粉棒束孢 Isaria farinosa 的研發進展

宋文靜，馮世鵬，韓日疇

(1.海南大學熱帶作物學院，海口 570100；2.廣東省動物保護與資源利用重點實驗室，廣東省野生動物保護與利用公共實驗室，廣東省生物資源應用研究所，廣州 510260)

粉棒束孢Isariafarinosa異名為蟲花棒束孢、蟲草棒束孢，此前一直被稱作粉擬青霉Paecilomycesfarinosus,是一種常見的昆蟲病原真菌，世界范圍分布，寄主范圍廣泛，已被用作一種生物因子防治溫帶農林害蟲、植物病原和線蟲，盡管應用范圍不及球孢白僵菌Beauveriabassiana、布氏白僵菌B.brongniartii以及綠僵菌Metarhiziumanisopliae(Zimmermann，2008；Wengetal.,2019)。但與綠僵菌和球孢白僵菌相比，粉棒束孢在低溫下能夠穩定生長、發育且保持較高致病力，在控制越冬害蟲種群時具獨特優勢(Zimmermann，2008；Wengetal.,2019)。此外，在冬蟲夏草人工培育過程中，粉棒束孢嚴重危害冬蟲夏草菌的寄主蝙蝠蛾幼蟲的飼養，引起了資源昆蟲研究者的高度重視和重點研究(劉飛，2016，2018；韓日疇等，2019)。因此，粉棒束孢研發呈現兩大重點領域：利用和控制。

作為生防真菌研發，粉棒束孢的資源分布和篩選，分子鑒定和遺傳多樣性、培養、活性成分和藥效、分子生物學、害蟲生物防治、病害控制、安全性等一直是研究范圍；作為冬蟲夏草寄主昆蟲病原菌控制，學界和產業界試圖通過感染特征、侵染機理和防霉劑篩選等方面研究，為這一真菌的高效安全控制提供措施。本文將綜述粉棒束孢在利用和控制兩大方面的研發進展。

1 鑒定分類和遺傳多樣性

大蠟螟誘餌或各種選擇培養基方法通常用于分離粉棒束孢(Zimmermann，1986)。這一真菌不僅分離自被感染的昆蟲體，也可從昆蟲、蜘蛛和蓖子硬蜱Ixodesricinus活體中分離到(Boetal.，1999；Greifetal.，2007；Munteanuetal.,2014)，甚至分離自人類的腸道菌群(Goubaetal.,2013)。從蔬菜地、柑橘園(Ali-Shtayehetal.,2002)以及森林、農田中(Ali-Shtayehetal.,2002；Thakuretal.,2010)均可分離粉棒束孢。在加拿大，它分離自云杉食心蟲幼蟲Choristoneurafumiferanar(Harneyetal.,1991)；在中歐，這一真菌分離自小蠹蟲Trypodendronlineatum(Kirschner，2001)，云杉小蠹蟲Ipstypographus(Landaetal.,2001)；分離自白粉菌中(Hijwe-genetal.,1984；Kavkovaetal.,2005；Szentivanyietal.,2006)；粉棒束孢也發現于熱帶地區，如在多哥共和國的胡蜂巢中(Fouillaudetal.,1995)。在我國，油松毛蟲Dendrolimustabu-laeformis(武覲文，1987)，坑切梢小蠹Tomicuspiniperda(澤桑梓等，2006)和馬尾松林生態系中(張玉波等，2007)均分離到粉棒束孢(表1)。

表1 粉棒束孢的寄主名單Table 1 Host list of Isaria farinosa

續表1 Continued table 1

續表1 Continued table 1

續表1 Continued table 1

粉棒束孢區別于其它真菌種類的特征在于：小的橢圓形或梭形分生孢子，白色到黃色菌落；生長中速；開始為白色，后為黃色或乳白色菌落，具有叢毛狀菌絲，有時微黃色菌絲束；瓶狀孢子梗橢圓形或梭形，帶透明分生孢子(2-3 mm×1-1.8 mm)(圖1)。

