?微生物農藥之綠僵菌(Metarhizium anisopliae)計數及登記
綠僵菌屬于球殼菌目麥角菌科,是一類昆蟲病原絲狀真菌,最早由Metschnikoff于1879年發現并命名。其菌落初期呈白色茸狀,產孢階段中央形成綠色至灰黑色的分生孢子堆,基質反面呈淡褐色或赭色。分生孢子單細胞、鏈狀排列,形態為長橢圓形或圓柱形(3.0-5.0μm×1.0-2.0μm),與白僵菌的球形孢子顯著不同。
綠僵菌屬包含12個種,其中農業應用最廣泛的是金龜子綠僵菌(M.anisopliae)、黃綠綠僵菌(M.flavoviride)、平沙綠僵菌(M.pingshaense)等。其最適生長溫度為24-26℃(10-30℃均可發育),最適pH 6.9-7.4,耐受pH 4.7-10。分生孢子在干燥條件下可保存3年以上,但60℃高溫會迅速失活。
作為重要的生物防治資源,綠僵菌通過侵染害蟲體壁實現殺蟲效果,對鱗翅目、鞘翅目等700余種農業害蟲具有廣譜活性,且對人畜低毒、環境友好,是替代化學農藥的關鍵微生物資源。
綠僵菌生物農藥的檢驗檢測方法
1.鑒別方法
形態學鑒定:
菌落特征:觀察橄欖綠色孢子層及鏈狀孢子排列。
顯微特征:光學顯微鏡下(400×/1000×)確認分生孢子形態(橢圓形/圓柱形)及鏈狀排列模式(區別于白僵菌的球形孢子)。
分子生物學鑒定:
ITS序列分析:通過內轉錄間隔區(ITS1-5.8S-ITS2)序列比對區分種間差異。
EF1-α基因測序:延伸因子1-α基因(EF1-α)用于菌株級分類。
PCR分子標記:檢測特異性基因片段(如tekh*基因)。
質譜分析:
MALDI-TOF MS:通過蛋白質指紋圖譜快速鑒定菌株特征。
2.效價測試
活孢子數測定(稀釋涂布平板法):
1.樣品制備:取10g(或10mL)制劑加入90mL無菌0.05%吐溫-80鹽水,振蕩30min制成10?1懸液。
2.梯度稀釋:依次稀釋至10??、10??、10??梯度。
3.培養計數:取0.1mL稀釋液涂布PDA平板,25-28℃避光培養3-5d,選取菌落數30-300的平板計數。
4.計算公式:活孢子數(CFU/g/mL)=平板平均菌落數×稀釋倍數×10(0.1mL換算系數)。
孢子萌發率檢測(載玻片培養法):
1.懸液制備:調整孢子濃度至1×10?-1×10?CFU/mL。
2.培養觀察:5μL懸液滴加至SDAY培養基載玻片上,25-28℃培養24-48h。
3.萌發判定:顯微鏡下統計“芽管長度>孢子直徑1/2”的萌發孢子占比,計算萌發率(%)=(萌發孢子數/總孢子數)×100%。
生物活性測定:
靶標害蟲毒力實驗:通過浸漬法或噴霧法處理害蟲(如番茄潛葉蛾),測定半致死濃度(LC??)和半致死時間(LT??)。
3.質量控制
雜菌檢測:參照GB/T 19567.2-2023,營養瓊脂培養48h后統計非目標菌落數(污染率≤1%)。
理化指標:pH值(6.0-7.5)、水分含量(粉劑<8%)、懸浮率(≥70%)。
安全性評估:對非靶標生物(如天敵昆蟲)及環境無顯著負面影響。
登記查詢
中國
在中國,綠僵菌屬于微生物農藥,需經農業農村部農藥檢定所登記。已有多種商品化制劑(如綠僵菌可濕性粉劑、懸浮劑等)獲得農藥登記證,用于防治蝗蟲、白蟻等:其中:
針對蝗蟲的登記制劑(如200億CFU/g可濕性粉劑)主要用于內蒙古、新疆等草原蝗區的防治,年應用面積超過1000萬畝;
針對白蟻的登記制劑(如100億CFU/mL懸浮劑)廣泛應用于房屋建筑、園林樹木的白蟻防治,替代傳統的化學殺蟲劑(如氯菊酯);
針對蠐螬的登記制劑(如300億CFU/g微膠囊劑)在東北玉米產區、華北花生產區的應用面積逐年擴大,2023年應用面積超過500萬畝。
歐盟
歐盟對微生物農藥的管理由歐盟農藥法規(Regulation(EC)No 1107/2009)管轄。Metarhizium anisopliae特定菌株(如Metarhizium anisopliae var.anisopliae BIPESCO 5/F52)已被列入歐盟批準清單,可作為活性物質使用。
美國
在美國,綠僵菌制劑由EPA管理,歸類為生物農藥(Biopesticides)。部分菌株(如Metarhizium anisopliae strain F52)已獲EPA登記,用于農田害蟲與草坪害蟲的防治,以下是具體信息:
草坪害蟲防治:strain F52制劑用于防治高爾夫球場、公園草坪的蠐螬(如日本金龜子幼蟲),施藥后防效可達80%以上,且對草坪草無藥害;
有機農業防治:strain ARSEF 3244制劑獲得美國農業部(USDA)的“有機認證”,可用于有機蔬菜(如lettuce、spinach)、有機水果(如草莓、藍莓)的蚜蟲、薊馬防治;
公共衛生防治:部分菌株的制劑用于防治城市公園、居民區的蚊子幼蟲,替代化學殺蟲劑(如吡蟲啉),減少對水體生態的破壞。
以上方法遵循《綠僵菌、白僵菌生物農藥檢驗操作規程》(SN/T 2374-2009)及NY/T 1153.6-2013標準,確保產品質量與田間防效。
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