Грибные болезни насекомых

1. Грибные болезни насекомых

Исупова А.С.
Кручинина А.Н.

2.

Многие виды грибов являются возбудителями заболеваний
насекомых, клещей и других членистоногих. Число
энтомопатогенных грибов в настоящее время превышает
несколько сотен видов. Грибы широко распространены в лесных
биотопах и играют значительную роль в динамике численности
вредителей леса. Энтомопатогенные грибы - это первая группа
микроорганизмов, которая была применена для борьбы с
насекомыми. Еще в 1879 году русский ученый И.И. Мечников
успешно применил возбудителя зеленой мюскардины против
хлебного кузьки и свекловичного долгоносика и этим положил
начало исследованиям по применению микроорганизмов в
биологической борьбе с вредными насекомыми.
Важной особенностью многих видов паразитических грибов
является проникновение их в полость тела насекомого
непосредственно через кожные покровы с помощью
выделяемых ими различных ферментов (в частности хитиназы)
или путем образования на поверхности кутикулы булавовидных
утолщений типа апприсориев, представляющих собой вздутия на
концах коротких ростовых трубок, образующихся при
прорастании спор гриба. Через вздутия ростки мицелия
проникают в полость тела. В связи с этим грибы могут заражать
насекомых не только в фазе личинок, но так же успешно в фазе
куколок и имаго.

3.

Грибы, поражающие насекомых, входят в четыре класса:
1. Хитридиомицеты (Chytridiomycetes),
2. Зигомицеты (Zygomycetes),
3. Сумчатые или Аскомицеты (Ascomycetes),
4. Несовершенные грибы или Дейтеромицеты (Fungi imperfecti или
Deuteromycetes).
Xитридиомицеты. Мицелия нет или он зачаточный, зооспоры и гаметы
подвижные, одножгутиковые. Половой процесс - изогамия, гетерогамия,
оогамия.
Зигомицеты. Мицелий в основном неклеточный. Спорангиоспоры (редко
конидии) неподвижные. Половой процесс зигогамия.
Сумчатые или Аскомицеты. Мицелий в основном хорошо развитый, часто
имеется сумчатая или конидиальная стадии. Половой процесс обычно
гаметангиогамия, половой продукт - сумка.
Несовершенные или Дейтеромицеты. Мицелий развитый. Бесполое
размножение конидиями, половой процесс неизвестен.
Наибольшее число видов, имеющих паразитическое значение для
биологической защиты леса, относятся к классам зигомицетов и
несовершенных грибов.

4.

По отношению к насекомым-хозяевам грибы можно разделить на:
- облигатных патогенов, которые развиваются только на живых насекомых;
- факультативных патогенов, которые развиваются как на живых, так и на
мертвых насекомых или на любом другом органическом субстрате;
- сапрофиты, которые, как правило, развиваются на мертвых остатках
насекомых, но при сильной ослабленности хозяина могут стать случайными или
потенциальными патогенами.
По спектру инфекционности грибы могут быть узко специализированными,
паразитирующими только на одном хозяине или только на определенной
стадии его развития. Такие грибы в природе встречаются редко. Большинство
энтомопатогенных грибов имеют широкий круг хозяев среди насекомых
разных таксонов.
Пути заражения насекомых грибами разноообразны. В большинстве случаев
заражение происходит через покровы насекомых. Споры грибов
прилипают к коже своей маслянистой или слизистой поверхностью и
прорастают через кутикулу в тело насекомого. Грибная инфекция может
проникнуть в тело насекомого и через ротовое отверстие вместе с пищей,
через дыхальца или отверстия половых путей. Споры и конидии легко
распространяются от источника инфекции (трупы погибших насекомых)
ветром, дождевыми потоками или любыми другими факторами.

5.

При заражении грибными болезнями важное значение имеют возраст и фаза
развития насекомого. Некоторые грибы из класса Несовершенных, как
например Beauveria, Metarrhizium, Cordipces, или Spicaria, заражают личинок и
имаго. Энтомофторовые грибы из класса Зигомицетов чаще заражают
личинок с тонкими покровами (совки, листовертки, пяденицы) или гусениц
волосистых, но в младших возрастах (коконопряды, волнянки). На развитие
болезней в значительной степени оказывает влияние температура среды, с
которой связана насыщенность воздуха парами воды. Температурный
оптимум грибов различен для разных видов. Например грибы p. Beauveria и
Metarrhizium лучше развиваются при +24°- +25° С, а грибы p. Aspergillus при +32°
-+40°. в то же время некоторые несовершенные грибы (p. Spicaria, Beauveria),
которые особенно часто поражают насекомых, зимующих в почве,
развиваются и поражают насекомых при температурах немногим выше 0°.
Вирулентность спор и их количество в окружающей среде является очень
важным фактором, способствующим заболеванию особей
популяции. Способность спор к прорастанию быстро снижается от солнечной
радиации, от сухого воздуха, от субстрата, на котором развивается гриб.
Свойство субстрата имеет большое значение при производстве грибных
препаратов. Споры, полученные на неспецифическом субстрате, часто не
заражают насекомых, хотя по внешнему виду ничем не отличаются от
вирулентных.
Наиболее широко распространены в природе споры таких грибов, как
Beauveria bassiana, В. tenella. Однако их концентрация может быть
недостаточной, чтобы вызвать эпизоотии. Вообще единичные споры
неспособны вызвать заболевание. Должна быть определенная концентрация
спор на поверхности тела насекомого.