圖1 液體培養基培養的粉棒束孢Fig.1 Isaria farinosa cultured in liquid

利用RAPD標記物，Chew等(1998)證明從7種昆蟲中分離的所有粉棒束孢品系都區別于其它真菌種類。黃勃等(2002a)發現單起源的棒束孢屬內菌株的ITS序列具有多態性，蟲草棒束孢菌株間的差異與地理來源及寄主均無相關性。黃勃等(2001，2002b，2003)認為，與基于ITS構建的分子系統發育相比，RAPD聚類樹狀圖不適于分析蟲草棒束孢種間親緣關系。Gams等(2005)和Sung等(2007)也建議粉擬青霉更名為蟲草棒束孢。分析5.8S rDNA and ITS1 and ITS2序列可鑒定粉棒束孢(Inglisetal.,2006)。韓燕峰(2007)采用ITS序列鑒定了中國部分未知的粉棒束孢菌株，描述了棒束孢新種。D’Alessandro等(2013)證明EF1-a和ITS1-5.8S-ITS2基因序列是鑒定和系統分析棒束孢的有力工具。在NCBI庫中，登錄18S+ITS1+5.8S+ITS2+28S序列的數量最多，其次是登錄功能基因的數量，關于18S+ITS1+5.8S，18S+ITS1，5.8S+ITS2，ITS2+28S，5.8S和ITS2的序列信息沒有登錄(Oborníketal.,2001；劉飛等，2016)。

王四寶等(2002)采用聚丙烯酰胺凝膠電泳技術對不同來源的22株球孢白僵菌和21株粉棒束孢酯酶同工酶酶譜多樣性進行了研究，結果顯示同種不同菌株間具有豐富的遺傳多樣性，可作為菌株親緣關系的可靠的遺傳標記。孫召紅等(2011)運用ISSR分子標記研究了安徽省6個不同地理環境的粉棒束孢種群遺傳異質性，結果顯示，安徽省粉棒束孢的遺傳變異主要存在于種群內，各種群之間的地理距離與遺傳距離之間無相關關系。代永東等(2013)利用ITS對粉棒束孢及其近緣物種分子系統學分析，發現粉棒束孢與其它棒束孢物種形成多系關系，揭示了棒束孢屬3系分支的系統分類格局。代永東等(2015)以ITS序列和RAPD分析對云南粉棒束孢8個和蝙蝠蛾擬青霉2個當地居群進行遺傳多樣性、居群遺傳結構及其種內分化研究，單倍型聚類和網狀分支分析表明云南粉棒束孢單倍型類型豐富，遺傳多樣性高；粉棒束孢并不存在因地理原因造成的生殖隔離；值得重視的是，ITS單倍型和RAPD分析支持將蝙蝠蛾擬青霉P.hepiali作為粉棒束孢異名處理。利用Scot和ISSR兩種分子標記方法研究了80株粉棒束孢的遺傳多樣性，結果顯示，四川康定折多山冬蟲夏草人工繁育基地的粉棒束孢菌株具有豐富的遺傳多樣性(姜羅雨桐，2016)。以5個基因(nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1和rpb2)序列對棒束孢屬Isaria及近緣屬物種進行分析表明，棒束孢屬多系起源于蟲草菌科中，分3個不同分支；A支主要由I.cicadae、I.teniupes、I.coleopterorum、I.fumosorosea和I.cateniannulata等組成；B支包括I.poprawkii、I.locustica、I.javanica、I.amoenerosea和I.cateniobliqua；C支僅有I.farinose(代永東等，2016)。Agrawal等(2014)采用全基因組鳥槍法(Whole Genome Shotgun WGS)完成了該菌MTCC4114菌株全基因組序列分析，基因組大小為34.16 Mb，獲得1 314條 Scaffolds序列。利用Hsp70和Hsp90基因序列作為分子標記進行遺傳分析，顯示10個地理種群的I.farinosa遺傳分化有限(Heetal.,2019)。I.farinosaARSEF 3菌株的線粒體全基因組測序業已完成，系統分析證實這一菌株屬于Cordycipitaceae(Zhangetal.,2019)。

2 培養

粉棒束孢的規模應用依賴其大量培養方法。與培養其它真菌一樣，影響這一真菌培養的參數包括培養基、溫度、pH、氧氣、水活度等。為將粉棒束孢開發為高效生防菌，國內外學者對影響這一真菌孢子萌發、生長和殺蟲活性的因素進行了深入研究。

