噬線蟲真菌的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

王 敏 ，王麗萍 ，高 俊 ，王燕春 ，張廣和 ，徐彥玲 ，韓天龍

（1.赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古赤峰 024031；2.吉林大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130062；3.赤峰市農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全管理站，內(nèi)蒙古赤峰 024000；4.林西縣農(nóng)牧業(yè)局，內(nèi)蒙古赤峰 025250）

噬線蟲真菌是指寄生、捕捉、定殖和毒害線蟲的一類真菌。線蟲病是線蟲寄生于動(dòng)植物及人體內(nèi)引起的一種寄生蟲病，呈世界性分布，給種養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)線蟲病的防治還是主要依靠藥物。近年來(lái)，線蟲的抗藥性不斷增強(qiáng)，而且其流行有越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì)。吳國(guó)濤[1]應(yīng)用敵百蟲、四咪唑、丙硫咪唑、蟲克星4種藥物進(jìn)行消化道驅(qū)蟲試驗(yàn)，結(jié)果表明除蟲克星外，蟲體已經(jīng)對(duì)敵百蟲等藥物產(chǎn)生了嚴(yán)重抗藥性。驅(qū)蟲藥的使用造成了動(dòng)植物產(chǎn)品中的藥物殘留、環(huán)境污染及生態(tài)平衡破壞等問(wèn)題。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)食品安全的關(guān)注日益加強(qiáng)，對(duì)食品中的藥物殘留控制也越來(lái)越嚴(yán)格。鑒于此，噬線蟲真菌作為一種安全、使用方便、無(wú)殘留無(wú)污染的新型防治線蟲方法，受到了越來(lái)越多的人關(guān)注。

1 噬線蟲真菌的作用機(jī)理

到目前為止，全世界共報(bào)道有700多種噬線蟲真菌。根據(jù)真菌對(duì)線蟲作用方式的不同將其分為：捕食 線 蟲 真 菌 （Trapping fungi）、 內(nèi) 寄 生 真 菌（Endoparasitic fungi）、機(jī)會(huì)真菌（Opportunistic fungi）和產(chǎn)毒真菌（Toxic fungi）[2]。噬線蟲真菌對(duì)線蟲的作用方式分為：捕捉、內(nèi)寄生、定殖、分泌毒素4種類型。

1.1 捕捉

有些真菌能夠產(chǎn)生各種捕捉器來(lái)捕捉線蟲，稱為捕食線蟲真菌。根據(jù)捕捉器的不同，又分為粘著性捕捉器真菌和環(huán)狀捕捉器真菌2類[3]。

粘著性捕捉器真菌，可產(chǎn)生粘著性菌絲、粘著性菌絲分枝、簡(jiǎn)單粘著網(wǎng)、立體粘著網(wǎng)和粘著球，5種類型的粘著性捕捉器。粘著性捕捉器分泌粘液，將與之接觸的線蟲緊緊粘住，菌絲穿透線蟲表皮，侵入蟲體，吸收線蟲體內(nèi)的物質(zhì)，使線蟲死亡。

環(huán)狀捕捉器真菌，可產(chǎn)生收縮性捕環(huán)和非收縮性捕環(huán)，2種類型的環(huán)狀捕捉器。環(huán)狀捕捉器將進(jìn)入環(huán)內(nèi)的線蟲緊緊套住，菌絲通過(guò)機(jī)械和酶的作用，侵入線蟲體內(nèi)并吸收其內(nèi)含物，使線蟲死亡。

1.2 內(nèi)寄生

內(nèi)寄生真菌產(chǎn)生各種孢子，孢子通過(guò)線蟲體表、生殖孔、排泄孔、口腔等侵入線蟲體，在蟲體內(nèi)大量繁殖致線蟲死亡。有些內(nèi)寄生真菌還能寄生線蟲的卵，線蟲卵被寄生后，內(nèi)含物完全被菌絲取代[4]。

1.3 定殖

有些真菌能定殖于胞囊線蟲上，通過(guò)吸收胞囊內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物而生長(zhǎng)。主要侵染的線蟲種類有：球形胞囊線蟲、胞囊線蟲和根結(jié)線蟲等固定性內(nèi)寄生線蟲，也稱為機(jī)會(huì)真菌。這類真菌能侵染根內(nèi)和根表以及土壤中的繁殖體，同時(shí)還可以產(chǎn)生多種酶抑制線蟲卵的孵化[5]。

