微生物除草剂的研究与应用进展

生物除草剂剂型研究进展_赵航

专论与综述 Reviews 收稿日期:　2005-01-11 修订日期:　2005-05-20基金项目:　国家自然科学基金资助(30370942);浙江省科技厅项目(2004C32003,2005C22018)＊通讯作者 生物除草剂剂型研究进展 赵　航,　周勇军,　刘小川,　余柳青 ＊ (中国水稻研究所,浙江杭州　310006) 摘要　生物除草剂由于受到生物因素、环境因素和技术因素的影响,使其开发受到一定限制。生物除草剂固体剂型与液体剂型在一定程度上克服了对湿度的依赖性,使其保证了生物活性,使用时在目标植物上能保持湿润,在田间适宜条件下发挥其优良效果;由于若干新型添加剂和先进技术的应用,使其液体剂型得到进一步开发。本文介绍了生物除草剂一些新的固体和液体剂型的研究进展。关键词　农药学;　生物除草剂;　剂型;　植物性活性物质中图分类号　S 482.4 Advances in bioherbicide formulation ZHAO Hang ,　Z HO U Yong -jun ,　LI U Xiao -chuan ,　YU Liu -qing (China National Rice Research I nstitute ,Hangz hou 310006,China ) Abstract Reducing dew dependence is a principal aim in the formulatio n of many po tential bio herbicides .In the present paper ,the research attempting in part to overcome this problem via the development of novel solid and liquid fo rmulations is described .Ty pically solid formulations must be able to survive the field co nditions and remain inactivated until suitable conditions appear .Liquid formulatio ns have the po tential to function soon after application provided they remain moist on the target plant surface .Several a ttempts to improve w ater -holding capacity in liquid formula tio ns have been ex amined .T he use of multiple emulsions o f w ater in oil has recently show n promise . Key words pesticide sciences ;　bioherbicides ;　formula tio n ;　phy to -activ e substances 20世纪中晚期,科学家提出利用植物病原菌控制杂草的新观念。当时应用特殊真菌病原体孢子作为真菌除草剂,在可控试验条件下其防除杂草效果受到了科学家们的关注。 自从真菌除草剂Devine ?[1]和Collego ?[2]分别于1981年和1982年在美国注册后,另外6种产品也先后在国际上注册。其中Cam perico ?是细菌除草剂,其剂型研制技术广泛用于同类型产品的研制开发。但与此领域中的研究成本投入相比较,新产品的数量增长缓慢。原因之一是尽管确定了一个对于某种杂草有效并具潜力的新病原菌种,但是其后的研究发展过程却漫长而复杂。因此,能看到相当数量的文章明确了具有潜力的菌种,但却只有相对少的论文报道生物除草剂的规模生产、剂型、贮存和应用等技术,有许多因素限制了生物除草剂的 发展。 1　生物除草剂发展的限制因素 限制生物除草剂发展的因素可分为生物因素、环境因素、技术因素和商业因素。生物限制因素包括寄主的生长变化和抗性增加,这种限制通常在方案实施的早期就被人们所认识,如果其影响较大,则会导致研究的失败;环境限制因素包括温度、湿度等。湿度是最主要的影响因子,它影响生物除草剂的除草效果;技术限制因素包括大规模生产和剂型工艺,这些知识通常超出了杂草学家和病理学家的研究领域,而聘请生物剂型和发酵工艺的工程专家需花费较高的成本;特定的病原菌只能防除特定种类的杂草,使得生物除草剂产品的杀草谱有限,从而影响进入市场。

真菌微生物的研究进展

论文题目：真菌微生物的研究进展作者：华江涛 专业：生物化工工艺 班级：生化1321 学号： 2013277102 指导老师：刘磊 2016年4 月12日

真菌微生物的研究进展 目录 第1章传统微生物培养法 (3) 第2章分子生物学方法 (3) 2．1基于PCＲ的克隆文库方法 (3) 2．2变性梯度凝胶电泳（DGGE） (3) 2．3末端限制性长度多态性（T-ＲFLP） (4) 2．4实时荧光定量PCＲ (4) 2．5荧光原位杂交（FISH） (4) 2．6序列标签标记的高通量测序 (4) 第3章宏基因组学技术（Metagenomics） (5) 前景与展望 (5) 致谢 (6) 参考文献 (6)

摘要 真菌广泛存在于自然界，在生态系统中发挥着重要的作用。随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现，打破了传统微生物培养法的局限性，人们对于真菌多样性的认识日渐提高。该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程，介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法，包括基于PCＲ的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCＲ、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术，并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力 关键词 真菌；多样性；研究方法 Abstract Fungiwidelyexistsinnatureplayinganimportantroleintheecosystem．Theper vasiveapplicationofmolecularbiol-ogytechnologyinmicrobialdiversityand theemergenceofmetagenomicbreakedthelimitationsoftraditionalmicrobialc ulturemeth-odsothatimprovethehumansrecognitionoffungaldiversity．This paperreviewedthemaindevelopmentcourseofstudyingfungaldiversityapproac hesintroducedseveralcommonlyusedmethodsofmolecularbiologyonfungaldive rsityresearchmainlyincludingclonelibraryPCＲbased，DenaturinggradientgelelectrophoresisTerminalrestrictionfragmentlength polymorphismeal-timeflu-orescentquantitativePCFluorescenceinsituhybri dizationandbarcodedpyrosequencingndexpoundedthehugepotentialofmetagen omicsinthisfield． Keyword fungi；diversity；method 正文 自然界中的微生物分布广、种类多、资源极其丰富，主要包括细菌、病毒、真菌等。迄今人们已发现的微生物物种仅为自然界中微生物总数的1%～10%［1］。微生物群落多样性是环境微生物多样性研究的核心内容。目前微生物多样性研究多局限于细菌，而对真菌的研究相对较少。研究真菌群落多样性可以了解真菌群落结构、真菌的种类和数量分布特点，并且可以进一步为控制和优化真菌群落结构提供参考，同时也是研究微生物群落多样性的重要内容。真菌遍布于自然界，据估计约有数百万种，已发现的仅9万余种，已发现的导致人类疾病的仅约400种。人类也生活在真菌包围的环境中，日常工作、生活中所接触到的真菌种类目前的认知。因此，不论是自然环境还是人体都具有较高的真菌多样性。真菌多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看，大致上可分为：传统的微生

