淺談白僵菌的分類

魏萬勇 蒲濤 陳雪 劉渝鈴

摘 要：白僵菌應用非常廣泛，既可作為一種真菌殺蟲劑，也應用于白僵蠶人工飼養。眾多文獻研究涉及白僵菌，但關于其分類很不統一甚至混亂。真菌分類系統復雜多樣，形態學特征是傳統分類學的主要依據，結合微生物分類學的不斷發展，提出了白僵菌傳統分類存在的一些問題及其多樣的分類依據，并進行了探討。

關鍵詞：白僵菌；微生物分類學；形態特征；分類系統；分類

文章編號：2096-8108（2024）01-0101-04? 中圖分類號：S482.3中圖分類號? 文獻標識碼：A文獻標志碼

Discussion on the Classification of Beauveria bassiana

WEI? Wanyong，PU? Tao，CHEN? Xue，LIU? Yuling

（Sichuan Silk School， Nanchong Sichuan 637000， China）

Abstract： Beauveria bassianais widely used as a fungal insecticide and also used in the artificial rearing of silkworm larva. Many literature studies involve Beauveria bassiana， but the classification is not uniform or even chaotic. The classification system of fungi is complex and diverse， and morphological characteristics are the main basis of traditional taxonomy. Combined with the continuous development of microbial taxonomy， some problems existing in the traditional classification of Beauveria and its diverse classification basis were put forward and were discussed.

Keywords：Beauveria; microbiological taxonomy; morphological characteristics; classification system; classification

白僵菌［Beauveria bassiana］是我國研究時間最長、應用面積最大的微生物殺蟲劑，也是目前農林業上防治食葉害蟲非常有效的生物農藥，其致病性強，殺蟲范圍廣，作用于松毛蟲、玉米螟、大豆食心蟲、甘薯象鼻蟲、馬鈴薯甲蟲、高粱條螟、小菜蛾、茶葉毒蛾、松針毒蛾、棉鈴蟲、稻葉蟬、稻苞蟲、稻飛虱等多種農林害蟲［1］，特別是對玉米螟和松毛蟲，已經作為常規手段連年使用。另外白僵菌也應用于僵蠶人工飼養，傳統的中藥材僵蠶特指蠶蛾科昆蟲家蠶4～5齡的幼蟲感染（或人工接種）白僵菌［Beauveria bassiana］而致死的干燥體［2］。白僵菌應用如此廣泛，但在眾多微生物教材和研究文獻中，關于白僵菌的分類，實際上并不統一，甚至有些混亂，本文將針對白僵菌的分類進行探討。

白僵菌的研究，最先始于意大利昆蟲學家Bassi，迄今已有兩百多年的歷史。1807年蠶絲成為意大利的主要紡織品之后，當時白僵病作為一種流行性蠶病，導致養蠶業大幅減產，這種蠶病被稱為calcinetto或calcinaccio，也稱蠶硬化病或者鈣化病calcino，其后Bassi對此進行了長達30多年不間斷的研究。1816年，Bassi首次觀察到該病原真菌并且對病害癥狀進行了描述。1835年，該菌被歸入葡萄孢屬（Botrytis bassiana Balsamo），而后作為一種側孢霉（Sporotrichum globuli ferumspegazzini），1895年作為棒束孢（Isariavexans）。1911年，部分學者提出其應歸于尚未描述的一個新屬，1912年最終命名為白僵菌屬（Beauveria），這是微生物學歷史上第一次建立白僵菌屬［3］。白僵菌屬建立之后，其屬下種的分類經歷了較長時間的爭論：1926年白僵菌屬被分為球孢白僵菌［Beauveria bassiana］和致密白僵菌［Beauveria densa］兩類，這一劃分持續到1954年，雖然還是分成兩類，但不同的是纖細白僵菌［Beauveria tenella］代替了致密白僵菌。至1972年白僵菌屬被重新劃分球孢白僵菌（Beauveria bassiana）、白色白僵菌［Beauveria alba］和布氏白僵菌［Beauveria brongniartii］3類，其中白色白僵菌無昆蟲寄生性另被分屬（側齒霉屬），布氏白僵菌也叫卵孢白僵菌。1975年，蠕孢白僵菌（Beauveria vermiconia）被分離出來，1982年相繼發現了多形白僵菌（Beauveria amorpha）以及黏孢白僵菌（Beauveria velata），1988年蘇格蘭白僵菌（Beauveria caledonica）被分離出來，并為中國學者所證實。迄今為止，比較一致的觀點是：白僵菌共有6個代表種即球孢白僵菌（Beauveria bassiana）、布氏白僵菌（Beauveria brongniartii）、多形白僵菌（Beauveria amorpha）、蘇格蘭白僵菌（Beauveria caledonica）、黏孢白僵菌（Beauveria velata）和蠕孢白僵菌（Beauveria vermiconia）［3］。6個代表種在不同發育階段都有著相同或相似的形態特征，但也存在一定的差異（見表1）。在我國，以球孢白僵菌和布氏白僵菌兩種最為常見。