1.4 分泌毒素

有些真菌能夠分泌殺死線蟲的物質(zhì)，這類物質(zhì)能夠毒殺線蟲，便于菌絲侵入蟲體。如部分環(huán)狀捕捉器真菌能釋放氨，可迅速殺死捕獲的線蟲。擔(dān)子菌綱中有部分真菌能產(chǎn)生殺死線蟲的毒素，如Pleurotus ostreatus和 Hyphoderma albicans等 ，Pleurotus ostreatus所產(chǎn)生的微量的毒素可立即殺死線蟲，而后菌絲便從線蟲的自然孔口侵入蟲體。

2 噬線蟲真菌的應(yīng)用

噬線蟲真菌已有百余年的研究歷史，土壤線蟲和植物線蟲真菌研究起步較早。70年代，我國(guó)曾利用白僵菌大規(guī)模成功地防治過(guò)多種農(nóng)林害蟲，噬線蟲真菌研究達(dá)到了一個(gè)高峰。噬動(dòng)物寄生線蟲真菌的研究起步較晚，始于1939年。Roubaud首先發(fā)現(xiàn)D.ellipsospora菌在麥芽瓊脂培養(yǎng)基上捕食類圓線蟲屬和鉤口線蟲屬的感染性幼蟲。1941年他們進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)D.ellipsospora菌和A.oligospora菌可明顯降低羔羊的腸道寄生線蟲的幼蟲數(shù)量。隨后，研究人員對(duì)噬動(dòng)物線蟲性真菌進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并篩選出了數(shù)種最有發(fā)展?jié)摿Φ氖删€蟲真菌[6-7]。

2.1 捕食線蟲真菌

捕食線蟲絲孢菌涉及接合菌門、子囊菌門、擔(dān)子菌門和半知菌類等380余個(gè)物種，迄今為止，我國(guó)已報(bào)道的約有140種左右。捕食線蟲真菌呈世界性廣泛分布，存在于各種生態(tài)環(huán)境，如：農(nóng)田、園林、森林等土壤中，只要有線蟲，就可能存在有捕食線蟲真菌。在自然條件下，捕食線蟲真菌是調(diào)節(jié)線蟲密度的主要因子。多年來(lái)，研究人員進(jìn)行了一系列捕食線蟲真菌生態(tài)多樣性的研究，結(jié)果表明，在各種不同生態(tài)環(huán)境條件下，捕食線蟲絲孢菌A.oligospora都顯示出了對(duì)線蟲極強(qiáng)的捕食的能力，如：環(huán)境中存在其他競(jìng)爭(zhēng)腐生真菌、具有極高的碳氮比或是重金屬嚴(yán)重污染的土壤等[8]。

20世紀(jì)30年代開始，就有人進(jìn)行利用捕食線蟲真菌防治不同植物及動(dòng)物的寄生線蟲研究，但由于捕食線蟲真菌對(duì)線蟲無(wú)選擇性，且腐生能力強(qiáng)，導(dǎo)致其防治效果不穩(wěn)定。隨后人們開始進(jìn)行捕食線蟲真菌的商品制劑研究，如將其包裹在種子外面等，但當(dāng)線蟲數(shù)量較多時(shí)，其防治作用很不理想。目前，對(duì)于捕食線蟲真菌仍然沒有研制出理想的商品制劑。

2.2 內(nèi)寄生真菌

目前，全世界已報(bào)道的內(nèi)寄生真菌有120余種。內(nèi)寄生真菌產(chǎn)生的孢子主要有：成囊孢子、粘性孢子和吞食孢子3種。形成成囊孢子的線蟲內(nèi)寄生菌物主要是線蟲鏈枝菌Catenaria anguillulae orokin和Myzocytium屬的部分種；形成粘性分生孢子的線蟲內(nèi)寄生菌物主要是半知菌的Drechmeria屬、Hirsutella屬和Harposporium屬以及擔(dān)子菌亞側(cè)耳屬Nematoctonus的部分種；形成吞食孢子的線蟲內(nèi)寄生菌物主要見于鉤絲孢屬的一些種[4，9]。

早在20世紀(jì)70年代，國(guó)外已將圓錐掘氏梅里霉等內(nèi)寄生真菌用于線蟲的生物防治及真菌與線蟲識(shí)別機(jī)制研究的主要材料。直到1991年，圓錐掘氏梅里霉才在我國(guó)首次發(fā)現(xiàn)報(bào)道，并逐步研究用于根結(jié)線蟲防治。內(nèi)寄生真菌包括許多卵寄生真菌，廣泛存在于土壤中，這類真菌在自然條件下，對(duì)植物線蟲的控制有著重要作用。目前，許多內(nèi)寄生真菌已被制為商品制劑，應(yīng)用于線蟲的防治。