植物免疫反应研究进展

植物免疫反应研究进展 摘要：植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面:PTI和ETI。病原物相关分子模式（PAMPs）诱导的免疫反应PTI 是植物限制病原菌增殖的第一层反应，效益分子（effectors）引发的免疫反应ETI是植物的第二层防卫反应。本文主要对植物与病原物之间的相互作用以及植物的免疫反应作用机制进行了综述，为进一步广泛地研究植物与病原微生物间的相互作用提供了便利条件。 关键词：植物免疫；机制；PTI；ETI 植物在长期进化过程中形成了多种形式的抗性，与动物可通过位移来避免侵染所不同的是，植物几乎不能发生移动，只有通过启动内部免疫系统来克服侵染，植物的先天免疫是适应的结果是同其他生物协同进化的结果。植物模式识别受体(pattern recognition receptors)识别病原物模式分子(pathogen associated molecular patterns, PAMPs), 激活体内信号途径，诱导防卫反应, 限制病原物的入侵, 这种抗性称为病原物模式分子引发的免疫反应(PAMP-triggered immunity, PTI)[1]。为了成功侵染植物，病原微生物进化了效应子(effector)蛋白来抑制病原物模式分子引发的免疫反应。同时，植物进化了R基因来监控、识别效应子, 引起细胞过敏性坏死(hypersensitive response, HR)，限制病原物的入侵，这种抗性叫效应分子引发的免疫反应(effector-triggered immunity, ETI)[2]。 1 病原物模式分子引发的免疫反应 1.1植物的PAMPs PAMPs是病原微生物表面存在的一些保守分子。因为这些分子不是病原微生物所特有的，而是广泛存在于微生物中，它们也被称为微生物相关分子模式 （Microbe-associated molecular pattern, MAMPs）。目前在植物中确定的PAMPs有：flg22和elf18，csp15，以及脂多糖，还有在真菌和卵菌中的麦角固醇，几丁质和葡聚糖等。有研究证明在水稻中发现了两个包含LysM结构域的真菌细胞壁激发子，LysM 结构域在原核和真核生物中都存在，与寡聚糖和几丁质的结合有关，在豆科植物中克隆了两个具有LysM结构域的受体蛋白激酶，是致瘤因子（Nod-factor）的受体，在根瘤菌和植物共生中必不可少，这说明PAMPs在其它方面的功能。在这些PAMPs中flg22和elf18的研究比较深入，Felix 等

生物活性物质研究进展-郑灿龙

新疆农业大学 专业课程论文 题目：核桃青皮的综合加工利用姓名： 学院：食品科学与药学学院 专业：食品科学与工程 班级： 学号：0940910132 指导老师：张辉职称：副教授 2011年6月10日 新疆农业大学教务处制

核桃青皮综合加工利用的发展现状与前景 作者：迪力夏提·卡迪尔 摘要：介绍了核桃青皮的化学成分，并重点介绍了核桃青皮应用的现状和关于研究的最新进展。目前，核桃青皮的综合加工利用程度较低，应用范围也很狭窄。因此,对核桃青皮综合加工的开发与利用,是一项极有意义的工作，本文对核桃青皮综合加工利用的进展进行叙述,以期为核桃青皮的开发利用提供信息。 关键词:核桃青皮；化学成分；加工利用；发展现状 Synthetically processing and using of Green peel of Walnut Author: Abstract：This article has a brief overview on the chemical compounds of Green peel of Walnut, especially introduce and the latest progress of scientific research about Green peel of Walnut.At present, the application processing of green peel of walnut is in a low level. The range of the application is also narrow, mainly applied in medicament. Key words：Green peel of Walnut;chemical compounds; processing; the status quo of development； 前言 核桃(Walnut Epicarp)又名胡桃，胡桃属(Juglans Linn.)植物属于双子叶植物纲金缕梅亚纲胡桃科（Juglandaceae)，全世界已记载约20种。其中，中国有4种，分别为胡桃楸(J.m andshu rica M axim.)、核桃(J.reg ia L inn.)、野核桃(J.cathayensis Dode)和麻核桃(J.hopriensisHu)，主要栽培于东北的南部、华北、西北、华中及华东地区[1-2]。核桃未成熟时核外部有一层厚厚的绿色果皮（核桃青皮）随着核桃逐渐成熟该青皮会渐渐变黑。我国传统中药及临床上有用该青皮治疗胃痛、胃溃疡、皮肤病子宫脱落等的记载,但是疗效和机理尚不明确,临床上曾出现过皮肤过敏现象 [3]。 1.核桃青皮的化学成分 目前，核桃青皮中化学成分的提取分离和成分鉴定研究取得了一定的进展。用气相色谱/质谱联法分别鉴定出核桃青皮中有39种挥发油和7种脂肪酸，结果显示挥发油占79.09％、脂肪酸占19.02％，其中的挥发油有烃类（26种、71.80％）、酮类（3种、10.83％）、醇类（6种、7.96％）、呋喃类（1种、5.79％）、酚类（1种、1.99％）、肟类（1种、0.95％）、酯类（1种、0.71％）七大类化合物，以倍半萜类为主[4]，具有平喘、抑菌抗肿瘤作用。 各脂肪酸的含量为十六碳酸19.30％、十八碳酸3.03％、十六碳烯酸2.93％、十八碳烯酸1.45％、十八碳二烯酸14.36％、十八碳三烯酸3.21％。十八碳二烯酸是人体所必需的脂肪酸，而花生四烯酸其生物活性最强，体内含量最高，对其营养功能亦不可忽视。亚麻酸具有软化血管、防治高血压及心脏病等特殊功效，具有极高的食用和营养价值，缺乏时可影响幼猴视力和视网膜反应[5]。用水提醇沉法提取粗多糖，高效毛细管电泳测定单糖组成，苯酚-硫酸法测定质量分数，粗多糖提取率为38.07％、精制多糖为76.08％。主要单糖组分为半乳

