Blasticidin S使用方法及应用
农用抗生素类型及在现代农业生产中的应用
农用抗生素类型及在现代农业生产中的应用作者：任兴超来源：《安徽农业科学》2014年第17期摘要农用抗生素属于生物农药范畴，因其安全、高效、低毒、无残留的特点，作为无公害果菜、绿色食品的首选安全农药使用。
农用抗生素按其防治对象可分为细菌病害、真菌病害、病毒病、杀虫杀螨、除草和植物生长调节剂6类，广泛应用于防治蔬菜、果树、粮棉等病、虫、草害，以及作为植物生长调节剂来使用，提高作物产量和解除药害。
关键词农用抗生素；高效；低毒；无残留；防治病虫草害中图分类号 S432.2+6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）17-05465-02农用抗生素是在20世纪40年代医用抗生素发展的基础上研究开发的。
我国从20世纪50年代开始研究发展农用抗生素，70年代后尤其进入21世纪得到了较快发展[1]。
具有天然结构的抗生素有6 500种以上，其中5 000种以上是由微生物产生的。
目前，农用抗生素的应用涵盖了杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂、杀病毒剂、除草剂及植物生长调节剂等农药所有领域[2]。
因农用抗生素易被土壤微生物分解，而不污染环境，对人畜安全，选择性高，适合现代农业对农作物病、虫、草害防治的技术要求，尤其是在发展无公害果菜、绿色食品中，农用抗生素更是作为首选安全农药来使用。
1 农用抗生素的概念及类型1.1 农用抗生素的概念农用抗生素是由微生物产生的天然化合物。
农用抗生素的来源主要是土壤微生物，目前开始从高等植物中提取，或从地衣、藻类、被子植物和各种海洋生物中寻找新的抗生素。
农用抗生素是指由微生物生命活动过程中产生的，对植物病原菌、害虫、螨类、线虫、有害植物（杂草）等其他生物，能在很低浓度下显示特异性药理作用的天然有机物，统称为农用抗生素（简称农抗）。
农用抗生素属于生物农药，亦称作微生物源化学农药。
无论细菌、真菌、放线菌都能产生农用抗生素，但主要是由放线菌产生的，约占2/3以上。
农用抗生素目前作为高效、低毒、无残留的生物农药广泛使用，在农作物病、虫、草害综合防治中发挥越来越重要的作用[3]。
生物防治-08农用抗生素
农用抗生素一、农用抗生素概述要了解农用抗生素不得不从抗生素开始，我们都离不开抗生素，列举常用抗生素。
抗生素的发现是人们研究微生物拮抗关系的结果，微生物在其生活环境中常分泌一些物质，与其它微生物发生寄生作用、竞争作用和抗生作用。
目前，虽然已有人工化学合成的抗生素和从高等动植物组织中提取的抗生素，但是抗生素的最主要来源仍然是微生物。
细菌、放线菌和真菌都是能产生抗生素，其中尤以放线菌最为突出，它所产生的抗生素种类最多，实用价值也最大。
随着抗生素事业的不断扩大，除了医疗用途外，抗生素在农业上的应用也获得迅速发展，特别是50年代以来，由于公共卫生和环境保护的要求，使高效、低毒、无残毒的农用抗生素，作为植物保护剂的要求不断增长，受到世界各国的普遍重视，成为当代微生物农药研究工作中迅速发展的一个重要方面。
1.农用抗生素的概念抗生素antibiotics在日常生活中早已为人们所熟知，它是青霉素、链霉素、土霉素、卡那霉素等一类物质的总称。
它是由微生物生命活动过程中所产生的一类特殊的次生代谢产物。
微生物产生的次生代谢产物实际上包括很多小分子化合物，如抗生素、色素、生物碱、毒素等。
而抗生素是其中具有特异性抗菌作用的一类次级代谢产物，即在有效浓度很低的情况下，通过生物化学的作用，能够选择性地抑制某些生物的生长和代谢活动，甚至杀死它们，而对产生菌本身则没有或很少有影响的一种化学物质。
在不同的研究时期，不同的学科，抗生素有不同的含义。
早在1942年，美国学者Waksman曾给抗生素下过这样的定义：“抗生素是微生物在新陈代谢过程中产生的、具有抑制它种微生物生长或代谢作用的化学物质。
”但是随着抗生素研究工作的进展和领域的日益扩大，上述抗生素的定义显然就很难确切地概括抗生素这个名词的含义了。
所以，随着对抗生素认识逐步深化，人们对抗生素这个术语也曾一再做过补充和修改，但是，由于抗生素牵涉到很多学科和领域，所以它的定义应该从各种角度来考虑。
微生物源抗生素农药简介
农用抗生素——是指由微生物发酵产生，具有农药功能用于农业上防治病虫草鼠等有害生物的次生代谢产物。
