微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)的研究现状及应用

苏云金杆菌又称苏云金芽胞杆菌简称B。

苏云金杆菌发现人们利用微生物消灭植物病虫害提供了美前景。

化学杀虫剂长期使用对生态环境产生了严重破坏而害虫种群抗药性也日益提高因生物杀虫剂因其“绿色环保”特日益引起人们广泛关。

现人们已用发酵罐规模地生产苏云金杆菌并制成粉剂或可湿剂、液剂应用农业对00多种害虫有不致病和毒杀作用。

苏云金芽孢杆菌是目前世界上产量、应用广生物杀虫剂

简要介绍作生物杀虫剂B发展历史、研究现状和应用情况。

研究历史[]90年日学者石渡繁胤( g)从虫尸体液分离出苏云金杆菌猝倒变种(Bllrg vr)成苏云金杆菌研究起[]。

9年Brlr发现杆菌并详细描述了该菌形态和培养特征定名苏云金杆菌(Bllrg)指明苏云金杆菌含伴孢晶体(rr rl)[3]。

938年苏云金杆菌商品化用防治地海粉螟。

0世纪50年代许多国进行了商业性生产。

953年次发现苏云金杆菌杀虫活性与伴孢晶体有关并和z955年证实伴孢晶体是种蛋白质。

98年和l首次将菌株伴孢晶体基因克隆到肠杆菌并得到表达。

0世纪60年代用血清学技术进行B鉴定和分类。

二次世界战苏云金芽孢杆菌被广泛使用至今已有60多年[]。

由其推广力以及人们农药使用识传统观念限制目前生物农药仅占全部农药市场份额很少部分从可看出苏云金芽孢杆菌杀虫剂任然具有较发展潜力。

简介B是种革兰氏阳性芽孢杆菌昆虫病原细菌其菌体短杆状、有鞭毛般单生或形成短链。

它是多样性丰富种群按照其鞭毛抗原差异可将现有分离得到B分成7 血清型共83 亚种

已确定数十种苏云金芽孢杆菌菌系及30多种它们编码杀虫晶体蛋白近几年克隆B基因已入植物并植物体高效表达。

B综合利用苏云金芽胞杆菌作种生物农药广泛应用消杀害虫。

其机理是B菌体能芽孢形成期可产生具有杀虫活性晶体蛋白且伴孢晶体(原毒素)对鳞翅目或双翅目等多种昆虫具有毒杀活性[5]。

昆虫取食晶体蛋白杀虫作用程要溶、酶活化、与受体结合、插入以及孔洞或离子通道形成等五环节。

扰乱肠正常跨膜电势及酸碱平衡导致上皮细胞退化脏机能麻痹进食停止终害虫因饥饿和(或)败血而死亡。

研究现状及苏云金芽胞杆菌也是种重要生物杀蚊制剂目前已发现多种亚种或血清型具有灭蚊活性如亚种、rr亚种、r亚种亚种和g亚种等[67]。

科学们已微生物、生物工程、基因工程等多领域里有了多方面研究进展通量献分析表明苏云金芽孢杆菌(B)研究主要集分子水平上[8]。

随着生物技术发展现已对苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白质和相关基因作了深入而透彻研究也就是说基因水平上对它有了更多了。

研究发现其体具有种r基因正是这种基因编码产生蛋白质对上述昆虫具有极毒性所以这种基因结构和特性就影响到它身也影响到它杀虫围。

当然某基因长期应用会刺激昆虫产生抗体。

因现对苏云金芽孢杆菌研究更多地集分子水平上。

我国B生物农药研究开发与应用技术已达到国际先进水平。

新型发酵设备出现、发酵吨位提高、工业发酵技术成熟、发酵液处理技术完善以及剂型多样化都无疑我国B生物农药产业发展创造了条件。

我国主要研究成体现研制和生产质优价廉B悬浮剂和高效价粉剂实现了国B杀虫剂商品化生产;建立了以生物测定基础产品毒力效价测定质量标准化技术化系统;研究了助剂及贮存条件对B影响助剂筛选和有效存贮提供了可靠依据;规模推广应用B杀虫剂以防治棉、粮、蔬及林业害虫并取得了良效;B粉剂毒力效价和防虫效已达到国际类产品先进水平;以棉铃虫和菜蛾标准昆虫建立了国B产品质量标准化测定技术系统国产B杀虫剂行业标准建立奠定了良基础与B杀虫剂国际质量标准接轨提供了保障。

优势及存问题B杀虫剂优势B细菌蛋白质毒素人和畜、禽胃肠不起作用因对人畜无毒使用安全。

B细菌只特异性地感染定种类昆虫对天敌起到保护作用对鱼类、蜜蜂安全但对蚕高毒。

不污染环境不影响土壤微生物活动是种干净农药

连续使用能够然控制虫口密。

没有残毒生产产品可安全食用也不改变蔬菜和实色泽和风味。

B应用存主要问题商品用B制剂生产防治存速效性差、对高龄幼虫不敏感、田持效期短以及重组工程菌株遗传性状不稳定等问题。

因了提高B制剂杀虫效对其增效途径研究已成世界性研究热主要包括筛选增效菌株;利用化学添加剂、植物它感素、几丁质酶作增效物质;昆虫病原微生物作增效等。

苏云金杆菌制剂属微生物农药尽管与环境和人兼容性上比传统农药但相对植物农药、矿物质农药而言还是不够安全。

如有些菌株含有β外毒素它对哺乳动物等有毒欧美国禁止使用。

随着B杀虫剂和B基因植物不断推广和使用强不断增加害虫对B产品可能产生抗性从而导致B基因相对退化进而失抗虫活性是目前阻碍B产品研发与推广很严重问题。

因寻新高活性菌株或是新杀虫晶体蛋白基因是项有重要义研究

苏云金杆菌制剂虽然很多方面都比传统农药优势明显但是杀虫效仍然比不上传统农药显著。

随着使用增长也会产生抗药性。

前景及展望[0]世纪人类对健康和生态平衡关越越高人们追是可持续发展无污染、与人类生存环境协调发展绿色产业农业就是其非常重要方面。

我国又是农业国建立环保型、节约型农业微生物农药将农产品优质安全生产和降低有毒物质残留提供技术和物质保证[]。

B发展前景是非常乐观随着各门学科不断发展人们正不断地从生物化学、基因工程等上游技术研究思路出发结合代谢动力学、发酵动力学、发酵处理化工技术、生物化学反应工程技术等下游技术研究微生物发酵程通各门学科交叉和渗透定能不断扩宽B开发领域。

与随着以基因工程主导现代生物技术不断发展新代遗传工程杀虫剂具有良开发应用前景研究性能良B基因工程菌成今热。

苏云金杆菌还存些问题要进步完善诸如B毒蛋白基因抗虫谱较窄、昆虫易对杀虫结晶蛋白产生耐受力、B毒蛋白基因植物体表达水平和稳定性都是研究者重要方向[]。

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