浅谈生物除草剂的发展状况与应用前景

浅谈生物除草剂的发展状况与应用前景据统计全世界广泛分布的杂草有30 000多年种，每年约1 800种对作物造成不同程度的危害，每年因杂草危害造成的农作物减产高达9.7%。近百年来采用化学除草剂有效地控制了许多杂草，但化学药剂的大量使用也引发了一系列的问题，诸如除草剂抗性杂草植株的出现、土壤污染、水质的退化、以及对非杂草生物(特别是人、畜)的危害等。随着人们环境意识的提高和农业可持续发展的需要，高效、环保、无害的微生物除草剂的研究越来越显示其重要的社会意义和经济价值。 一生物除草剂的发展历史及现状 利用生物防除杂草已有近200年的历史。随着人们对植物病原菌认识的深入，上世纪中叶开始了微生物除草剂的开发研究。近几十年来，随着植物病原菌的不断分离和研究，尤其是从杂草病株中筛选出来的一些植物病原菌表现出了潜在的除草活性，有可能开发成为可替代化学除草剂的新型生物除草剂。 1981年，Devine在美国被注册登记为第一个生物除草剂，Devine是美国弗罗里达州的棕榈疫霉致病菌株的厚垣孢子悬浮剂，用于防治杂草莫伦藤，防效可达90%以上，且持效期可达2年，被广泛用于桔园杂草防除。 （一）生物除草剂的除草效果及杀草机理 生防杂草有机体筛选，从理论上说主要依据两条标准:有效性(药效)和专一性(安全性)。而对于生物除草剂的发展，有效性则是最关键的因素。生物除草剂的药效包括控制杂草的水平、速度以及具体操作的难易程度等。除草机理涉及到它对防治对象的侵染能力、侵染速度以及对杂草的损害性等。侵染能力可以从侵染途径、侵染部位、侵染后在组织中的感染能力等反映，如某些菌可以侵染但不能在组织中感染发病。对杂草的损害常表现为引起杂草严重的病症如炭疽病、枯萎、萎蔫叶斑等，这些症状的发生，有时与真菌的特异植物毒素的产生有关。真菌的侵害一开始和杂草生长处于相互拮抗和斗争状态。杂草的防御机制和生长会修复侵染物导致的损害、只有侵害速度高于杂草生长速度才能控制住杂草，虽然飞机草尾孢的侵染力强和专一性高，但侵染速度远滞后于紫茎泽兰的快速生长，

水生动物肠道微生物研究进展

水生动物肠道微生物研究进展 作者：张美玲杜震宇 来源：《华东师范大学学报（自然科学版）》2016年第01期 摘要：动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落，肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比，水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展，阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景. 关键词：肠道微生物；水生动物；益生菌；免疫调节；营养代谢 中图分类号：Q938.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2016.01.001 0引言 动物体消化道内栖息着一个数量庞大的微生物群落，约含1000～5000种微生物，并由此在宿主肠道内形成了一个复杂的微生态系统（micro-ecosystem）.目前已知，消化道菌群与宿主及消化道环境（如食物、体温、pH值等）三者之间构成了相互作用与依赖的“三角”关系，共同参与营养物质的消化、吸收及能量代谢的过程，在高等动物中，已有很多研究阐明肠道微生物参与宿主营养代谢或免疫调节.新近的研究工作发现，人体肠道内的拟杆菌具有独特的碳水化合物结合结构域，可以有效地提高细菌对于膳食纤维的结合能力，增强其降解多糖的效率，帮助宿主利用膳食中的多糖类物质，人体肠道内的柔嫩梭菌（Fae-calibacterium prausnitzii）通过分泌特定的代谢物阻断NF-κB的激活及IL-8的产生，从而抑制肠道炎症疾病的发生，随着对肠道微生物功能解析工作的逐步深入，现在学界已逐渐认识到，在动物生理学尤其营养代谢研究中，必须充分考虑肠道细菌的作用。当前，高等动物肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系与调控机制已成为国际生物学和医学的研究热点之一.然而水生动物肠道微生物与宿主生理的关联与调控研究尚处于起步阶段。相比于陆生脊椎动物，水生动物处于更为复杂的生态环境之中，其肠道微生物结构和陆生动物相比具有更大的多样性和复杂性，这也给水生动物肠道微生物研究带来了挑战。尽管如此，国内外仍有一些学者对水生动物肠道微生物进行了初步研究，并取得了较好的进展。 1水生动物肠道微生物结构形成的影响因素 与其它动物相类似，目前的研究表明水生动物的遗传背景、饲养环境、饲料组分均可以显著影响其肠道微生物的结构组成.关于宿主的遗传背景对肠道微生物的影响目前在国内外均有报道，研究发现处于不同生长环境中的斑马鱼肠道存在一个核心菌群，而生活在同一淡水环境