2.3 產(chǎn)毒真菌

目前，已報(bào)道的產(chǎn)毒真菌約有270多種，其中涉及擔(dān)子菌、半知菌、子囊菌以及接合菌等的140余屬。目前，已從噬線蟲產(chǎn)毒真菌中分離得到萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、生物堿類、肽類、雜環(huán)類、簡(jiǎn)單芳香類、脂肪酸類、醌類、炔類、甾醇類、木脂素類、神經(jīng)酰胺類和哌嗪類等230余種殺線蟲活性代謝產(chǎn)物。

產(chǎn)生毒害線蟲物質(zhì)的真菌種類很多，如土壤真菌、捕食線蟲真菌、機(jī)會(huì)真菌中的許多菌都可以產(chǎn)生毒素，但是專一憑借毒素侵染的真菌只有擔(dān)子菌門的側(cè)耳屬和絲霉屬。近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)了擔(dān)子菌毛頭鬼傘Coprinus comatus侵染線蟲的機(jī)制，即菌絲產(chǎn)生的棘狀小球劃傷線蟲體壁，使線蟲喪失了運(yùn)動(dòng)能力，之后菌絲產(chǎn)生一類含氧雜環(huán)類化合物毒殺線蟲。

2.4 機(jī)會(huì)真菌

機(jī)會(huì)真菌常見的有茄孢鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、淡紫擬青霉、蠟蚧輪枝菌、柱孢菌、細(xì)柱孢菌、粘紅粘掃霉、異皮多孢菌等。機(jī)會(huì)真菌廣泛存在于土壤中，是土壤中線蟲自然衰退的一個(gè)重要因素。

早在20世紀(jì)60年代，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在單作作物的土壤中線蟲數(shù)量明顯減少，隨后，陸續(xù)有其他學(xué)者觀察到了相似的情況，經(jīng)研究表明，機(jī)會(huì)真菌在土壤線蟲的自然衰退中起著重要的作用。機(jī)會(huì)線蟲寄生于線蟲的胞囊、雌蟲或卵，致線蟲死亡。

3 展望

菌株的選育是生物防治的基礎(chǔ)，目前報(bào)道約有700多種噬線蟲性真菌，但迄今為止，只對(duì)其中少數(shù)的菌種進(jìn)行了研究。其次，對(duì)噬線蟲真菌進(jìn)行選育研究的最終目的是將要其應(yīng)用于生產(chǎn)，目前在菌種的應(yīng)用研究方面已取得了一些進(jìn)展，但在菌株的商品化生產(chǎn)應(yīng)用研究還需加強(qiáng)，應(yīng)著重考慮以下問(wèn)題。

3.1 劑型研究

在生產(chǎn)中，應(yīng)選用適合真菌生長(zhǎng)和保存的劑型。獸醫(yī)上最常使用的給藥方法就是將藥物添加在家畜的飼料中讓其采食，既節(jié)約成本，又簡(jiǎn)潔方便。因此，要達(dá)到這樣的目的，真菌制劑尚有一系列的關(guān)鍵問(wèn)題要解決，如培養(yǎng)、篩選適宜的保護(hù)劑使孢子不受消化酶的影響，還需再進(jìn)行深入的研究。此外，生防制劑的規(guī)格化和有效含量的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題等也尚需研究。

3.2 使用時(shí)機(jī)

實(shí)行防治時(shí)，不同的菌種在不同季節(jié)或時(shí)間的活力不同，不同菌種針對(duì)線蟲不同發(fā)育階段的作用不同等，應(yīng)正確選擇或考慮不同真菌的使用時(shí)機(jī)。

3.3 給藥途徑

不同菌種制劑使用的方法不同，如經(jīng)消化道給藥或者直接施用于草場(chǎng)等。

3.4 聯(lián)合用藥

噬線蟲真菌與其他生防制劑、化學(xué)制劑的相互作用以及聯(lián)合使用等。有些學(xué)者從已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的真菌中提取其生物活性分子，如對(duì)捕食線蟲性真菌或殺卵性真菌進(jìn)行粗提等，這些活性產(chǎn)物與主要真菌聯(lián)合使用，可相互增強(qiáng)殺線蟲作用。

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