杀虫微生物学课件_1

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1、,杀虫微生物学 （昆虫病理学）,一、杀虫微生物学 杀虫微生物学是研究利用细菌、真菌、病毒、原生动物以及线虫等病原物（Pathogen）对害虫（以及螨类）的致病作用造成害虫的大量死亡来抑制害虫虫口的科学（内容包括病原物的分类、致病作用、生物学、生态学、杀虫机理、防治方法等）。由于昆虫的病原线虫通常都很小，因此习惯上将他们连同细菌、真菌、病毒及原生动物等一起视为昆虫的病原“微生物”。,第一章 绪论,二、昆虫病理学的概念昆虫病理学是研究昆虫的各种疾病及其起因的科学，也是研究昆虫疾病的发生、发展和转归的学科。主要内容：研究引起昆虫疾病的各种病原生物-病原学(Etiology)、症状学(Symptoma

2、tology)、大体病理学(Gross Pathology)、组织病理学(Histopathology)、生理病理学(Physiopathology)以及流行病学(Epizootiology)等。为防治益虫的疾病和利用昆虫病原体防治害虫提供基础理论依据。主要任务：查明各种病原体的种类、分类地位、生物学及生态特性；研究病原作用于虫体后的致病机理及流行因素、揭示病虫虫体出现的一系列结构、功能、和代谢方面的变化，找出它们之间的内在联系，从而阐明疾病的起源、发生、发展的规律，并从这些特殊规律中探索一般规律和它们之间的共同本质。,三昆虫病理学与杀虫微生物学与其它学科的关系昆虫形态学 昆虫生物学 昆虫生态

3、学 昆虫生理学 昆虫分类学 昆虫毒理学 昆虫生物化学 昆虫病理学（杀虫微生物学）细 真 病 原 线 免 菌 菌 毒 生 虫 疫学 学 学 动 学 学 物 学,植物病理学,脊椎动物 病理学,无脊椎动 物病理学,病理学,昆虫学,四、昆虫病理学（杀虫微生物学）的发展史 分为四个时期：1、1860年以前-奠定基础时期。公元前330-320年，希腊的科学家亚里士多德在动物的历史一书中记载了各种各样蜜蜂的疾病，我国春秋早期的政治家管仲就主张用黄金和粮食奖励防治蚕病有经验的人。十二世纪中叶出版的陈甫的农书，在世界上首次描述了家蚕的白僵病、脓病、空头软化病等症状。我国的神农本草经、本草纲木都有僵蚕、冬虫夏草、

4、蝉茸入药的记载。把昆虫病理学作为一种实验科学的是意大利的巴希(Bassi)。19世纪初，白僵病在意大利和法国的养蚕业中频繁发现，巴希第一次通过实验证明了这种病不是在蚕体中自然发生的，成为疾病的寄生物是从外面侵入的，并在活体内发育，导致宿主死亡，病虫因寄生物的存在而成为感染源。传染可由注射、接触、食下而引起。而白僵菌是引起白僵病的主要病原。首创了动物疾病的微生物病原学说。同时，他在1916年确定了白僵病在昆虫体内不会自然产生，而是要由一种外来物进入虫体而致病，从而建立了昆虫病理学的基础。1856年意大利科学家Cornalia观察到患黄疸病的家蚕血球中有多角体，并注意它们位于细胞核内。,2、反复实

5、验、应用时期。1860-1930年19世纪后期，法国的蚕丝业受蚕病危害而频临破产，蚕茧产量十年内减少到原产量的1/5，1865年法国各州的养蚕家联合向政府请求减税，要求推进蚕业科学的研究。当时正在化学道路上迈进的巴斯德受命着手于蚕病的研究，通过5 年的试验，证明了微粒子虫是疾病的病原，并能通过卵传递到次代。同时查明不含微粒子虫的雌蛾所产的卵，用于蚕业生产，可防止这种疾病的流行，从而拯救了几乎毁灭的法国养蚕业。由于这种疾病是传染性的，而且害虫中也有类似的疾病，所以产生了将昆虫病原体利用来防治害虫的想法。俄国的梅契尼柯夫于1856年在调查了奥州金龟子危害谷物的调查，注意了害虫种群在不同年份有很大的