病原微生物的检测方法研究进展

病原微生物的检测方法研究进展 摘要：本文章主要对病原微生物的检测方法研究进展进行综述，具体介绍食品、环境方面的病原微生物的检测方法研究进展。以及本人对病原微生物检测方法发展的一些看法及体会。 关键词：病原微生物检测方法PCR技术食品检测 Abstract: This article mainly summarized research progress on detection methods of pathogenic microorganism，Specific introduction food, environment research progress of methods used for the detection of pathogenic microorganisms. And I have some views on the development of pathogenic microorganism detection method and experience Key words: Pathogenic microorganisms Detection method PCR technology Food testing 病原微生物是指可以侵犯人体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原体。 病原体中，以细菌和病毒的危害性最大。病原微生物指朊毒体、寄生虫（原虫、蠕虫、医学昆虫）、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。本文主要介绍的是在食品、环境、医药方面病原微生物检测方法的应用及研究，目的在于了解病原微生物的检测方法及其研究进展，增加生物学科普知识。 1病原微生物概述 1.1 病原微生物概念 病原微生物是指可以侵犯人体，引起感染甚至传染病的微生物，或称病原体。 病原体中，以细菌和病毒的危害性最大。病原微生物指朊毒体、寄生虫（原虫、蠕虫、医学昆虫）、真菌、细菌、螺旋体、支原体、立克次体、衣原体、病毒。

2020肠道微生物与免疫的研究进展

2020肠道微生物与免疫的研究进展 人体正常的肠道微生物数量达1012~1014,其平均质量约为1.5 kg[1-2],约6~10个类群(3 000种)微生物组成[2-3]。婴儿在出生之后不久就有微生物在肠道定植,直到肠道微生物达到一个稳定的共生群[4]。肠道微生物对于宿主是有益的,在过去10年的研究中,已经发现肠道微生物在人体发育、肠道屏障、免疫调节、物质代谢、营养吸收、毒素排出，以及疾病的发生、发展等方面发挥着巨大的作用。肠道菌群的紊乱可能导致肥胖、肝硬化、糖尿病、心血管疾病，以及孤独症等各种疾病的发生。肠道微生物的主要功能是帮助宿主代谢,使能量和营养物质更好地被利用,为肠道上皮细胞提供营养,增强宿主免疫功能,帮助寄主抵抗病原菌[5]。最近，大量的研究表明,肠道微生物的代谢功能是非常重要的,并且效率远远超过肝的代谢功能。例如肠道微生物不仅可以影响视网膜的脂肪酸组成和眼睛晶状体、骨骼的密度、肠道血管的形成[6];而且可以提供必需的营养物质(生物素、维生素K、丁酸等)和消化食用纤维素[7]。肠道微生物同脊柱动物已经一起进化了几千年,因此，免疫系统正常功能(抵抗细菌病原体)的实施需要依靠肠道微生物。同时,肠道微生物是刺激“黏膜免疫系统”(mucosal immune system)和“全身免疫系统”(systemic immune system)成熟的重要因子[8-9]。许多实验研究发现肠道微生物的组成及代谢产物对免疫和炎性反应有很重要的影响。如果肠内部免疫系统

崩溃就会引起慢性肠炎疾病,例如克罗恩病和溃疡性结肠炎[10],然而,由于共生肠道微生物的多样性和很难断定哪种细菌是共生菌还是条件致病菌,所以对于肠道微生物定植反应的免疫调控是复杂的。近几年,肠道菌群与免疫的研究受到越来越多人们的关注。因此,本文就肠道微生物与免疫系统的关系做一综述。 1 肠道微生物群相关的疾病 近年来,大量肠道微生物与肠道生理功能关系的研究表明,肠道微生物在宿主健康与疾病方面有重要的作用[11],通过对炎性反应动物模型的研究已经确定肠道微生物与肥胖、糖尿病、过敏和哮喘等疾病的发展和变化有重要关系[12]。目前,已经有许多实验发现肠道微生物与肥胖和糖尿病有关,其中一个最新的研究表明，在遗传或者饮食诱导的肥胖小鼠肠道内Akkermansia muciniphila(一种存在于黏液层的黏液素降解菌,在健康情况下,它占肠道微生物菌群总数量的3%~5%)菌急剧减少,在饮食诱导的肥胖小鼠肠道内A. muciniphila的丰度比对照组小鼠低100倍,在饮食诱导的肥胖小鼠口服A. muciniphila后发现小鼠的体质量降低和身体指数得到改良;进一步研究发现,A. muciniphila可以降低胰岛素耐受性,控制脂肪储存、脂肪代谢、甘油酯和葡萄糖的稳态[13]。另一个研究通过比较Ⅱ型糖尿(T2D)和正常70岁欧洲妇女的肠道微生物组成,发现在有糖尿病的群体中,4个乳酸