6.

Энтомопатогенные препараты на основе микроскопических грибов
вызывают у насекомых микозы. Грибы обладают рядом особенностей:
поражение происходит через кутикулу;
насекомые поражаются в фазе развития куколки и имаго;
большая скорость роста и огромная репродуктивная способность, в
виде спор могут длительное время находится в природе без снижения
энтомопатогенной активности;
высокая специфичность, вирулентность сильно зависит от штамма
гриба.
Действие грибного препарата на насекомое начинается с
проникновения споры в полость тела через кожные покровы.
Попав в тело, спора прорастает в гифу, затем разрастается мицелий, от
которого отчленяются конидии. Оказавшись в теле, конидии циркулируют
в гемолимфе. Уже на этой стадии возможно поражение насекомого
вследствие выделения некоторыми штаммами значительного количества
токсинов. В отсутствие токсина мицелий постепенно заполняет все тело
насекомого, прежде всего поражается мышечная ткань. Рост гриба
продолжается до тех пор, пока все ткани не будут разрушены. Могут
образовываться конидиеносцы, прорывающие кутикулу и обволакивающие
мертвую личинку.

7. Болезни насекомых, вызванные микроскопическими грибами

8.

В промышленном производстве используются отдельные штаммы в основном
трех родов: Beaveria, Metarrhizium, Entomophtora. В нашей стране освоено
промышленное производство препарата боверина на основе B.bassiana.
Готовый препарат - порошок кремового или белого цвета, содержащий в 1 г от
1.5 до 6 млрд. конидиоспор. Препарат безвреден для теплокровных животных и
человека, не вызывет ожогов у растений.
Получать боверин можно используя как поверхностное, так и глубинное
культивирование. Первый способ более трудоемок и длителен, поэтому имеет
ограниченное значение. Производство конидиоспор при выращивании его в
жидкой среде также непростая задача. Основная трудность в том, что при этом
способе культивирования гриб размножается вегетативно, образуя гонидии.
Гонидии по вирулентности не уступают конидиям, однако неустойчивы к
высоким температура на стадии высушивания.
Технология получения боверина методом глубинного культивирования
включает обычные стадии. Питательная среда содержит в процентах: дрожжи
кормовые - 2, крахмал - 1, хлорид натрия - 0.2, хлорид марганца - 0.01, хлорид
кальция - 0.05. Последний компонент обеспечивает устойчивость конидий к
неблагоприятным факторам, поэтому его содержание может сильно
варьировать (до 5%). Культивируют при рН 4.5-5.6, температуре 25-28оС 3-4
суток в условиях постоянного перемешивания и аэрации. В среде
необходимо также наличие аминного азота, так как его недостаток снижает
скорость роста культуры и процент образования конидиоспор, избыток ведет к
образованию гонидий. Культуральную жидкость подвергают сепарации и
фильтрованию, после чего пасту сушат на распылительной сушке.

9.

Нематофагин — биопрепарат на основе хищного гриба Arthrobotris
oligospora, предназначенный для борьбы с галловой нематодой в теплицах.
Препарат содержит конидии и мицелий, которые в почве образуют ловчие
кольца для удержания и уничтожения нематод.
Боверин — препарат, полученный на основе несовершенного гриба
Beauveria bassiana (Bals), который вызывает у насекомых заболевание под
названием «белая мускардина». Попадая в организм насекомых, гриб
выделяет токсины (боверин, циклодепсипептид). Положительные результаты от
его применения были отмечены при борьбе с вредной черепашкой,
свекловичным долгоносиком, яблонной и персиковой плодожорками.
Вертициллин изготавливают на основе гриба Cefalosporum (Verticillium)
lecanii. Препарат рекомендован для борьбы с оранжерейной белокрылкой,
табачным трипсом, тлей, ненастоящими щитовками на цитрусовых и
древесных породах и другими насекомыми.
Энтомофторин получается из грибов семейства Entomophthoraceae.
Попадая на поверхность тела насекомых, клещей, конидии и споры
прорастают, грибница проникает в ткани. После гибели хозяина на
поверхности его тела образуется налет из конидиеносцев с конидиями,
которые при определенной влажности (близкой к абсолютной),
рассеиваются на значительные расстояния. Их жизнеспособность
сохраняется не более 3 дней. При попадании в воду споры прорастают. При
неблагоприятных условиях в теле погибших хозяев формируются споры с
двойной оболочкой, способные сохраняться в почве и на растительных
остатках много лет.