6、波动，他判断这种波动是由三种不同病害引起的，其中有一种是绿僵菌，他提倡生产这种真菌用于害虫防治。1888年柯拉塞尔斯契柯在基辅建立了一座生产绿僵菌的小型工厂来防治甘蔗上的甜菜点腹象甲，取得了鼓 人心的效果。1887-1898年美国Forbes和Snow在美国大规模地试用白僵菌防治麦长蝽，但未能持续。到1902年，这种用真菌防治害虫这一方法几乎被放弃，虽然在早期作过一些尝试，但均未获确切的成功。,这一时期，人们注意到蜜蜂的腐臭病，1885年,Cheshire和Cheyne从蜜蜂中分离出一种芽孢杆菌并证明其为该病的病原体，当时对蜜蜂疾病的研究多是阐明病原细菌的分类帮助减轻其危害。也注意到自然流行病

7、的发生。对病毒病的研究主要是由德国Vor prowazek认为是原生动物所造成的疾病，由于除去多角体后仍能保存致病力，且经过滤器后仍不能免除感染力，因此认为是一种过滤性病原。Escherich和Miyajima(1911)相信这种病是由一种病毒引起的，而多角体便是携带者。以后有两种昆虫病毒即毒蛾和模毒蛾多角体病毒被先后报道。至1920年前后，报道有30种昆虫感染核型多角体病毒。3、引用近代仪器及接受新理论的发展时期-实践上升为理论。(1930-1970年)第二次世界大战后，昆虫病理学以微生物学为基础，得到了飞跃发展。美国于1945年在加利福尼亚大学建立了第一个昆虫病理学实验室，设立了这方面的课

8、程并进行昆虫病理学专业训练。1946年加拿大也建立了相应机构，研究森林昆虫疾病。1949年史泰奥斯(Steinhaus)积累了大量的昆虫病理学各方面的研究文献和生物防治实例，出版了(Principles of Insect Pathology)，,从而第一次建立 了昆虫病理学体系。1959年他创办了昆虫病理学杂志(后改为无脊椎动物病理学杂志)。1963年他又出版了，从病理生物学角度建立起完整的科学的昆虫病理学体系。以后各国纷纷成立了相应机构，陆续培养出一批昆虫病理学工作者。在生物防治的理论研究方面，由于引用先进的近代仪器和接受新科学的成就，取得了不少的重大成果。但这一时期，由于处于化学农药合成

9、的全盛时期，DDT的问世使生物防治工作受到较大的影响。一些少数生物防治计划还在进行。我国东北进行了利用白僵菌防治大豆食心虫和松毛虫的工作。同时我国还从国外引进苏芸金杆菌，于1964年在长沙投产，产量仅次于美国和前苏联。4、1970年-现在，理论提高时期。农药的黄金时代很快结束，化学农药的蔽病很快暴露，迫使人们寻找新的防治方法来解决害虫问题。因而加强了昆虫病理学研究。从事昆虫病理学研究的人员和机构，遍及世界各大州的大部分国家，研究分工更细。更深入，并加强了国际间合作。由于三R问题的出现，也由于农药污染带来的各种不良后果，目前微生物杀虫剂的发展迅猛而不可及。产业化的步伐愈来愈快，昆虫病理学作为其支

10、撑学科也得到迅速发展。研究领域不断深入。特别是在分子生物学上的进展促进了该学科延伸，预计将会有更大发展。,神农本草经（221-220 BC） 将白僵蚕列为“中品”，记载“白僵蚕味咸”,历史上最早的记载,延喜式（927-959 ） （日本的律令施行细则） 规定将白僵蚕作为供品征入皇宫纳税,陈旉 (1149-1189) 农书(1149) 记载了蚕的黑僵、白僵和红僵病,李时珍 （1518-1593）本草纲目（1578）记载了冬虫夏草、蝉茸和僵蚕的药性,后汉乾佑二年（949年）宋州奏蝗一夕抱草而死。旧五代史五行志宋淳化三年（992年）七月贝、许、沧、沂、蔡、汝、商、兖、单等州，淮阳、平定、彭城飞蝗，抱