高通量测序在病原微生物学方面的研究进展

高通量测序在病原微生物学方面的研究进展 近年来，随着测序技术的不断发展，实现对大量分离菌高通量，更准确的序列分析，以及对细菌种群进行高分辨率的系统发育分析，极大地提高了对病原微生物产生、适应和传播的认识。高通量测序（high throughput generation sequencing，HTS）技术是人类和动物基因组学研究领域中最热门的话题，与基于Sanger方法的最复杂的毛细管测序仪相比，该技术可以产生的数据多100倍。 与传统的第一代测序，又称Sanger测序相比，在DNA测序方面，HTS技术具有快速、廉价和高通量的优点，使得细菌基因组学研究发生了巨大的变化。高通量“台式”测序仪的出现的使实验室能够独立于专业测序中心进行测序工作，同时，HTS高分辨率的特点可以确定病原菌克隆的分子机制，辅助研究人员推断出全球大流行以及局部暴发期间的传播途径，甚至可以对患者个体在感染期间进行细菌种群进化分析。与传统的杂交方法相比，HTS还提供了转录组分析的潜力，包括覆盖全基因组范围及准确定量等，且深度测序辅助对细菌突变体文库的构建，以确定病原菌在体内生长或在其他特定生长条件下存活所需的决定因素。本文将对HTS在细菌病原体方面的近期研究进展进行阐述。

一、感染过程中细菌进化的研究 感染性疾病的进展和结果往往取决于宿主与病原体如何相互作用，采用HTS技术进行的研究为定殖和感染过程中细菌病原体的进化提供了新的见解。例如，研究发现，在感染过程中，由于选择性压力（例如与其他微生物共同感染、宿主的免疫反应及抗生素的应用等），某些固定的亚种中会随机出现有利与病原菌的突变，同时，在感染期间还可以发生抗生素耐药性的突变。相较于与传统的PCR扩增技术和一代Sanger测序，HTS的超基因组学方法可以从微生物群分析得到更大的多样性。例如，与健康者相比，肺囊性纤维化患者的微生物多样性降低与更严重的炎症相关，并且微生物的代谢途径的明显发生改变。 二、确定疾病暴发的来源和传播途径 传统的细菌分型方法鉴别力较低，无法在传染病暴发的流行病学调查中发挥精准的作用。全基因组序列可以为分离株之间核苷酸提供最高水平的分辨率，可识别医院内部和医院之间以及社区之间的传播。应用该种新方法可以确定传播的起源是某单一菌株还是多个菌株共同引起。

微生物农药综述

微生物农药 薛小宁 （天水师范学院生物工程与技术学院，天水741000） 摘要：对微生物农药的概念、种类及其作用机理进行了综述，其中重点介绍了微生物农药的分类，同时对我国目前使用的几类微生物农药的研究应用状况进行了阐述，并对微生物农药的发展前景做了简要的展望。 关键词：微生物农药；微生物杀虫剂；微生物杀菌剂；微生物除草剂 Abstract:The concept, kinds and function mechanism of microbial pesticide were summarized, which mainly introduced the classification of microbial pesticide, as well as the use of several types of the microbial pesticide research in our country at present application status, and development prospects of microbial pesticide a brief outlook. Keywords: Microbial pesticide；Microbialinsecticides；Microbialfungicides；Microbial herbicides 农药在农业生产中必不可少的，在保护农作物及收获物免受有害生物危害，改善农作物的抗劣性能和促进农业增产方面起着重要作用。我国每年农药使用量巨大，而化学农药一直是防治农作物病虫害的主体[1]。然而半个多世纪过去了，由于无节制地使用化学农药和化学肥料，给农业生产带来了一系列问题[2]。人们逐渐认识到了使用化学农药带来的巨大危害，进而去寻求能够实现农作物高产、优质、高效的途径。因此，生物农药的研究开发越来越受到各国的重视[3]。从20世纪60年代的青虫菌到现在的阿维菌素，我国微生物农药的研究、开发和生产已有近40年的历史并取得了重大进展[3]。 1微生物农药的定义及特性 1.1微生物农药的定义 微生物农药是指以细菌、真菌、病毒和原生动物或基因修饰的微生物等活体为有效成分，具有防治病、虫、草、鼠等有害生物作用的农药。 1.2微生物农药的特性 目前，微生物农药逐渐作为农药产业的主体，与化学农药相比，有着诸多方面的优点：（1）研发的选择余地，开发利用途径多；（2）无公害、无残留，安全环保；（3）特异性强，不杀伤害虫天敌及有益生物，维持生态平衡；（4）不易产生抗药性；（5）环境相容性好；（6）生产工艺简单[4]。

