球孢白僵菌
拉丁学名:Beauveria bassiana
类别:昆虫病原真菌
在分类上属于子囊菌门(Ascomycota)，盘菌亚门(Pezizomycotina)，粪壳菌纳(Sordariomycetes)，肉座菌目(Hypocreales)，虫草科(Cordycipitaceae)，白僵菌属(Beauveria)。球孢白僵菌是国内外广泛用于害虫生物防治的杀虫真菌之一，被认为是最具开发潜力的一种昆虫病原真菌。
球孢白僵菌是广谱性杀虫真菌，国内外研究人员利用球孢白僵菌防治玉米螟、松毛虫、小蔗螟、盲椿、谷象、柑桔红蜘蛛和蚜虫等农林害虫。特别是对玉米螟和松毛虫的生物防治，在国内已作为常规手段连年使用。由于球孢白僵菌能有效地控制虫口数量，同时不伤害其他天敌昆虫和有益生物，完全符合有害生物综合治理的宗旨，同时由于其容易大量生产，防治成本较有竞争力，因而其具有广泛的应用前景。
球孢白僵菌作为模式的昆虫病原真菌，是真菌--昆虫互作研究的重要模式种。中国科学院上海生命科学研究院和浙江大学的科学家在国际率先完成球孢白僵菌的基因组研究，发现球孢白僵菌同蛹虫草的进化关系非常近，但由于主要无性繁殖为主，导致两在基因组结构上存在显著差别 。球孢白僵菌基因组编码有大量的次级代谢基因簇(secondary metabolic gene clusters)，与此相对应，球孢白僵菌能够合成非核糖体多肽类的白僵菌素(beauvericin)、类白僵菌素(bassianolide，又称作球孢交酯)和白僵菌环三肽(beauverilide)，以及苯醌类的卵孢霉素(oosporein)等。生物合成机理及昆虫生物测定研究表明，白僵菌素、类白僵菌素和卵孢霉素等均具有杀虫活性，其中卵孢霉素能够抑制昆虫的细胞免疫及体液免疫而促进白僵菌的感染杀虫过程 。功能基因组研究揭示了不同基因在白僵菌感染致病及环境抗逆过程中的作用与功能;遗传改造研究通过过表达内源或外源基因，显著提高了球孢白僵菌的杀虫效率或环境抗逆能力 。
球孢白僵菌在液体、固体培养基上均能生长发育良好，并产生不同类型的孢子，分别为芽生孢子(blastospores)和分生孢子(conidia)。在液体培养条件下，球孢白僵菌产生芽生孢子。芽生孢子细胞壁薄，抗逆性能差，容易失活。
在固体培养条件下，球孢白僵菌产生分生孢子，分生孢子细胞壁厚，通常条件下比芽生孢子更具有生物稳定性。球孢白僵菌分生孢子的表面具有粗糙的皱折，它是一种β-胡萝卜醇的聚合物，能增强分生孢子对不良环境的抵抗力，而芽生孢子表面是光滑的，所以对不良环境的抵抗力就更差。因为球孢白僵菌分生孢子比芽生孢子具有对环境更强的抵抗力，而且在对许多农林害虫的防治上是更为有效的侵染体，所以在应用上一般使用分生孢子。对于球孢白僵菌的发酵工艺，国内外许多工作者进行了长期不懈的探索，先后经历了液体深层发酵、固态发酵和液固两相发酵。
液体深层发酵(submerge fermentation, SmF)是指微生物在液态的培养基中的发酵过程。对于球孢白僵菌来说，液态发酵主要产生的是芽生孢子和菌丝。利用此方法生产的优点是生产便利，生物量大。工业生产上曾尝试利用液体发酵生产芽生孢子，然而，研究表明芽生孢子活力低、不耐贮藏，难以应用于实际。于是有些研究者通过改变培养基配方、添加微量元素和选育合适菌株等手段进行液体发酵条件下生产分生孢子的研究。研究发现，绿僵菌以及白僵菌液生分生孢子的形成与培养基组成、微量元素和维生素的关系密切。总之，由于液生分生孢子在产量、毒力及贮藏期等方面仍存在至今无法解决的难题，以至无法应用于生产实际。
固态发酵(solid state fermentation, SSF)是指利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固体支持物，其体系无水或接近于无水的发酵过程。固体发酵是目前公认的获得真菌孢子的最好方法，不仅产量高，而且质量好。在固体发酵中得到的孢子特性明显好于那些来自液体深层发酵得到的芽生孢子，它们对干旱条件更具抗性，而且在干燥的环境中更稳定。
固态发酵生产昆虫病原真菌的分生孢子已在许多国家取得了很大的进步，人们利用固态发酵生产球孢白僵菌、金龟子绿僵菌等重要昆虫病原真菌的分生孢子。分生孢子具有抗逆性好，活力强，易保存等优点;但缺点是生产周期长，容易造成杂菌污染。多年来，固体发酵是球孢白僵菌工业生产采用的主要方式。我国研制和开发了球孢白僵菌固体发酵的多种方法，并得到了大量的应用。
最初国内主要以室内浅盘、室外大床式和塑料袋培养等土法生产球孢白僵菌，这种方法以廉价的农副产品麸皮和谷壳为主要原料，无需复杂的设备，生产方法简单易行，且成本低，适于就地生产、就地使用，但生产周期长，污染率高，产品质量低下且不稳定，特别是产品粉碎、包装过程中生产车间粉尘浓度高，可引起操作工人的过敏反应。
后来针对以上存在的缺点进行了一系列改进，取得了突破性进展，并降低了成本。然而，这些生产工艺大多是基于传统的开放式固体浅盘发酵，不仅容易造成发酵中杂菌污染，而且温度、湿度等培养条件难以控制，随气温变化的影响较大，生产的孢子粉在不同批次间的生理状态参差不齐，产品质量不一致，所以难以满足商品化生产和制剂加工需要。
昆虫病原真菌的侵染体既可以通过液体深层发酵来生产，也可以通过固态发酵来生产。因此，把两者结合起来的液固两相发酵是解决昆虫病原真菌生产难题最有效的方法。
液固两相发酵(liquid-solid biphasic fermentation)对于昆虫病原真菌的生产来说是指首先通过液体发酵快速生产大量菌丝或芽生孢子，再接种到固体营养或惰性基质上进行固体发酵，使其产生最接近自然接种体形态的气生分生孢子。它结合了液体深层发酵和固态发酵，充分发挥了两者的长处，又避免了两者的缺点。该方法克服了单纯液体发酵生产的芽生孢子环境稳定性差等缺点，最大限度地利用了固体表面上产生气生分生孢子的优点，同时缩短了菌丝生长周期，生产方法简便，原料易得，能耗成本低。因此被广泛用于昆虫病原真菌分生孢子的生产。
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