金鈞然等(1987)比較系統地介紹了溫度、光照和營養條件等因素對粉棒束孢孢子產生的影響，菌劑生產工藝條件。張文勤(1999)發表了一種選擇培養基(在PDA培養基中加入300 mg/L硫酸鉻銨銅、4 mg/L代森鋅、1 800 mg/L硫酸銅、1 000 mg/L KMnO4、100 mg/L結晶紫、5 000 mg/L氯霉素，自然pH)可有效地抑制土壤雜菌的生長，高頻獲得粉棒束孢。阿地力等(2000)發現粉棒束孢在人工培養基上多代培養后致病力明顯下降，連續培養三代后致病力僅為第一代的28%。王素英等(2002)報道麥芽糖和蛋白胨作為碳、氮源最適合于粉棒束孢Z26生長和產孢量，菌絲體所適應的pH范圍比較廣。楊斌等(2005)采用液體發酵方法，在25℃條件下測定9種碳源物質，7種氮源物質和6種無機鹽對粉棒束孢菌絲生長的影響，結果表明，玉米粉、蔗糖、麥芽糖和葡萄糖是這一真菌菌絲生長較好的碳源；牛肉膏、蛋白胨是較好的氮源物質；硫酸亞鐵和硫酸鈣不是菌絲生長的最適無機鹽。張中等(2006)報道通過優化培養參數提高粉棒束孢幾丁質酶活性的方法。澤桑梓等(2006)詳細描述了當時粉棒束孢的生產工藝流程，各環節的質量檢測以及產品的包裝、貯存、運輸方法，為該菌的規模化生產及應用提供參考。Wang等(2008)利用單因子和正交設計方法分別優化了培養基組分、發酵參數和培養基組分濃度，獲得優化的培養基為3.5%蔗糖、0.5%蛋白胨、0.2%酵母膏、0.1% K2HPO4和0.05% MgSO4；合適的發酵參數為初始pH7、溫度25℃，250 mL三角瓶中裝培養液75 mL，接種量5% (v/v)，培養時間5 d；最多菌絲量為2.124 g/100 mL。Mascarin等(2010)采用兩步法生產粉棒束孢，第一步采用最適液體培養基(甘蔗糖蜜+米糊湯，米糊湯+酵母和甘蔗糖蜜+酵母+米糊湯)生產菌種；第二步為利用固體培養基(糖蜜+米糊湯中添加豆粕+玉米渣)生產孢子。申慧榮(2014)認為光照條件有利于從蝙蝠蛾中分離的粉棒束孢分生孢子的生成。龍艷玲等(2017)報道該菌株最適生長和產孢的培養基分別為薩氏培養基和馬鈴薯培養基(PDA)，蔗糖和有機氮源(賴氨酸)有利于該菌生長和產孢；菌絲生長、產孢以及孢子萌發的最適pH均為6.0。粉棒束孢孢子萌發和菌絲生長的適合溫度通常在20～25℃之間(Clerketal.,1965；Machowicz-Stefaniak，1988；Mietkiewskietal.,1994b；Hallsworthetal.,1999；安建梅，2003；汪章勛等，2005；龍艷玲等，2017)。Liu等(2018)系統優化了粉棒束孢的小型發酵培養條件，認為光照未影響菌絲的生長，最佳碳源為半乳糖和果糖，最佳氮源為半胱氨酸、酵母粉、蛋白胨和牛肉浸膏，碳氮比為1 ∶1至1 ∶7，微量元素和維生素顯著提高菌絲生長量；同時，代謝組分析結果顯示，海拔未影響菌絲生長但顯著調節代謝組。

芽生孢子是許多真菌通過出芽方式產生的無性孢子，在液體發酵中主要以這種形式大量繁殖，宋文婧等(2011)分別對液體發酵中的粉棒束孢等10種常見蟲生真菌芽生孢子的形成過程進行顯微觀察，結果表明，芽生孢子的產生方式有兩種類型：1)蟬棒束孢在其整個生活史中以菌絲生長為主，芽生孢子產生的數量很少。2)其它各種真菌芽生孢子產生方式相似；芽生孢子的產生分為3個時期：初期先由菌絲形成芽生孢子；指數期芽生孢子大量增殖，菌絲和芽生孢子都可產生芽生孢子；后期以芽生孢子產新芽生孢子為主要方式。