生物除草剂的开发、研究进展与未来发展思路

8/869 市场纵横 生物除草剂的开发、研究进展与未来发展思路 王禹博1，纪明山1，谷祖敏1，张淑东1，张双1，杨宁2，王勇2 （1．沈阳农业大学植物保护学院，沈阳 110161；2．辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山 114051） 摘要：针对当今国内外生物除草剂的研究进展及应用情况，分析了生物除草剂存在的问题及其原因，提出了生物除草剂的未来发展思路及解决办法。对微生物除草剂、微生物源除草剂、植物源除草剂进行综述，并对其利用微生物产生的其代谢产物、天然植物提取物防治杂草的潜在优势进行了回顾性分析。安全、环保、持效期长及能够恢复土地原生态的生物除草剂的研究越发引起人们的关注，市场上会出现越来越多且越来越成熟的微生物及其代谢产物、植物天然产物等生物除草剂。 关键词：生物除草剂；研究进展；发展思路 采用化学除草剂能够有效控制绝大部分杂草，但长期滥用却带来许多不利影响，比如杂草产生了抗药性，土地生态被破坏，地表水被污染，对人类、牲畜等造成严重危害等。随着国家对环保宣传力度的加大以及人们对赖以生存的环境的保护意识的增强，对自身健康的要求也越来越高，人们开始追求现代农业新的种植模式。安全、环保、持效期长及能够恢复土地原生态的生物除草剂的研究越发引起人们的关注。 1 生物除草剂研究的历史和现状 生物除草剂（biological herbicides）指能够专一化控制或侵染杂草生长的一类生物制剂，在人工设计下，筛分能将杂草杀死或者得到抑制的天敌，再经发酵培养后获得具有除草作用的生物制剂。生物除草剂包括动物源除草剂（生化除草剂）、植物源除草剂和微生物除草剂（真菌除草剂）。首个成型的商品型微生物源除草剂是由从土壤中分离得到的链霉菌（Streptomyces viridochromogenes）产生的，该链霉菌产生的双丙氨膦（bilanafos）是一种非选择性的，用于防除禾本科杂草和阔叶杂草，这对于生物除草剂的发展具有里程碑的意义。第一个在美国注册登记的生物除草剂是由佛罗里达州的 棕榈疫霉（Phytoph-thorapaLmivora）的厚壁孢子制成，用于防治杂草莫伦藤。第一个由细菌制成的微生物除草剂是由日本烟草公司开发的camperico， 它是从植物兰草内一种强致病性的内生细菌中分离 /开发动态/

肠道菌群领域研究进展(完整版)

肠道菌群领域研究进展（完整版） 已有大量研究证实，肠道菌群与肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病、慢性肾病、神经系统疾病等相关，肠道菌群科学家们2019年在肠道微生物组研究领域取得了研究成果； 【1】Nat Biotechnol：突破！科学家在人类肠道微生物组中鉴别出100多种新型肠道菌群！ 近日，一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中，来自英国桑格研究院等机构的科学家们通过对肠道微生物组研究，从健康人群的肠道中分离出了100多个全新的细菌类型，这是迄今为止研究人员对人类肠道菌群进行的最全面的收集研究，相关研究结果获奖帮助研究人员调查肠道微生物组在人类机体健康及疾病发生过程中所扮演的关键角色。 本文研究结果能帮助研究人员快速准确地检测人类肠道中存在的细菌类型，同时还能帮助开发出治疗多种人类疾病的新型疗法，比如胃肠道疾病、感染和免疫疾病等。人类机体中细菌大约占到了2%的体重，肠道微生物组就是一个主要的细菌聚集位点，同时其对人类健康非常重要。肠道微生物组的失衡会诱发诸如炎性肠病等多种疾病的发生，然而由于很多肠道菌群难以在实验室环境下生存，因此研究人员就无法对其进行更加直观地研究。

【2】Science：肠道微生物组可能是药物出现毒副作用的罪魁祸首 药物本是用于治疗很多患者，但是一些患者遭受这些药物的毒副作用。在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学的研究人员给出了一种令人吃惊的解释---肠道微生物组（gut microbiome）。他们描述了肠道中的细菌如何能够将三种药物转化为有害的化合物，相关研究结果发表在Science期刊上。 研究者表示，如果我们能够了解肠道微生物组对药物代谢的贡献，那么我们能够决定给患者提供哪些药物，或者甚至改变肠道微生物组，这样患者具有更好的反应。在这项新的研究中，研究人员研究了一种抗病毒药物，它的分解产物可引起严重的毒副反应，并确定了肠道细菌如何将这种药物转化为有害的化合物。他们随后将这种药物给予携带着经基因改造后缺乏这种药物转化能力的细菌的小鼠，并测量了这种毒性化合物的水平。利用这些数据，他们开发出一种数学模型，并成功地预测了肠道细菌在对第二种抗病毒药物和氯哌嗪（一种抵抗癫痫和焦虑的药物）进行代谢中的作用。 【3】Nat Med：肠道微生物组的改变或与结直肠癌发生密切相关肠道中“居住”着很多不同的微生物群落，即肠道微生物组，其与人类健康和疾病息息相关，近来有研究表明，评估粪便样本中的遗传改变或能准确反映肠道微生物组的状况，或有望帮助诊断人类多种疾病。近日，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自

