚜蟲。
* 作者:蕭文鳳 簡巧治

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