苏云金芽孢杆菌研究与展望
苏云金杆菌的研究

2、样本和数据采集
考虑到苏云金杆菌的应用范围广泛,我们从农业领域相关的研究论文、专利 和书籍中搜集了关于苏云金杆菌的样本和数据。数据采集包括苏云金杆菌的菌种、 施用方法、防治对象、防治效果等方面的信息。
3、数据分析
对搜集到的样本和数据进行筛选、整理和分析。采用定量和定性相结合的方 法,对苏云金杆菌的耐药性、应用效果等方面进行深入研究。并运用表格、图表 等形式展示相关数据和结果。
感谢观看
苏云金杆菌的研究
01 引言
03 研究方法
目录
02 研究现状 04 研究成果
引言
苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种革兰氏阳性细菌, 广泛应用于农业中作为生物防治手段,对多种害虫具有高效的防治效果。本次演 示将探讨苏云金杆菌的研究现状和应用,首先概述苏云金杆菌的分类和特征,然 后介绍苏云金杆菌在农业中的应用及研究现状,并探讨相关研究方法。最后,将 总结苏云金杆菌的研究成果和发现,指出研究的不足之处,并展望未来的研究方 向。
研究成果
1、苏云金杆菌对农业的影响
苏云金杆菌作为一种生物防治手段,在农业中具有广泛的应用。其对农业的 主要影响表现在以下几个方面:
(1)高效防治害虫:苏云金杆菌对多种农业害虫具有高效的防治效果,特 别是对鳞翅目、膜翅目和鞘翅目等害虫有很好的防治效果。
(2)减少化学农药的使用:施用苏云金杆菌可有效减少化学农药的使用量, 降低环境污染。
3、苏云金杆菌在农业中的应用 及研究现状
苏云金杆菌作为一种生物防治手段,在农业中广泛应用于防治各种鳞翅目、 膜翅目和鞘翅目等害虫。目前,针对苏云金杆菌在农业中的应用研究主要集中于 以下几个方面:
(1)优化施用方法:研究苏云金杆菌的最佳施用时间和方法,以提高其对 害虫的防治效果和减少对非靶标生物的影响。
微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)的研究现状及应用

微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)的研究现状及应用作者:高成华来源:《农业工程技术·温室园艺》2015年第06期苏云金杆菌又称苏云金芽胞杆菌,简称Bt。
苏云金杆菌的发现,为人们利用微生物消灭植物病虫害提供了美好的前景。
化学杀虫剂的长期使用对生态环境产生了严重的破坏,而害虫种群的抗药性也日益提高,因此生物杀虫剂因为其“绿色环保”的特点日益引起人们的广泛关注。
现在,人们已经用发酵罐大规模地生产苏云金杆菌并制成粉剂或可湿剂、液剂,应用于农业,对100多种害虫有不同的致病和毒杀作用。
苏云金芽孢杆菌是目前世界上产量最大、应用最广的生物杀虫剂。
本文简要介绍作为生物杀虫剂的Bt的发展历史、研究现状和应用情况。
研究历史[1]1901年,日本学者石渡繁胤(Ishiwata Shigetane)从虫尸体液中分离出苏云金杆菌猝倒变种(Bacillus.thuringiensis var.sott)成为苏云金杆菌研究的起点[2]。
1911年,Berliner发现一杆菌,并详细描述了该菌的形态和培养特征,定名为苏云金杆菌(Bacil-lus.thuringiensis),指明苏云金杆菌含伴孢晶体(Paraspora crystl)[3]。
1938年,苏云金杆菌商品化,用于防治地中海粉螟。
20世纪50年代许多国家进行了商业性生产。
1953年,Hannay第一次发现苏云金杆菌的杀虫活性与伴孢晶体有关,并和Fitz-James于1955年证实,伴孢晶体是一种蛋白质。
1981年,Schnept和Whiteley首次将HD21菌株伴孢晶体的基因克隆到大肠杆菌中,并得到表达。
20世纪60年代用血清学技术进行Bt的鉴定和分类。
自二次世界大战后,苏云金芽孢杆菌被广泛使用,至今已有60多年[4]。
由于其推广力度以及人们的农药使用意识的传统观念限制,目前生物农药仅占全部农药市场份额很少一部分,从此可看出,苏云金芽孢杆菌杀虫剂任然具有较大的发展潜力。
苏云金杆菌的利用现状、发展及问题探讨

