黑殭菌抗逆境特性之改善

黑殭菌(Metarhizium anisopliae)為昆蟲寄生真菌(entomopathogenic fungi) ，其寄主范圍廣泛，可多達(dá)200馀種 (species) 昆蟲。自1878年發(fā)現(xiàn)以來，曾被使用于許多有害昆蟲做為生物防治藥劑。然而許多不適合之田間環(huán)境條件，如高溫、乾燥及紫外線之傷害，可大幅降低昆蟲寄生真菌之防治效果。如果能改善黑殭菌對不良環(huán)境條件之耐受性，提昇其田間存活率，應(yīng)可有效提高黑殭菌田間之應(yīng)用效果。

本實(shí)驗(yàn)利用紫外線照射的誘變方法，篩選耐高溫 (36oC) 之黑殭菌突變菌株。經(jīng)誘變后，選出可于36oC中存活之菌株，并進(jìn)一步檢測各突變株產(chǎn)生protease、lipase、chitinase及amylase之酵素活性，及其生長速率，最后獲得M. anisopliae 3615耐高溫生長較快速之突變菌株。經(jīng)形態(tài)特征之觀察，突變株M. anisopliae 3615與野生株M. anisopliae 3621在菌落外觀上具有明顯之差異，前者在菌落培養(yǎng)之早期，即可發(fā)現(xiàn)由菌落中央向外呈現(xiàn)許多凹痕且菌落色澤在培養(yǎng)后期呈現(xiàn)灰褐色；后者菌落平滑且并呈現(xiàn)墨綠色澤；而光學(xué)顯微鏡之觀察，兩者之產(chǎn)孢構(gòu)造并無差異。

在生長條件之評估上，于所有之溫度條件，突變株之生長速率均比野生株來得快 (表1)。突變株與野生株在32oC以下之生長條件時，孢子發(fā)芽率并無差異，但突變株之分生孢子在34及36oC高溫條件下，其發(fā)芽快，且發(fā)芽率明顯比野生株高 (圖1)。更有意義的是，突變株分生孢子培養(yǎng)于36oC中，第7天可形成直徑約0.3公分之菌落，而野生株之孢子雖可發(fā)芽，卻無菌落形成。在36oC中突變株雖然菌落生長緩慢，卻顯示可于此逆境下存活。諸多氮源中，以soy peptone對突變株生長及產(chǎn)孢之促進(jìn)效果最為良好，其次為KNO3。此外，8種碳源中，以dextrose及mannose對突變株生長及產(chǎn)孢最佳，L-sorbose則明顯抑制生長并完全抑制產(chǎn)孢；在產(chǎn)孢方面，除L-sorbose外，所有碳素源均有助于產(chǎn)孢。而維生素中只有niacin對突變株生長有不良影響，其馀均無顯著差異；而且除了niacin之外，所有維生素均有促進(jìn)產(chǎn)孢之效果。

針對班飛蝨 (Laodelphax striatellus)、亞洲棕梠象鼻蟲 (Rhabdoscelus lineatocollis)、斜紋夜蛾 (Spodoptera litura)、條背土蝗 (Patanga succincta) 及紅斑獵椿象 (Eocanthecona furcellate) 檢測致病性之結(jié)果，突變株M. anisopliae 3615對亞洲棕梠象鼻蟲及紅斑獵椿象完全不具致病能力，對班飛蝨之成蟲致病力最佳，接種后第7天之死亡率為78 %。對條背土蝗之致死速率雖緩慢，但接種后明顯影響其取食行為。在初步進(jìn)行的劑型 (formulation) 探討之中，試驗(yàn)5種蔬菜油 (包括橄欖油、花生油、芝麻油、葵花子油及麥胚芽油) 及1種礦物油對突變株孢子發(fā)芽影響。所有油質(zhì)對孢子第6小時之發(fā)芽率均具明顯之促進(jìn)效果，比懸浮于0.5% Tween 80水溶液中高出6~12倍不等，其中又以麥胚芽油最佳，花生油次之。此外，懸浮于水中分生孢子受光波長280~320nm 紫外線照射8分鐘后，發(fā)芽完全受抑制；但添加麥胚芽油后，照射2小時后，培養(yǎng)24小時發(fā)芽率仍達(dá)100％。