生物防治的原理和方法

二、生物防治的原理和方法

生物防治是生态学中种群调节机制理论的应用。

生物防治是通过动物病原体的天敌如其寄生者、病原物和捕食者以及利用拮抗作用如产生抗生素等来降低种群密度，进而控制病害的方法。在生态系统中，任何物种一般都有一种或一种以上的天敌，故生物防治有巨大潜力。

例如，绿缰菌能产生毒素，将蝗虫杀死，绿缰菌能产生孢子，通过孢子在蝗虫个体之间传播，用绿缰菌控制草原蝗虫已取得成功。

球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是当前世界上研究和应用最多的一种广谱虫生真菌，它可寄生于6目15科的200余种昆虫和螨类上。它致病力强，防治害虫效果好，对人、畜、作物无毒害。球孢白僵菌的致病机理主要是穿透体壁而发生感染，还可通过穿透昆虫消化道和呼吸道而进行感染。真菌首先附着在昆虫体表，然后分生孢子萌发，菌丝借助于自身分泌的水解酶和菌丝机械压力的联合作用穿透寄主体壁，进入血腔中，在血腔中大量生长并产生毒素和胞外蛋白酶，引起虫体死亡。血腔内pH值改变、昆虫脱水也会导致虫体死亡。昆虫对球孢白僵菌的侵入虽有防御能力，但其防御机制不能有效地抑制该真菌的生长。球孢白僵菌的分生孢子在寄主血细胞形成的孢囊中仍能萌发并长成菌丝。

抗生素如青霉素广泛用于治疗细菌感染。抗生素是由某些微生物产生的能杀死或抑制其他微生物的物质。抗生素中的特定类群——β-内酰胺类抗生素是一类由真菌产生的抗生素。β-内酰胺类抗生素是细胞壁合成的强烈抑制剂，青霉素是这类抗生素的典型代表。转肽反应是细胞壁合成的重要特征，它能使与糖链相连的短肽间交联。青霉素能与转肽酶结合，使其丧失催化转肽反应的活性，因此转肽酶又称青霉素结合蛋白(PBPS)。此时，细胞壁仍能继续合成但无法交联，最后导致肽聚糖骨架断裂。抗生素-PBPS复合物能促进自溶素的释放，后者能消化已有的细胞壁。因此青霉素能削弱细胞壁，使细胞壁降解，由于细胞内外渗透压不同，最终导致细胞裂解。