11、草自死。宋史太宗本纪，五行志宋大中祥符九年（1016年）秋七月丙辰，开封府祥符县蝗抱草死，有数里。宋史真宗本纪宋天禧元年（1017年）六月江淮大风，多吹蝗入江，或抱草木僵死。宋史真宗本纪元大德十一年（1307年）诸暨蝗及境，皆抱竹死。元史 真宗本纪清雍正十年（1732年）泗阳西乡柴林湖夏蝗蝻遍地，厚数寸。官兵惶惧，旋尽抱草僵死。清史稿灾异志 清乾隆五年（1740年）八月河南蝗来境，抱草而死，不为灾。清史稿灾异志,Agostino Bassi(1773-1856)昆虫病理学之父证明球孢白僵菌是家蚕白僵病的病因证明除家蚕外其他昆虫对球孢白僵菌也敏感, (Ilya Ilich Metchnikov

12、) (18451916)试验用金龟子绿僵菌防治麦田的奥地利金龟子害虫微生物防治的首次尝试(1873)在啤酒筛上大量生产金龟子绿僵菌提出孢子、僵虫以及僵虫周围的土壤都可用于生物防治,S.A.Forbes and F.H.Snow (1882-1898 ) 在美国中西部大规模试验用球孢白僵菌防治麦长蝽,Edward Arthur Steinhaus (1914-1969) 现代昆虫病理学奠基人发起产业界大量生产微生物杀虫剂并著“昆虫病理学”,第二章 昆虫的疾病 第一节 昆虫疾病的发生和症状一、昆虫疾病的种类和原因昆虫在生理上、生态上和组织解剖上出现的不正常现象。福原敏彦认为：(昆虫)偏离正常状态或

13、健康状态的生命现象的表现。造成昆虫疾病的主要原因有以下：（1）环境因子（外界因子）A、营养不足；B、物理作用：温湿度及光幅射等；C、有毒的化学物质（包括农药）（2）先天缺陷（内在因子）A、遗传缺陷；B、体质衰弱（3）病原物（生物因子）A、病毒；B、立克次体；C、细菌；D、真菌；E、原生动物；F、线虫（4）以上各种病因的综合自发病,非侵染性病害,侵染性病害,二、感病昆虫的症状（一）外部症状1、发育不良，虫体萎缩，发育延迟，休眠和脱皮的延迟，头大，群体发育不正 齐，体重较轻等。2、行动异常。高爬、迴行、倒挂。3、吐液。4、粪便异常。下痢、积粪。5、皮肤异常。变色斑点，节间膜隆起，尸体变黑等。6、卵

14、的异常。大小、卵色、卵形等异常。（二）内部症状组织器官的病变，体内有病原微生物存在。(各部的组织病变在各章中讲述)。,第二节 昆虫感染病的建立昆虫的疾病是昆虫和病原物在外界环境条件下的对立统一，三者的关系是疾病建立的基础。(一）病原 1、 感染的概念和类型病原物侵入寄主后会在寄主组织或血淋巴中生长、繁殖。这一过程在中文里，就病原物讲叫侵染，就寄主讲叫感染；在英文里，皆为infection。当病原物破坏寄主的组织或产生毒素破坏寄主的生理机能时，就发生疾病，导致寄主代谢失调而死。感染的类型可作如下划分： 1) 根据在寄主体内感染的幅度，可分作：局部感染、病灶感染和全身感染。 2) 根据感染所在的部位，可分作肠感染、组织感染、败血感染和全身感染型。 3) 根据疾病的进展程度，可分作急性感染、次急性感染、慢性感染和潜伏期感染。 4) 根据病原的来源，可分作体内感染和体外感染。 5) 根据病原微生物的类型，可分作细菌感染、真菌感染、病毒感染、原生动物感染等。 6) 根据感染在昆虫种群中的分布范围，可分作偶发性感染、地方性感染和流行性感染。 7) 根据病原的传播方式，可分为食物感染、水感染、接触感染和传递物感染。,