微生物-真菌

真菌 酵母菌：1.一类以芽殖或裂殖进行无性繁殖的单细胞非丝状真菌；2.分类上主要属于子囊菌和半知菌；子囊菌亚门的酵母可进行有性繁殖，产生子囊孢子。半知菌亚门的酵母不能以有性的方式繁殖。 名称酵母菌属假丝酵母属红酵母属球拟酵母属 拉丁文Saccharomyces Candida Rhodotoula Torulopsis 所属菌种子囊菌亚门半知菌亚门半知菌亚门 形状圆形、椭圆或腊肠形球形、长圆形圆形、卵形或长形。球形、卵形、椭圆形。菌丝类型无真菌丝、有的有假菌丝假菌丝 繁殖类型无性：芽殖有性：子囊孢子无性：多边芽殖，有性：未知无性：多边芽殖无性：多边芽殖 特性对糖有较强的分解能力，在液体表面 形成干皱的皮膜。不产生色素，具有 酒精发酵能力。有真菌丝，形成厚垣 孢子。产生红或黄色素，形 成荚膜，使食品产生 红色斑点，产脂肪， 又称脂肪酵母。 耐高渗透压（耐高浓 度糖和盐） 分布果汁、谷物、乳制品肉、酸菜蜜饯、蜂蜜等。常见菌种啤酒酵母S.cerevisiae 热带假丝酵母 C.tropicalis 芽殖，能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等，不能发酵乳糖；能利用硫酸铵，不能利用硝酸盐。氧化烃类的能力强，生产石油蛋白质的重要菌种,利用农副产品、工业废料生产饲料蛋白。 分布：水果表皮、发酵的果汁、酒曲、土壤（果园）应用：啤酒、白酒、果酒、面包等

霉菌:小型丝状真菌的通称。种类多、分布广。霉变、产毒。食品工业重要的生产用菌。 名称根霉属毛霉属曲霉属青霉属 拉丁文Rhizopus Mucor Aspergillus Penicillium 所属菌种接合菌亚门同根霉属半知菌亚门 菌落形态棉絮状，由灰白色成熟至 灰黑色灰白色或带褐色的棉絮 状 各种颜色多样、多色 菌丝特征灰白色无隔菌丝、匍匐菌 丝、假根、孢子梗无隔膜、有多个细胞核、 无假根、无匍匐菌丝 有隔菌丝、足细胞、分生 孢子梗、顶囊串状分生孢 子（各种颜色） 有隔膜、无足细胞、无性 繁殖体为帚状体结构。 特性产蛋白酶，能分解大豆蛋 白酶活性强，产生多种有机酸 分布土壤、空气土壤、空气分布广。腐败的食品、衣 服、皮革等土壤、空气 实验室常见污染菌腐败的食品上发霉、潮湿、被污染的食 品。 有的可产生毒素 用途制曲、酿酒腐乳；乳酸、琥珀酸、甘 油工业用菌、制曲、酿酒、 制酱、蛋白酶、柠檬酸 工业用菌：有机酸、抗生 素 常见菌种黑根霉R.nigrican s 总状毛霉M,racemosu s 黄曲霉 A.flavus 米根霉R.oryzae 高大毛霉M.mucedo 产生黄曲霉素对肝脏有 害。 华根霉R.chinensi s 微小毛霉M.pusillus

除草剂发展现状和发展方向

杂草防治的现状和发展方向 杂草防除是将杂草堆人类生产和经济活动的有害性减低到人们能够承受的范围之内。杂草防除的方法很多。近万年来，人类一直在探索着治理杂草的各种途径、技术和方法。从最开始的手工除草一直到20世纪20年代的机械除草是人类物理性防治杂草阶段。20世纪40年代有机除草剂的合成和使用，标志着人类对杂草的防治进入了新纪元。随着某些选择性除草剂（如2,4-D，MCPA）的发现和推广成功，大面积、快速而有效的治理多种杂草已成为现实，农业生产效率显著提高。目前，人类杂草防除的方式大体包括物理防治、农业治草、化学防治、生态治草、杂草检疫等。下面就化学防治和生物防治做详细阐述。 化学防治 早在19世纪末期，在欧洲防治葡萄霜酶病时，发现硫酸铜能防治麦田一些十字花科杂草而不伤害作物，这就开始了人类化学除草的历史。1932年，选择性除草剂二硝酚和地乐酚的发现，使除草剂进入了有机化合物阶段；1942年，2,4-D以及随后的2甲4氯与2,4,5-D的发现，开辟了杂草防治的新纪元[1]。 随诊现代有机合成工业的发展和生物化学与植物生理学的研究进展，除草剂的发展日新月异。安全、广谱、高效和选择性强的除草剂不断出现。 一般地说, 虽然除草剂给增产带来的好处是显而易见，并为现代农业作出了巨大的贡献, 但是随之而来的问题亦日趋严重, 如对人类的毒害及环境污染问题。由此促进了新产品的研究和开发, 经改良的新产品使用安全, 目前已取代了许多旧产品, 但随着生物工程及种子技术的发展, 科学工作者正在探索追求更完美的新产品。世界十大种子公司之一的工? 2 种子商是世界上为数不多的几个既经营种子又研制经营化学药品的母公司中的一家, 正在着手研制既有效除草又考虑环境安全的新型除草剂[2]。 由于转基因抗除草剂作物的发展和种植面积的不断增长，大大推动了草甘膦、草铵膦等非选择性除草剂的发展。抗草甘膦性状已经在转基因抗除草剂大豆、棉花和油菜作物市场占据了主导地位。这种草甘膦+抗草甘膦作物的种植和杂草防治模式使得人类在杂草防治历史上达到了从未有过的高度。农业效率极大的提