到2005年使生物农药使用量占到农药总量的30%,2015年占到50%。
目前,我国农药耗用量每年达150万吨以上,按此比例计算,2005年需生物农药45万吨,2015年达75万吨。
而目前我国生物农药仅8000吨,在农药总量中不到1%。
由此可见,生物农药具有很好的发展前景。
苏云金杆菌作为应用最广泛的生物农药,其发展潜力是可以预测的。
2苏云金杆菌的产生背景及发展19叭年,德国南部一个叫苏云金的小城镇上,一家面粉加工厂发生了一件怪事,一种叫地中海粉螟的仓库害虫,平时粉蛾飞舞,幼虫在面粉中爬来爬去,这一天,有人发现那些小爬虫突然卷曲死l二。
这件事弓f起了生物学家贝尔内里的注意,经过无数次努力,贝尔内里从虫tr_|中分离出来这利,杆状细菌。
4年以后.克林诺发现.在细菌的芽孢形成不久,还会形成一些正方形或菱形的晶体,可惜这个发现来被重视。
1953年,汉纳证明了这种晶体是有赤的噩白晶体,粉螟幼虫自然死【==的原因不吉臼明了。
这种细菌以发现的地方命名,叫嚣云金杆菌。
经过几十年的势力。
科学家们用实验证明苏云金杆菌可以防治鳞翅曰、膜翅日、直翅目、鞘翅目等130多种害虫。
3苏云金杆菌的杀虫机理苏云金杆菌杀虫作用的主要成分是孢子形成过程中产生的伴孢晶体(IcPs),它足单基因表达的产物”。
伴孢晶体经敏感昆虫口服后,在中肠碱性环境中,被降梓为活性的多肽片断(IcP的毒性片断包含三个不同的结构域。
一般认为结构I参与孔道的形成.结构域II决定毒素与受体的特异性结合。
结构域III主要调节毒素的活性)”’,再与巾肠受体蛋白(陷锄)结合,形成细胞膜通道,破坏渗透膜,引起细胞溶解,展终导致虫体死亡。
IcP的杀虫作用表现出种属专一性,然而,IcP对敏感昆虫的特异性和毒力,除决定于菌株本身外,还决定于昆虫肠液对伴孢晶体的溶解和激活方式,幼虫中肠上皮细胞毒蛋白专一性受体的存在以及昆虫对BT的抗性“3。
目前,全世界拱分离到50000株苏云金杆菌,分为62种血清型和矩种。
从崖城农田土壤中发现一种具有杀死植物害虫功能的细菌——苏云金解析