微生物分類學是研究微生物分類理論和技術方法的學科，按微生物親緣關系，把眾多微生物安排成條理清楚的各種分類單元，建立理想的自然分類系統，反映微生物進化的規律，擔負著分類、鑒定和命名三大任務。微生物的分類單位則跟動植物一樣，按順序排列為界（Kingdom）→門（Phylum）→綱（Class）→目（Order）→科（Family）→屬（Genus）→種（Species），種以下還可分為變種、亞種和菌株等。微生物的命名，除病毒外，均采用國際上通用的雙名法。微生物分類學是一門綜合性很強的學科，從古老的形態學到現代分子生物學的新成果，都可以吸收作為分類的依據，隨著微生物分類學的發展，進一步產生了許多的分支學科，如以細胞染色體為依據的細胞分類學，以血清反應為依據的血清分類學，以化學組分為依據的化學分類學等。白僵菌的分類實際上就是有關真菌分類依據和分類系統的一個問題。

白僵菌是一類真菌，有著真菌的共同特征：有細胞壁和成形的細胞核，無根、莖、葉分化，不含葉綠素，營腐生或寄生生活。到目前為止，人類發現的真菌有10多萬種，如何對如此龐大的真菌進行分類，迄今尚未統一。有的是從應用角度，把真菌分為3類：單細胞的真菌簡稱酵母菌（Yeast）、絲狀的真菌俗稱霉菌（Mould）以及在生活史過程中能形成大型子實體的真菌則稱為蕈菌（Mushroom）。特別需要指出的是，這種分類只是為了應用的方便，不能反映白僵菌的系統進化，也不是微生物分類系統的單元。但是目前大部分農林類職業院校微生物學教材以及在日常生活中，我們通常采用這樣的分類和描述方法。按照這樣的描述方法，白僵菌當屬霉菌類。因為霉菌是一類絲狀真菌的統稱，由菌絲組成，菌絲有隔或無隔，在基質上呈絨毛狀、絮狀或蜘蛛網狀，常產生不同顏色及形態各異的無性和有性孢子，白僵菌所有的形態學特征都與此相符。

而具體在分類學上，特別是傳統的真菌分類學上，主要采用的依據之一就是真菌的形態學特征。有的學者采用了恩斯特·貝西（ErnstBessey）的分類系統，它主要根據有性繁殖特點，把真菌分為三綱一類：即有性繁殖產生卵孢子和接合孢子的藻狀菌綱（Phycomycetes）、產生子囊和子囊孢子的子囊菌綱（Ascomycetes）、產生擔子和擔孢子的擔子菌綱（Basidiomycetes）以及沒有發現有性生殖、只有無性繁殖的半知菌類（Deuteromycota）。而目前各種教材和研究文獻普遍采用的是安斯沃斯 （Ainsworth）等人所著《真菌學詞典》所介紹的分類系統，該系統認為真菌屬于單獨成立的真菌界（Fungi），界以下分為粘菌門（Myxomycota）和真菌門（Eumycota），它在三綱一類的基礎上做出了調整，增減了部分分類單位，取消了藻狀菌綱，將相應的綱升級為亞門，即目前普遍采用的5個亞門系統，包括：無性繁殖產生具有鞭毛的游動孢子、有性繁殖產生卵孢子或休眠孢子囊的鞭毛菌亞門（Mastigomycotina）；菌絲無隔、無性繁殖產生孢囊孢子、有性生殖產生接合孢子的接合菌亞門（Zygomycotina）；無性繁殖產生分生孢子、有性生殖產生子囊孢子的子囊菌亞門（Ascomycotina）；無性繁殖不發達、有性生殖產生擔孢子的擔子菌亞門（Basidiomycotina）；以及無性繁殖產生分生孢子、沒有有性生殖的半知菌亞門 （Deuteromycotina）［5］。此外，也有采用其他如亞歷克索普洛斯（Alexopoulus）和唐納德.J.S.巴爾（Donald J.S.Barr）等的分類系統。綜合這些分類系統，它們對于真菌的分類，一般是依據菌絲、孢子、菌落和子實體的大小、形狀和結構等真菌的形態學特征，屬于古老的傳統真菌分類體系。