包括：井冈霉素、宁南霉素、申嗪霉素、阿维菌素、多杀菌素、乙基多杀菌素等；农用抗生素实际上是介于生物农药和化学农药之间的一大类重要的特殊农药。
农用抗生素是随着医用抗生素的发展而发展起来的，它的研发始于美国、英国和日本等国的科学家首先尝试应用链霉素和土霉素等来防治植物病害。
1958年,日本科学家Takeuchi等从灰色产色链霉菌中成功分离灭瘟素-S（Blasticidin-S）；1961年，日本开始大面积使用灭瘟素-S制剂防治水稻稻瘟病，基本上取代了有机汞制剂的使用，这一成果标志着农用抗生素正式进入植物保护领域。
继灭瘟素-S之后，日本科学家又相继开发了春日霉素（Kasugamycin）、多氧霉素(Polyoxins)和有效霉素(Validmycin)等一系列高效低毒的新型农用抗生素。
我国从20世纪50年代开始农用抗生素的研究，直到70年代才逐渐取得较大突破，研制成功并在生产上推广应用的农用抗生素主要有井冈霉素（Jinggangmycin）、多抗菌素(Polyoxins)、春雷霉素等10多个品种，其中，井冈霉素已经成为全世界生产规模和应用面积最大的农用抗生素。
农用抗生素按照防治对象可分为杀菌剂、杀虫剂、除草剂、防鸡球虫剂和杀鼠剂；我国目前登记的农用抗生素品种和数量占整个生物农药总数的70%，是农作物病虫害生物防治的主力军。
农用抗生素的种类 我国已登记的农用抗生素共有20种，大多为链霉菌所产生的代谢产物。
2011年，在我国重要农作物病虫害防治中，推广示范面积超过万亩的农用抗生素分别是：井冈霉素、阿维菌素、春雷霉素、多抗霉素、链霉素、多杀霉素、宁南霉素和武夷菌素。
除此之外，我国已研究开发或正在研发的抗生素还包括杀菌剂：四霉素、庆丰霉素（Qingfengmycin）、那他霉素(Natamycin)、灭粉霉素（Mildiomycin）、长川霉素（Ascomycin）、新奥苷肽（Xinaogantai）、捷安肽素（Jiean-peptide）；杀虫/螨剂：南昌霉素(Nanchangmycin)、梅岭霉素(Meilingmycin)、戒台素（Jietacin）、多拉菌素（Dolamectin）、米尔贝霉素(Milbemycins)，其中，米尔贝霉素在欧美和日本等多个国家已登记为高效低毒的杀螨剂。
放线菌的开发与应用
菌類應用學
真菌的拮抗作用主要為競爭及超寄生， 有些還可產生抗生素
例如Trichoderma、Gliocladium、
Penicillium可以產生廣效性的抗生素。 有些真菌還可形成菌根(mycorrhizae)， 幫助植物生長，外生菌根菌還可以產生 抗生素或誘導寄主植物產生，此外可以 產生揮發性物質阻止病原活動。
陳啟楨
菌類應用學
生物防治法的種類很多，包 括抗病、抗蟲育種，利用天 然素材，微生物製劑及經遺 傳工程改造之微生物或微生 物製劑等。
陳啟楨
3
菌類應用學
利用拮抗微生物來作為植物病蟲 害的防治，也是利用自然界中原 來即存在的微生物，包括細菌、 真菌、放線菌及病毒。其應用的 原理包括抗生、競爭、寄生、誘 導抵抗性、菌根菌及混植等。
陳啟楨
13
菌類應用學
該菌株所產生的芳香族抗生物質 heptaene，可用來防治多種作物病原菌，
包括Alternaria brassicicola、Rhizoctonia solani、F. oxysporum f. sp. dianthi、F. oxysporum f. sp. basilici、F. oxysporum f. sp. narcissi、F. culmorum及Botrytis
陳啟楨
菌類應用學
拮抗微生物須具有下列各項條件:
¾可以生活在根圈、種子周圍、胚軸、病原 休眠組織附近或土壤內。
¾可以產生廣效性、高毒性的抗生素，且不 易被土壤吸收或分解。
¾拮抗微生物所產生的抗生素，不會抑制其 他相關的拮抗微生物。
¾拮抗微生物所產生的抗生素，不會對植物 造成傷害或損失。
陳啟楨
4
菌類應用學
陳啟楨
BLAST使用方法
BLAST使用方法一、BLAST的安装和准备工作2.获取待比对的序列文件，可以是FASTA格式的DNA或蛋白质序列。
二、BLAST的常用参数和选项1. Program：指定使用哪种BLAST程序（如BLASTn、BLASTp等）。
2. Database：指定使用哪个数据库进行比对。
3. Query：指定待比对的序列文件。
4. E-value：期望值。
一种描述比对结果误差率的指标，值越小表示结果越可信。
通常情况下，E-value小于0.01被认为是显著结果。
5. Word size：BLAST在比对时使用的核心词的长度。