Liu等(2016)測定了粉棒束孢生長的營養需求，試圖通過選擇對菌株生長產生抑制作用的化學物質作為添加劑用于蝙蝠蛾昆蟲的飼養；檸檬酸顯著抑制真菌生長，添加天門冬氨酸和VB1組合有利于降低蝙蝠蛾幼蟲的感病率。

3 活性成分和藥效

粉棒束孢具有豐富的代謝產物活性成分，這些成分的結構和作用已被綜述(魯增輝等，2013；Wengetal.,2019)。這些次生代謝成分使這一真菌對昆蟲、病原菌具有致死或抑制作用，同時，也涉及到粉棒束孢的安全使用。粉棒束孢的主要次生代謝產物包括非核糖體多肽類(non-ribosomal peptides，NRPs)(Cycloaspeptides)、生物堿(militarinones，farinosones)、萜烯化合物(farinosones與militarinones)。

3.1 多肽、酮醌

已知的環狀五肽cycloaspeptides A，C，以及新發現的Cycloaspeptides F and G(表2)，加上bisdethiodi (methylthio) hyalodendrin分離自冬蟲夏草的I.farinosastrain XJC04-CT-303菌株的米飯發酵物；Cycloaspeptides F和G抑制MCF7細胞的生長，效果類似于陽性對照氟尿嘧啶5-fluorouracil，對人宮頸瘤細胞具有中毒毒性(Zhangetal.,2009)。Cycloaspeptide A對人肺纖維細胞具有低細胞毒性(Schmeda-Hirschmannetal.,2008)。Cycloaspeptide C類似于cycloaspeptide G生物合成cycloaspeptides的基因簇業已從Penicilliumsoppii和P.jamesonlandense中鑒定(de Mattos-Shipleyetal.,2018)。環縮二氨酸衍生物bisdethiodi(methylthio)hyalodendrin(gliovictin)于1973年分離到，它對KB(人口腔表皮樣癌human epidermoid carcinoma of the mouth)，HepG2(人肝癌細胞系human hepatocellular liver carcinoma cell line)，A549(人肺癌細胞系human lung carcinoma cell line)，HCC-S102(肝癌細胞系hepatocellular carcinoma cell lin)，HuCCA-1(人膽管癌細胞human cholangiocarcinoma cancer cells)，HeLa(宮頸腺癌細胞系cervical adenocarcinoma cell line)，MDA-MB231(human breast cell line)，T47D(human mammary adenocarcinoma cell line)，HL-60(人早幼粒細胞白血病細胞系human promyelocytic leukemia cell line) and P388(小鼠白血病細胞系murine leukemia cell line)具有弱毒性(Prachyawarakornetal.,2008)。

3.2 生物堿

萜烯類化合物militarinones A、B、E and F(表2)分離自I.farinosastrain XJC04-CT-303(Maetal.,2011)。Militarinones A和E對A549人癌細胞系具有明顯毒性，而militarinone B可抑制Staphylococcusaureus,Streptococcuspneumoniae和白色念珠菌Candidaalbicans(Maetal.,2011)。苯腙類化合物The phenylhydrazones，farylhydrazones A和B(表3)也分離自這個菌株(Tsangetal.,2012)。粉棒束孢還產生蒽醌紅色色素(Roberts，1981；Velmuruganetal.,2010；Akilandeswarietal.,2017)提到從I.farinosa中獲得pyridine-2，6-dicarboxylic acid。從菌株RCEF0101中分離到萜烯類黃色色素farinosones A，B和C(Chengetal.,2004)。Lang等(2005)分離了paecilosetin，對枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis,須癬毛癬菌Trichophytonmentagrophytes和Cladosporiumresinae具有抑制作用。一種新的羥基吡啶堿(+)-N-deoxymilitarinone A，相關代謝物militarinone D，militarinone B以及甾醇也從I.farinosaRCEF 0097菌株分離到(Chengetal.,2006)。從HF599菌株分離到一種新的順丁烯二酰亞胺導向化合物farinomalein，可有效抑制植物病原菌大豆疫霉菌Phytophthorasojae(Putrietal.,2009)。

