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毒蘑菇及其杀虫活性成分研究进展

2018-01-19李晓飞

吉林农业 2018年11期
关键词:牛肝菌杀虫生物防治

李晓飞

(辽宁宽甸满族自治县青山保护局稽查科,辽宁宽甸118200)

蘑菇是担子菌的子实体,其种类繁多,具有食用、药用等多方面的应用价值,其中某类蘑菇在人或动物食用后会产生中毒反应,严重时引起死亡,统称为毒蘑菇。拒不完全统计,我国目前有毒蘑菇接近300种,主要有鹅膏菌科、丝膜菌科、牛肝菌科和红菇科等[1]。近年来毒蘑菇的活性成分及其在生物源杀虫剂方面的开发价值逐步受到重视,本文对毒蘑菇毒素及其在植物保护上的应用研究进行了简述,以为基层单位提供理论指导。

1 毒蘑菇及其毒素的研究

药用方面:毒蘑菇毒素的药用价值研究主要集中在其毒素对肿瘤的抑制作用方面,其中鹅膏菌及其毒素的抗肿瘤作用研究最为深入,分离得到了多种可对肿瘤有抑制作用的活性成分,近年来研究对象逐渐扩大到其他毒蘑菇类群,其中细网牛肝菌、毒红菇、绒白乳菇、灰黑拟牛肝菌等提取的活性成分对肿瘤具有抑制作用,随着分离提取技术的不断升级,其活性成分的确定必然会取得重要的进展。

生物防治方面:在农林学科上,毒蘑菇毒素的价值在于其对害虫和病原菌的抑制作用及其可开发成生物源农药方面的潜力。近年来,毒蘑菇在生物防治上的应用主要集中在对病原菌的防治及其作用机理,取得显著成果,在杀虫方面只是停留在杀虫活性菌株的筛选及其杀虫作用,对毒素的分离纯化和作用机理研究甚少。在对病原菌的抑制作用研究方面,东北林业大学宋瑞清课题组经过多年攻关,系统的研究了毒蘑菇及其毒素对林木主要病害的作用机制,筛选得到对杨树烂皮病菌生长抑制效果最佳的鳞柄白鹅膏、对杨树叶枯病菌生长抑制能力最强的绒白乳菇、对樟子松枯梢病菌生长的抑制效果较好的珊瑚菌以及冠状环柄菇。获得鳞柄白鹅膏的抑菌活性物质,均为酰胺类物质或混合物,粗提液对杨树烂皮病预防效果达到87%,作用机制包括影响病原菌的主要酶活时,对体内生物分子产生损伤作用。分离得到绒白乳菇活性成分绒白乳菇素PP,可以有效控制叶枯病斑的个数及其病斑的扩展速度,可以抑制病原菌4种保护酶的活性,最终使菌体膜系统完整性丧失,安全性评价对小白鼠无触杀作用,无残留毒性。珊瑚菌核冠状环柄菇的乙酸乙酯提取物对樟子松枯梢病生长的抑制率达到100%,对枯梢病菌孢子萌发抑制率达到91.56%。

2 毒蘑菇及其毒素在生物防治中的应用

大型有毒真菌的抗虫活性研究主要集中在鹅膏菌科、白蘑科和牛肝菌科,对红菇科大型有毒真菌研究较少,红菇科毒蘑菇种类较多,具有潜在的开发潜力。鹅膏菌科中鹅膏菌属是研究最多、最深入的一个属。活性成分包括毒蝇碱、异恶唑衍生物、色胺类化合物和肽类,其中最主要也是最重要的是肽类毒素,该属大型有毒真菌,如毒蝇鹅膏菌大多具有杀蝇作用,毒蝇口蘑、小毒蝇鹅膏菌、黄柄基鹅膏菌、小托柄鹅膏菌、土红鹅膏菌、鳞柄白鹅膏菌等有驱杀苍蝇等昆虫的作用。在拒食性方面,毒鹅膏菌对昆虫的拒食作用强烈,具有开发驱避剂的潜力。其他鹅膏菌中,角鳞灰鹅膏对黏虫和小菜蛾的拒食和致死率的测定中,当提取物浓度为0.0525g/mL时,3d后黏虫和小菜蛾的拒食率和致死率分别为100%和61%,效果明显。杨永红等发现毒鹅膏菌对桃潜叶蛾幼虫、成虫都具有明显抑制作用。牛肝菌科真菌多数可食,少量有毒,我国牛肝菌科的有毒菌主要包括粘盖牛肝菌属、牛肝菌属、粉孢牛肝菌属,牛肝菌科活性成分包括多糖类、生物碱类、甾醇类以及酸类化合物,对害虫的作用方式多样,粘盖牛肝菌可以驱杀蝇类多种害虫,拟根牛肝菌,红网牛肝菌和红柄牛肝菌对果蝇的全数致死量(LD100)分别为2、23和29mg/mL。褐绒盖牛肝菌的水溶液(1∶1.5)对果蝇具有杀虫活性。目前大型有毒真菌在虫害生物防治中的应用还只停留在实验室阶段,在实际应用中几乎空白,同植物中活性成分的分离提取相比,还处于初级阶段。

3 研究展望

毒蘑菇在有害生物防治中的应用研究同植物源、其他微生物源等生物农药的研制开发相比,还处于起步阶段,菌株的人工驯化、活性成分的分离纯化结构鉴定、作用机理等诸多问题亟待解决,对于大型有毒真菌资源及其抗虫活性的研究,问题及展望如下[2]。

加强有毒大型真菌的分离和筛选;辽宁省大型真菌资源丰富,目前报道的有毒大型真菌数量较少,应加强对有毒大型真菌资源的调查和资源储备力度,重点研究适应野外分离需要的特殊培养基和分离技术,研究和选择适宜的害虫对象,探索快速、准确的筛选技术,提高筛选的有效性。

在野生菌株的人工驯化工作进一步加强:有较好抗虫活性的大型真菌多是植物共生菌,较难获得大量的子实体,因此开展人工驯化技术研究,特别是规模化培养技术,如通过人工培养子实体或发酵培养菌丝体等方法,就显得十分迫切和重要。

毒蘑菇及其毒素的分离纯化和对昆虫的作用机理;作用机理是开发相应生物药剂的必须基础数据,毒蘑菇种类多样,代谢产物中活性成分千差万别,作用机理存在明显差异,在筛选得到高效毒蘑菇菌株的基础上,须加大对作用机理等基础研究的工作力度,而目前关于这方面的研究还处于空白状态。

毒蘑菇杀虫活性成分的代谢调控机制;代谢调控机制的阐明是大规模发酵培养生产药剂原料的基础,在目前研究基础上,应该重视活性成分的代谢途径,分子机制等,为进一步运用基因工程、生物技术等手段对菌株进行改良和构建工程菌株发酵生产杀虫活性成分打下基础。

[1]刘淑静,张慧明,李富,张跃华.毒菌毒素及其应用于生物防治的研究进展[J].内蒙古农业科技,2013(03):82-83+102.

[2]李济贞.广西杀虫性大型有毒真菌筛选及菌丝体人工培养的初步研究[D].广西大学,2008.

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