黑殭菌(學名:Metarhizium anisopliae,基名(英语:Basionym):Entomophthora anisopliae)是一種廣泛分佈於全世界土壤中,且可以在昆虫造成疾病的真菌(蟲生真菌(英语:entomopathogenic fungi)),屬於擬寄生物,最早於1879年由俄國微生物學家埃黎耶·埃黎赫·梅契尼可夫從奧國賽麗金龜(英语:Anisoplia austriaca)體內分離[1],他以該種金龜的屬名為此真菌的種小名。黑殭菌舊時因沒有發現有性世代而被歸屬於不完全菌門的絲孢菌綱(英语:Hyphomycetes)[1],現在則歸入子囊菌門。
過去曾有許多真菌自不同昆蟲身上分離後,經鑑定被歸為本種真菌的變種[2],但後來經rDNA序列分析後被認為是黑殭菌屬(英语:Metarhizium)中的其他獨立物種[3],例如大孢绿殭菌(英语:Metarhizium majus)、蝗绿殭菌(英语:Metarhizium acridum)、贵州绿殭菌(英语:Metarhizium guizhouense)[4]與棕色绿殭菌(英语:Metarhizium brunneum)[5]等。
生理
黑殭菌以無性的分生孢子感染昆蟲,因分生孢子為綠色,其造成的疾病有時也被稱為綠僵病(green muscardine disease)。黑殭菌的分生孢子接觸昆蟲的體表後,可以萌發長出菌絲,製造酵素分解昆蟲的表皮,以穿透昆蟲體壁,進入其體內繼續生長[6],吸食昆蟲體內的養分,並分泌可以降低昆蟲體內抑菌素含量,進而降低其免疫力的環形多肽黑殭菌素(destruxin),最終導致昆蟲死亡[7],被殺死的昆蟲表皮通常會呈紅色。若環境溼度夠高,菌絲體會從昆蟲屍體上長出,並產生分生孢子而使外觀變成綠色,隨著孢子堆增多也可能轉為灰綠色至黑色[1]。許多生活在土壤中的昆蟲都演化出了對抗黑殭菌等蟲生真菌(英语:entomopathogenic fungi)感染的機制,黑殭菌也演化各種機制加以反制,黑殭菌與昆蟲的共演化造成黑殭菌產生大量變種,以分別適應不同種昆蟲宿主的免疫機制[8]。
應用
黑殭菌與其他過去被歸為本種的黑殭菌屬(英语:Metarhizium)真菌共可感染超過200種昆蟲[9],可用作生物農藥以控制蝗蟲、薊馬、白蟻、小菜蛾、蟑螂、金龜子等害蟲[6],還可以殺死孑孓,有助控制瘧疾的傳播[10]。黑殭菌不會感染人類與其他脊椎動物,在農業上作為殺蟲劑、殺蟎劑使用相對安全[11]。
華盛頓州立大學的研究團隊與真菌學家保罗·史塔曼兹合作,以黑殭菌[12]感染蜜蜂的寄生蟲瓦蟎,已收到不錯成效,可能有助於解決蜂群崩壞症候群[13]。
黑殭菌因具有分解昆蟲體壁殼聚糖的酵素,可能可用來生產生質酒精。2017年西班牙阿利坎特大學(英语:University of Alicante)的一項研究顯示黑殭菌與厚垣普可尼亚菌(英语:Pochonia chlamydosporia)可以將殼聚糖分解,再經過真菌本身的醇脫氫酶和丙酮酸脱羧酶(英语:pyruvate decarboxylase)作用產生酒精,有以蝦殼等廚餘生產生質能源的潛力[14]。
參考資料
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Metarhizium anisopliae
Entomophthora anisopliae