3.3 蛋白質

Lunkenbein等(2011)和Zelena等(2012)通過層析柱等從I.farinose中分別獲得新的疏水蛋白PfaH1和PfaH2。楊斌等(2005)發現粉棒束孢的代謝產物強烈降低煙蚜乙酰膽堿酯酶和羧酸酯酶的活性。

3.4 多糖

多糖是真菌的主要代謝物，具有增強免疫、抗氧化以及抗腫瘤等活性。這些真菌多糖可開發成免疫調節劑或者抗癌藥物(Wangetal.,2008)。Domenech等(2011)從這一真菌的水溶性組分中通過層析柱分離到兩種多糖F1 S-A和F1 S-B并制備了對應的抗體。Wang等(2011)建立了最適合I.farinosaB05產生多糖的發酵培養參數。王翎等(2011)從粉草棒束孢發酵液中分離純化出糖蛋白PG。陳顯好等(2011)從蟲草棒束孢菌絲體中分離純化出糖蛋白PCAⅠ，單糖組成為甘露糖和半乳糖。Jiang等(2011)分別從I.farinosaB05發酵液和菌絲體中分離獲得水溶性的胞內外多糖。

3.5 生長素

柴一秋等(2011)發現，這一真菌的代謝產物對小麥胚芽鞘伸長有促進作用，盡管不同菌株培養液效果差異較大。安建梅等(2003)報道，粉棒束孢9905菌株的代謝產物具有類似生長素和細胞分裂素的生理活性，為開發具有殺蟲特性和促進植株生長的制劑提供參考。

李松泰等(2011)發現，粉棒束孢菌絲體抽提取可減輕熱卒中時腦血管功能異常。Lee等(2011)報道，粉棒束孢發酵濾液在體外能夠抑制人黑色素瘤B16細胞的遷移、入侵以及人臍靜脈血管內皮細胞的形成，認為粉棒束孢可開發成抗腫瘤藥物或預防腫瘤藥物。

4 生物轉化

真菌可生物轉化類固醇。Sampedro等(2019)利用粉棒束孢處理干橄欖磨渣(Dry olive-mill residue)，極大地降低了廢物的植物毒性。粉棒束孢具有甾類羥化酶，可以有效轉化脫氧表雄酮(dehydroepiandrosterone，DHEA)，獲得的類固醇物質可用于治療老人癡呆癥(Kozowskaetal.,2018)。Dymarska等(2008)利用粉棒束孢將羥基黃酮3-Hydroxyflavone，甲氧基黃酮3-Methoxyflavone，槲皮素Quercetin和黃芩素Baicalein糖基化，獲得黃酮類物質。

5 分子生物學

粉棒束孢的分子生物學研究仍很有限?？莶輻U菌素樣絲氨酸蛋白酶(Pr1)和類胰蛋白酶絲氨酸蛋白酶(Pr2)在真菌穿透昆蟲體壁中發揮重要作用。Lopez-Llorca等(2002)從這一真菌中分離到可降解昆蟲體壁的絲氨酸蛋白酶，推測蛋白酶參與真菌穿透昆蟲體壁。汪章勛(2002)研究了粉棒束孢類枯草桿菌蛋白酶酶活，確定了高產菌株最佳發酵培養條件，對Pr1蛋白酶進行了進一步分離、純化，克隆出類枯草桿菌蛋白酶基因，為改造昆蟲病原真菌奠定基礎。黃勃等(2006)從粉棒束孢中克隆出完整的類枯草桿菌蛋白酶cDNA基因。Wang等(2013)從粉棒束孢中分離到Pr1 (Ifa-pr1A)基因，原核表達這一基因并以昆蟲體壁證實其功能。

表2 粉棒束孢的次級代謝產物及其生物活性(Weng et al.,2019)Table 2 Secondary metabolites (SMs) from Isaria farinosa and their biological activities