长度越大表示查全率（sensitivity）越高，但速度会减慢。
6. Gap open：允许在比对过程中插入空位（如插入一个碱基）。
Gap open参数定义了开放一个空位的惩罚分数。
7. Gap extension：允许空位的延伸。
Gap extension参数定义了延伸一个空位的惩罚分数。
三、使用BLAST进行比对1.命令行方式：-打开命令行界面，并定位到BLAST软件的安装目录。
- 输入命令，指定BLAST程序、数据库、查询文件和其他参数。
例如：blastn -db nt -query query.fasta -out output.txt -evalue 0.01-运行命令，BLAST将开始进行比对并生成结果文件。
2.网页方式（以NCBIBLAST为例）：- 打开NCBI网站的BLAST页面（）。
-选择需要使用的BLAST程序（如BLASTn、BLASTp等）。
-上传待比对的序列文件，或者粘贴序列文本到输入框中。
-选择适当的数据库和其他参数。
-点击“BLAST”按钮，等待比对完成。
四、解读BLAST结果1. E-value：表示在随机比对中获得与查询序列相似度更高的结果的期望概率。
E-value越小表示比对结果越显著。
2. Bitscore：用于表示比对结果的质量。
Bitscore越高表示比对结果越可信。
Blasticidin S hydrochloride_核苷抗生素_CAS号3513-03-9_M9163说明书_AbMole中国
分子量458.9溶解性（25°C）DMSO分子式C17H26N8O5.HCl Water ≥ 10 mg/mLCAS号3513-03-9Ethanol储存条件3年 -20°C 粉末状生物活性Blasticidin S hydrochloride是一种从Streptomyces griseochromogenes中分离的核苷抗生素。
灭瘟素S属于抗生素，具有真菌属性，通过研究肽键的形成，可以抑制细菌和真核生物体内蛋白质合成，并且可以有效防止稻瘟病病。
Blasticidin S (BlaS)灭瘟素S常被用作含有抗癌基因bls, bsr, or BSD癌变细胞的选择性试剂。
不同实验动物依据体表面积的等效剂量转换表（数据来源于FDA指南）小鼠大鼠兔豚鼠仓鼠狗重量 (kg)0.020.15 1.80.40.0810体表面积 (m)0.0070.0250.150.050.020.5K系数36128520动物 A (mg/kg) = 动物 B (mg/kg) ×动物 B的K系数动物 A的K系数例如，依据体表面积折算法，将白藜芦醇用于小鼠的剂量22.4 mg/kg 换算成大鼠的剂量，需要将22.4 mg/kg 乘以小鼠的K系数（3），再除以大鼠的K系数（6），得到白藜芦醇用于大鼠的等效剂量为11.2 mg/kg。
参考文献Critical role of the proton-dependent oligopeptide transporter (POT) in the cellular uptake of the peptidyl nucleoside antibiotic, blasticidin S.Kitamura K, et al. Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2017 Feb;1864(2):393-398. PMID: 27916534.Crystal and molecular structure of the antibiotic blasticidin S hydrochloride pentahydrate.Swaminathan V, et al. Biochim Biophys Acta. 1981 Oct 27;655(3):335-41. PMID: 7284390.Blasticidin S hydrochloride 目录号M9163化学数据2mmmm m。
生物序列的相似性搜索_blast简介和应用
3.Blast的应用 网络版,单机版
4.深入了解Blast<改进程序,算法基础> 5.其他的序列相似性搜索工具〔fasta
3
生物序列的相似性
相似性<similarity>： 是指一种很直接的数量关系,比如部分
相同或相似的百分比或其它一些合适的 度量.比如说,A序列和B序列的相似性是 80％,或者4/5.这是个量化的关系.当然 可进行自身局部比较.