自1912年建立白僵菌屬以來，白僵菌屬下種水平的分類一直比較混亂，缺乏統一認識。部分種的歸屬，學界甚至存在很大的分歧［7］。白僵菌寄主繁多，生長環境各不相同，常常導致其形態特征的多樣性變化。我國對該屬的分類基本沿用了Macloed的分類方法，按分生孢子的形態不同來進行分類，由此分為球孢白僵菌和卵孢白僵菌兩個種類。但是這種分類明顯可見的問題是：卵孢白僵菌卵形孢子比例極高，球孢白僵菌僅有一半的球形孢子，因此，僅僅依據無性孢子—分生孢子的形態來進行分類，明顯缺乏說服力。總之，對白僵菌屬的分類不僅需要綜合多種形態指標，還必須引入生理如營養指標、生化如代謝指標、核酸指標或其他指標。從形態特征來說，白僵菌菌絲有隔，菌落平坦，呈絨毛狀，能產生分生孢子，孢子形成后菌落呈粉狀，表面白色至淡黃色，分生孢子梗瓶狀，單生或分枝，分生孢子著生在小梗上，孢子呈球形至卵形。對其生活史了解不完全：未發現有性階段或有性階段不清楚，只有無性繁殖階段，而稱為半知菌。因此，依據安斯沃斯 （Ainsworth）的真菌分類系統，白僵菌傳統的分類為：半知菌亞門（Deuteromycontina） →絲孢綱（Hyphomycetales） →叢梗孢目（Moniliales） →叢梗孢科（Moniliaceae） →白僵菌屬（Beauveria）［6］，在此分類系統下，白僵菌屬歸于半知菌類。

由于半知菌在整個菌物系統中的特殊性，形態學指針只能來源于無性階段。部分學者提出了不同的觀點：由于微生物形態學特征常會因營養成分、培養條件、培養時間和寄主的不同而發生變異［3］，形態學特征不能作為真實種的鑒定依據，只可作為形式種被接受［4］。因此，白僵菌屬并非真實屬，只能被當作形式屬，其屬下各種的形態特征較為一致，實際上并無親緣關系（或親緣關系不清）。總之，形態學特征無疑是白僵菌屬分類的重要指標，但對白僵菌屬種的鑒定，除了形態學指標以外，更應當兼顧其他指標，才能使分類更準確更科學。因此，在傳統分類研究的基礎上，現代微生物分類學引入了分子生物學技術，應用較多的主要有核糖體脫氧核糖核酸（rDNA）序列測定、線粒體DNA限制性片段多態性（RFLP）分析、隨機擴增多態性（RAPD）分析及脈沖場凝膠電泳（PFGE）分析等等。

微生物分類學是一門不斷發展的學科。近代科學的迅速發展和新技術的不斷滲透，特別是在分子生物學和生物工程深入發展的今天，人們對微生物的認識不斷深化，以形態為主的傳統分類方法已不能滿足現代分類鑒定的需要，現代分類方法不斷深化，鑒定指標不斷革新。如從傳統的分類學方法到數值分類法、從簡單形態指標、生理生化指標到遺傳學、分子生物學、細胞化學組分等指標，極大地促進了微生物分類學的發展。應用分子生物學技術，從遺傳進化角度闡明真菌種群之間和種間內的親緣關系，是當前真菌分類學的研究熱點，較之前傳統分類方法更全面也更準確，更能體現真菌種屬間親緣關系。隨著對白僵菌研究的不斷深入，特別是分子進化和系統發育的研究，將白僵菌重新進行了歸類組合。新版《真菌詞典》中的分類系統對原先的分類系統進行了修訂并作出了很大調整［8］。美國國家生物技術信息中心（NCBI）將白僵菌歸類為：真菌界（Fungi）→雙核亞界（Dikarya）→子囊菌門（Ascomycota）→盤菌亞門（Pezizomycotina）→糞殼菌綱（Sordariomycetes）→肉座菌亞綱（Hypocreomycetidae）→肉座菌目（Hypocreales）蟲草菌科→（Cordycipitaceae）→蟲草屬（Cordyceps）。目前，越來越多的文獻和研究采用了NCBI的分類標準，為了避免名稱混亂，方便學術交流，為科學分類和檢索奠定基礎，建議統一為美國國家生物技術信息中心NCBI的分類標準。

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參考文獻

［1］ 林亞靜，陳景蕓.生防菌白僵菌研究概述［J］.商品與質量·學術觀察，2012（2）：245.

［2］ 中華人民共和國藥典委員會.中國藥典［M］.北京：中國醫藥科技出版社，2015.

［3］ Mugnal L，Bridge P，Evence H. A chemotaxonomic evaluation of the genus Beauveria，Mycol. Res.［J］.1989.

［4］ 高紅，張冉，萬永繼.白僵菌的分類研究進展［J］.蠶業科學，2011，37（4）：730-736.

［5］ 沈萍，陳向東.微生物學［M］. 高等教育出版社，2016.

［6］ 戴芳瀾.真菌的形態和分類（第一版）［M］.北京：科學出版社，1987.

［7］ 胡巍，黃秀梨.中國蟲生真菌研究與應用 ［M］.北京：中國農業科技出版社，1997.

［8］ Ainsworth， Bisby，Dictionary of the Fungi［M］.10th Edition，2008.

收稿日期：2023-07-25中文收稿日期

基金項目：教育部重點實驗室資助項目（XNYB19-03）。

第一作者簡介：魏萬勇（1968-），男，四川南充人，碩士，高級講師，長期從事微生物學教學和科研工作。電話：13990878187，18181110537；E-mail：806231547@qq.com