續表2 Continued table 2

續表2 Continued table 2

為了比較不同真菌DNA的修復能力，Chelico等(2005)測定了各種真菌經UV照射后的存活率，結果顯示粉棒束孢的UV耐受能力一般。

黃渤等(2006)首次從粉棒束孢中克隆出完整的幾丁質酶基因，成熟蛋白的氨基酸序列與裂蟲殼TorrubiellaconfragosaAAV98 691、白色扁絲霉AphanocladiumalbumCAA45 468、菌生輪枝孢VerticilliumfungicolaAAP45 631、萊氏野村菌Nomuraearileyi(現為綠僵菌野村菌M.rileyi) AAP04 616和球孢白僵菌B.bassianaAAN41 261的同源性分別為91%、89%、80%、76%和75%。Singkaravanit等(2010)從粉棒束孢中獲得香葉基二磷酸合酶(geranylgeranyl diphosphatesynthase)，推測其參與菌株的初級代謝。王凱等(2015)從煙草南方根結線蟲Meloidogyneincognita卵上分離得到的粉棒束孢中克隆得到一個幾丁質酶基因IFCHI1，推測其具有降解南方根結線蟲卵殼及降低卵孵化率作用。

Linke等(2015)首次報道，來自絲狀子囊菌粉棒束孢的酚酸脫羧酶(IfPAD)可將阿魏酸(ferulic acid)轉化為4-乙烯基愈創木酚(4-vinylguaiacol)(一種燒焦木材煙味的成分)。

6 有害生物控制

6.1 防治害蟲

粉棒束孢的使用可以追溯到1949和1965年(Steinhaus，1949；Muller-Kogler，1965)，用于防治柑橘粉蚧Rhizoecuskondonis(Homoptera),Dendrolimuspini(Lepidoptera)，Lymantriadispar(Lepidoptera)、Hyloicuspinastri(Lepidoptera) andBupaluspiniarius(Lepidoptera)。粉棒束孢在實驗室和田間對甜菜夜蛾Spodopteraexigua幼蟲具有明顯效果(Agudeloetal.,1983)。這一真菌也用于控制蔥蠅Deliaantiqua、蘿卜根蠅Deliafloralis、地中海果蠅Ceratitiscapitate和角蠅Haematobiairritans(Poprawskietal.,1985)。在波蘭，粉棒束孢用于防治馬鈴薯甲蟲Leptinotarsadecemlineata(Bajan and Kmitowa，1969，1970，1972；Bajanetal.,1978)。Kaaya等(1989)發現這一真菌可控制舌蠅Glossinamorsitansmorsitans成蟲。王素英等(1999)利用粉擬青霉Z26每年施用1～3次，對楊樹光肩星天牛Anoplophoraglabripennis幼蟲防治效果在92.92%～96.55%。Bello等(2001)報道了糧倉中約20%的米象Sitophilusoryzae致死率。二斑栗實象Curculiobimaculatus在云南玉溪市紅塔區峨山縣一年發生一代，以幼蟲在土壤中越冬，10月中旬至11月下旬是防治地下幼蟲的最佳時期。6月中旬成蟲羽化高峰期是防治成蟲的最佳時間。以粉擬青霉菌防治地下幼蟲死亡率達86.9%，樹冠成蟲死亡率為64.3%(孫紹芳等，2003)。楊松等(2007)報道，3個粉棒束孢株系對華山松木蠹象Pissodespunctatus的室內感染致死率分別為85%、85% 和82.5%。趙麗芳等(2008)施用復壯后的粉棒束孢，使松縱坑切梢小蠹Tomicuspiniperda成蟲受害株率由防治前的32.9%降至4.6%，受害株減退率為86.1%。Yang等(2009)報道，I.farinosa可有效控制木蠹象Pissodespunctatus幼蟲、蛹和成蟲，最高致死率達到88%。Demirci等(2011)于實驗室證明，95% RH和108/mL孢子條件下，粉棒束孢對柑橘粉蚧Planococcuscitri(Hemiptera:Pseudococcidae)具有良好的控制效果。Blanford等(2012)測定粉棒束孢對亞洲瘧疾的媒介昆蟲按蚊Anophelesstephensi的取食影響和致死作用，效果一般。覃豐全等(2012)測定了這一真菌對美國白蛾Hyphantriacunea老熟幼蟲的侵染效果，接種144 h后白蛾老熟幼蟲校正死亡率94.9%，LT50為92.34 h；受感染的老熟幼蟲多在預蛹階段死亡；同時，小規模野外防治試驗結果表明，粉擬青霉對越冬代美國白蛾幼蟲的防治效果為83.5%，對第2代美國白蛾幼蟲的防治效果分別為87.0%，表明利用真菌防治美國白蛾是可行的。Johny等(2012)發現當地分離的粉棒束孢品系在實驗室14 d后可致死75%的白蠟窄吉丁Agrilusplanipennis成蟲。Mustua等(2015)于 RH95%和108/mL孢子條件下，以粉棒束孢測定葡萄園重要害蟲葡萄綿粉蚧Planococcusficus,獲得死亡率大于80%的效果。目前為止，粉棒束孢很少存在商業化的產品。