操作系统
硬件环境〔CPU
linux
sparc
macox
powerPC
solaris
ia32
irix
ia64
aix
amd64
hpux
mips
freebsd
alpha
win32
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单机版的Blast使用〔三
3.获取Blast数据库 a.直接从ncbi下载
b.用Blast程序包提供的formatdb工具自己格 式化序列数据成数据库. 假设有一序列数据〔sequence.fa,多序列,fasta格 式,欲自己做成Blast数据库,典型的命令如下：
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单机版的Blast使用〔四
核酸序列： $ ./formatdb –i sequence.fa –p F –o T/F –n
db_name 蛋白序列： $ ./formatdb –i sequence.fa –p T –o T/F –n
db_name
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单机版的Blast使用〔五
4.执行Blast比对 获得了单机版的Blast程序,解压开以后,如 果有了相应的数据库〔db,那么就可以开始 执行Blast分析了. 单机版的Blast程序包,把基本的blast分析, 包括blastn,blastp,blastx等都整合到了 blastall一个程序里面.
blast简介及其应用PPT课件
2.根据数据类型，选择合适的程序
➢tblastx (translated BLAST)：将一个核酸查询 序列的6种框架的翻译结果与一个核酸序列数据库 的6种框架翻译产物进行比较。该程序不能使用 BLAST网页上提供的主要的去冗余(nr)数据库，因 这一操作很消耗计算机资源。
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3.填写表单信息
EST STS Htgs
Expressed sequence tags，表达序列标签数据库 sequence tagged sites，序列标签位点数据库 high throughput genomic sequences，高通量基因组序列
GSS Yeast E.coli Mito Alu Swissprot
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1.序列信息部分
序列范围 （默认全部）
选择搜索数据库 填入查询（query）的序列
如果接受其他参数默认 设置，点击开始搜索
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去冗余GenBank编码序列PDB + SwissProt + PIR + PRF
30
31
常用的检索数据库
Pdb
拥有三维空间结构的原子坐标的氨基酸序列库
Nr GenBank 蛋白数据库
将该序列用FASTA格式存入记事本。 进入Blast界面选择一种自己所需的功能进行搜
索比对。 将需要查询序列键入框中选择数据库和确定比
对参数。 Blast（比对）
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网页版 具体步骤
1.登陆blast主页 /BLAST/ 2.根据数据类型，选择合适的程序 3.填写表单信息 4.提交任务 5.查看和分析结果
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两种版本的BLAST比较（二）
单机版 单机版的BLAST可以通过NCBI的ftp站点获得， 有适合不同平台的版本（包括linux，dos等）。 获得程序的同时必须获取相应的数据库才能在 本地进行BLAST分析。单机版的优点是可以处 理大批的数据，可以自己定义数据库，但是需 要耗费本地机的大量资源，此外操作也没有网 络版直观、方便，需要一定的计算机操作水平 。
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Blasticidin S（杀稻瘟菌素）
一些哺乳动物细胞的建议工作浓度：
操作步骤（哺乳动物稳转株筛选）
Blasticidin S通常使用浓度为10 μg/ml。
携带bsr或BSD基因的质粒转染到细胞中，在含有Blasticidin S的正常生长培养基中孵育，用于筛选稳定转染细胞株。
（1）转染后48h，用含有适宜浓度Blasticidin S的新鲜培养基将细胞传代（注：细胞处于活跃分裂期时抗生素工作最好。
细胞密度太高，抗生素效率降低。
细胞分盘时覆盖率最好不超过25%）；
（2）每3-4天去除培养基，加入含抗生素的新鲜培养基；
（3）7天后检测细胞集落形成。
根据宿主细胞种类和转染/筛选效率，集落形成可能需要增加一周或更久。
（4）转移5-10个耐受克隆到35mm细胞盘中，加入选择培养基维持培养7天。
随后用细胞毒性实验进行检测。