肠道微生物体外模型研究进展

肠道微生物体外模型研究进展 随着分子微生态学，特别是高通量测序技术的发展，人类对肠道微生物的作用有了新的突破性认识。我们现在了解到人体和动物消化道系统中生长着大量的细菌，肠道中细菌的总数量甚至高出人体细胞总数的十倍。肠道微生物的菌群多样性受到多种因素的影响。其中环境和宿主的遗传背景在决定肠道菌群结构和组成方面各自起到50% 的作用。而且由于外部环境在肠道菌群结构形成过程中的巨大影响，个体之间肠道菌群结构和组成极为不同。目前的研究证明只有极少数的细菌存在于大多数人的肠道中。而个人之间菌群结构的不同反过来又直接影响到宿主的免疫系统发育和营养物质的吸收，甚至和自身免疫性疾病的产生相关。肠道微生物现在认为是人体的一个新“器官”。而肠道微生物生态的研究近十年来也受到了广泛的重视。但是肠道微生物研究存在的重要的瓶颈在于样品的采集。对正常人来说，除了收集粪便之外，小肠、升结肠、横结肠等部位的取样几乎不现实。另一方面，由于肠道细菌受到外部环境和宿主肠道环境的双重影响，如何区分外部环境和肠道内环境对肠道菌群的作用变得十分重要。所以，建立合理而易操作的体外模型对推动肠道微生态学、人体和动物营养学的发展非常有意义。本文就国内外目前经常使用的用于肠道微生态研究的体外肠道模型做一简单介绍。 体外肠道模型的发展 1 静止发酵或罐批量培养模型此模型为最原始、最简单的体外发酵模型。该发酵在小瓶子中或者pH 控制的批量发酵罐中进行。具体做法为在批量发酵罐中接入动物肠内容物或人粪便菌群的悬浮液，培养基中含有不同的待测碳水化合物或蛋白质，整个发酵过程在充满氮气或二氧化碳的下进行。该模型简单、易操作，可以同时对多种底物进行比较，所以用于对碳水化合物的初步筛选。缺点是只能用于短期的发酵研究，因为培养物内pH 和营养物水平变化很快群的改变导致该模型对肠道环境的模拟效果不理想。而且，由于死亡的细菌不能及时从发酵系统中清理出去，如果采用分子生态学的检测手段，如荧光定量PCR 或FISH 等方法无法区别死亡细菌还是活细菌，所以该模型不适用于使用16S rRNA 的分子生态学实验手段来测定菌群的变化，使用范围有比较大的局限性。但常规微生态学手段，如采用选择性培养基培养活细菌的方法还是能够测定菌群变化的。由于24 h 之后培养基中养分已被大量消耗，而发酵终产物不断累积，长时间培养结果离肠道实际内环境偏差很大。GIBSON 和FULLER 报道用此模型进行研究在48 h 内结果还是比较稳定可靠. 2 连续发酵培养系统食糜在人体和大部分单胃动物消化系统中按照口到肛门的单方向流动，所以肠道细菌在单胃动物肠道中的发酵可以看做是一种恒温连续发酵的过程。发酵工艺中连续发酵的特点和肠道发酵特点比较接近，所以通过恒化连续发酵工艺从理论上可以模拟肠道细菌发酵的自然过程。COATES 等首先设计了连续发酵培养系统，在这个系统中可以连续的加入新鲜培养基同时移除使用过的废液。随着设计工艺和制造技术的不断发展，研究人员已经可以在体外控制这个连续培养系统的pH、温度、氧化还原能和营养状态等，来控制发酵罐中细菌的数量与菌群结。最原始的连续培养是单相连续发酵模型。但由于大肠环境的复杂性及不同肠道位置的解剖结构和环境存在差异，单相连续发酵模型的局限性越来越明显，继而GIBSON 和MACFARLAN 等根据人体结肠的生理特点建立了三相连续发酵模型，同时通过比较该群的结构特点和突然死亡的人体肠道菌群的生理生化指标之间的相关性，对该模型的可靠性进行了验证。研究结果表明三相连续发酵模型能较好的模拟各个肠道解剖位置，即升结肠、横结肠和降结肠环境中肠道菌群的实际结构。现在常用的三相连续发酵系统由三个发酵瓶V1、V2 和V 3 串联而组成，它们各自的容积分别为0．22、0．32 和0．32 升，分别代表升结肠、横结肠和降结肠的生理位置。根据人体肠道不同解剖位置的实际生理特点，三个罐的pH 分别控制在5．5、6．2 和6．8，整体温度控制在37 ℃。每个发酵瓶都用磁力搅拌器以一定速度进行搅拌以混匀培养基，同时充入无氧氮气，以维持发酵瓶的厌氧环境。如图 1 所示，培养基从培养瓶依次流入V1，再从V1 流入V2，V2 流入V3，最后从V3 流入废液罐中。其营养物质的流向和人体结肠中营养物质的流同。连续培养模型目前广泛应用在肠道细菌的生理、生化研究 1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物小肠的微生物。1993 年MOLLY 等设计了一个五相反应器，命名为人类肠道微生态模拟器。该模拟系统被认为能够全方位，更好的的模拟人体肠道内的微环境。如图 2 所示，该系统温度仍然保持在37 ℃。其中Vessel l 模拟的是胃环境，反应体积是0．2 L，保留时间为 2 h，pH 控制在2．0 ～2．5。1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物生态过程，没有涉及胃和 Vessel 2 系统模拟小肠部位，反应体积为0．3 L，保留时间为6 h，pH 控制在5．0 ～6．0。Vessel 3、Vessel 4、Vessel 5 三相反应系统模拟升结肠、横结肠、降结肠部位，反应体积分别是．7、1．3、