6.2 防治線蟲和蜱螨類

粉棒束孢施用于濕潤的沙土中2個月內未能感染馬鈴薯金線蟲包囊(Muller-Kogleretal.,1967)。粉棒束孢被發現可抑制蜱螨卵的發育以及成螨的存活。Polar等(2005)發現粉棒束孢對牛蜱Boophilusmicroplus卵具有一定的抑制作用。Lekimme等(2008)認為粉棒束孢可以耐受動物體的高溫，有利于控制綿羊癢螨Psoroptesovis。Angelo等(2012)首次報道了粉棒束孢在實驗室對微小牛蜱Rhipicephalusmicroplus卵的抑制作用。龍艷玲等(2017)室內測定了粉棒束孢菌株nq1-1對柑橘全爪螨Panonychuscitri雌成螨具有較好的毒殺活性，LC50和LT50分別為1.59×107/mL和7.9 d。

6.3 病原菌

許多真菌可分泌活性成分抑制其它病原。粉棒束孢分離自各種白粉病(Hijwegenetal.,1984；Kavkovaetal.,2005；Szentivanyietal.,2006)，因此也用于防治各種病害。如分離自多葉羽扇豆Erysiphemartii的粉棒束孢對黃瓜白粉病Sphaerothecafuliginea菌絲具抑制作用(Hijwegenetal.,1984)。粉棒束孢可抑制各種植物白粉病中的白粉病(如Blumeriagraminisfsp.hordei(大麥barley)，Oidiumneolycopersici(番茄tomato)，Golovinomycesorontii(煙草tobacco)andPodosphaerafusca(黃瓜cucumber)，但未能抑制溫室中白粉病的傳播(Szentivanyietal.,2006)。從心黎等(2006)發現盆栽實驗中4 g/L粉棒束孢發酵濃縮物對馬鈴薯晚疫病菌的預防和治療效果分別為83.35%和35.63%。Putri等(2014)報道，從粉棒束孢分離的Farinomalein抑制大豆疫霉菌Phytophthorasojae和絲囊霉Aphanomycescochlioides。王永會等(2019)測定7個粉棒束孢菌株固體培養物的提取物對抗腸道病毒71型(EV71)、黃熱病病毒、日本腦炎病毒和登革病毒的活性，結果顯示，不同菌株粗提物抗登革病毒活性不同，其中一株具有很強的抗病毒活性。

7 非目標和有益生物的影響

不同于廣泛被應用的白僵菌和綠僵菌，少有Isaria真菌對非目標和有益生物影響的報道。Goettel等(1990)列出非目標生物清單(表3)。粉棒束孢可感染如下越冬昆蟲，如步行蟲Harpalussp.，Agonumdorsale成蟲，隱翅蟲Staphylinusolens(Coleoptera:Staphylinidae) (Steenbergetal.,1995)。I.farinosa也分離于越冬Coccinellaseptempunctata(Ceryngier，2000)。

表3 粉棒束孢的非目標寄主Table 3 Non-target hosts of Isaria farinosa according to Goettel et al.(1990)

*易感性:高(75～100%)、中(50～75%)、低(<50%)、罕見(通常只在單一記錄中發現)。Susceptibility:High (75～100%),moderate (50～75%),low (<50%),rare (usually known only from single records)。

8 粉棒束孢的控制

隨著冬蟲夏草人工培育產業的興起，冬蟲夏草菌O.sinensis寄主昆蟲蝙蝠蛾的飼養呈現大規模型急劇升級，粉棒束孢作為蝙蝠蛾幼蟲飼養過程中的一種常見和主要致病菌(張德利等，2011)，具有極強的致病性和流行性，對粉棒束孢的有效控制成為資源昆蟲利用過程中的重要問題(呂延華等，2018；韓日疇等，2019)。

多種措施用于控制粉棒束孢。含2 g/L聚六亞甲基雙胍消毒液對粉棒束孢孢子懸液或者現場試驗作用45～60 min，殺菌率均可達到99.00%以上；含量 ≤ 10g/L聚六亞甲基雙胍消毒液對蝙蝠蛾幼蟲死亡影響不顯著，無明顯不良反應，可用于蝙蝠蛾幼蟲飼料、飼養盒等的消毒(賀元川等，2017)。為了獲得粉棒束孢有效的防治藥物，李全平等(2018)測定了大蒜素及其他幾種抗真菌藥物對粉棒束孢的抑制效果以及對飼養的蝙蝠蛾幼蟲取食的影響，結果顯示，與化學藥物相比，大蒜素更加適合于粉棒束孢的控制，大于或等于0.5%的大蒜素溶液可完全殺滅粉棒束孢孢子；小于或等于0.1%的大蒜素可顯著降低粉棒束孢對蝙蝠蛾幼蟲的死亡率，增加蝙蝠蛾幼蟲采食量。

9 粉棒束孢的安全性

任何生物制劑使用之前的關鍵關注點是安全性。對真菌制劑的安全性評估涉及六大目標：目標生物、非目標生物、水、土壤、環境和人類。Austwick(1980)提到，美洲鱷魚血小板病變的肺中發現粉棒束孢，盡管真菌種類需要正確鑒定。Donovan-Peluso等(1980)報道，以每只豹蛙Ranapipiens1×109孢子和每頭小鼠2.3×109孢子量，通過灌胃法將粉棒束孢孢子接入豹蛙和小鼠后，處理與對照組的體重無顯著差異，實驗動物未見死亡。

在斯里蘭卡，有粉棒束孢可能引起角膜炎的報告(Siroshaetal.,1994)。以這種真菌對鶴鶉做了急性、亞急性喂食實驗、急性腹腔注射實驗及對眼和皮膚的刺激性實驗，結果未出現死亡；動物外觀、行為、體重、產蛋量和血液生化指標基本正常；孢子被食入或注入腹腔內72～96 h失活未見生長；認為該菌對鶴鶉基本是安全的(常紹慧等，1989)。以粉棒束孢分生孢子對金魚進行感染試驗，經20 d觀察未發現因該菌感染引起的死亡，發現體表、腮、腸道和龔便內均有活抱子滯留，但未發現侵染；孢子未能進入體腔及血液，在肝臟和脾未分離到活孢子；該菌對2齡家蠶有感染力，并隨菌液濃度而增加，對天敵昆蟲平腹小蜂和紅頭小繭蜂未發現感染(常紹慧等，1990)。由于粉棒束孢產品仍未進入市場，其安全性報道甚少。

10 展望

作為生物防治制劑，粉棒束孢被發現和研究起步較早，但是由于其效能不如業已產業化的白僵菌和綠僵菌，因此未能規模化進入市場。展望未來，粉棒束孢的研發仍需解決如下主要問題：

10.1 高毒力菌株的篩選和應用

與其它真菌制劑相比，這一真菌的劣勢是對害蟲的控制效果不佳，但其對低溫的適應更適合于控制溫帶地區重要害蟲，因此，篩選高毒力的菌株尤其關鍵。同時，利用這一真菌控制植物病害和線蟲也是未來之選。

10.2 代謝物的高效和高值利用

粉棒束孢的活性代謝物多樣，效能各異。利用多維組學和生物發酵技術繼續研發這些代謝物以及其代謝途徑和藥理活性將開辟生物醫藥和生物殺蟲、殺菌化學制劑的新資源庫。

10.3 殺蟲機制和有效控制

深入研究粉棒束孢的殺蟲機制不僅有利于研制生物農藥，更助力于在冬蟲夏草人工培育系統中控制這一真菌。