从崖城农田土壤中发现一种具有杀死植物害虫功能的细菌——苏云金芽孢杆菌崖城高级中学高一(1)班龚彩秀指导老师:翟鸿武一次偶然的机会让我在一本生物杂志上接触到苏云金芽孢杆菌(Bacillus Thuringiensis ,Bt)当时的我觉得很神奇——它能杀死农作物害虫。
人类从刀耕火种以来,一直备受害虫的威胁,给人类的生活造成了多种危害,其中虫害是威胁农作物高产的主要原因之一,全世界每年因此损失约数千亿美元,每年世界上因虫害而造成的农产品损失估计为13%。
在我国,水稻每年因虫害减产10%以上,小麦减产近20%,棉花产量损失达20%~30%。
为了控制农林病虫害,人们不得不大量使用化学农药,但长期大剂量地使用化学合成的农药,致使多种害虫对化学杀虫剂产生了一定的抗性,因此不但不能有效地控制害虫,结果还面临着三大难题无法解决,①环境污染,残毒上升,人畜均遭毒害;②用药浓度不断提高,防治费用不断增加,不得不无休止地研制新农药;③杀伤天敌,破坏了生态平衡,引起害虫再猖獗和次虫害虫大爆发,导致自然界中恶性循环。
苏云金芽孢杆菌由于能在生长代谢过程中产生对多种农林害虫具有特异性杀虫毒力的生物活性蛋白,并能由此生产相应的微生物杀虫剂来用于害虫生物防治而受到国内外的广泛重视。
广泛的研究与应用实践证明,与化学农药等其他类型的杀虫剂相比,Bt杀虫剂具有杀虫特异性强,对人、畜及非目标昆虫无毒副作用;安全性能好,不污染环境,由于具有多种类型的杀虫晶体蛋白,昆虫难以产生抗性或产生抗性较缓慢;具较低的生产成本等优点。
目前已推广使用的表达Bt毒素基因的转基因植物都有较为显著的抗虫性能,在大田栽培中无需或只需喷洒少许化学杀虫剂,从而大大减少了对环境的污染。
因此苏云金芽孢杆菌作为新型生物农药解决了一个长期以来让无数劳动农民头痛的问题。
而对生物有着浓厚兴趣的我对它有种相识恨晚的感觉,而这次的“科技创新”活动让我坚定了对它认识的决心,在老师和同学们的帮助下,我开始了我的创新实验。
苏云金芽孢杆菌及其伴孢晶体杀虫剂研究进展

广东化工2021年第10期·86·第48卷总第444期苏云金芽孢杆菌及其伴孢晶体杀虫剂研究进展黄慧敏1,曾远婷1,2,王磊1*(1.华南农业大学材料与能源学院制药工程系,广东广州510642;2.深圳唯新生物科技有限公司,广东深圳518116)Research Progress of Bacillus Thuringiensis and its Parasporal Crystal InsecticidesHuang Huimin1,Zeng Yuanting1,2,Wang Lei1*(1.Department of Pharmaceutical Engineering,School of Materials and Energy,South China Agricultural University,Guangzhou510642;2.Shenzhen Weixin Biotechnology Company Limited,Shenzhen518116,China)Abstract:With the rapid development of economy in our country,we pay more attention to the ecological benefit of the development of agriculture and forestry. The biopesticide is widely used in agriculture and forestry because of its high efficiency,broad spectrum,environmental protection and bio-safety.Till now,the research on Bacillus thuringiensis has a history of more than100years.A kind of protein crystal could produced by Bacillus thuringiensis in the process of sporulation forming.In this paper,the application of Bacillus thuringiensis and its parasporal crystals in insect control was reviewed.Keywords:Bacillus thuringiensis;Parasporal crystal;Insecticide;Biopesticide;Agriculture and forestry development苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种革兰氏阳性菌,可产生伴孢晶体[1-2],其相关产品杀虫作用高效,对人类无毒害,对环境无污染,目前在农业杀虫领域得到广泛的应用[3-4]。
微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)的研究现状及应用

《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Bt。
苏云金杆菌的发现,为人们利用微生物消灭植物病虫害提供了美好的前景。
化学杀虫剂的长期使用对生态环境产生了严重的破坏,而害虫种群的抗药性也日益提高,因此生物杀虫剂因为其“绿色环保”的特点日益引起人们的广泛关注。
现在,人们已经用发酵罐大规模地生产苏云金杆菌并制成粉剂或可湿剂、液剂,应用于农业,对100多种害虫有不同的致病和毒杀作用。
苏云金芽孢杆菌是目前世界上产量最大、应用最广的生物杀虫剂。
本文简要介绍作为生物杀虫剂的Bt的发展历史、研究现状和应用情况。
研究历史[1]1901年,日本学者石渡繁胤(Ishiwata Shigetane)从虫尸体液中分离出苏云金杆菌猝倒变种(Bacillus.thuringiensis var.sott)成为苏云金杆菌研究的起点[2]。
1911年,Berliner发现一杆菌,并详细描述了该菌的形态和培养特征,定名为苏云金杆菌(Bacil-lus.thuringiensis),指明苏云金杆菌含伴孢晶体(Paraspora crystl)[3]。
1938年,苏云金杆菌商品化,用于防治地中海粉螟。
20世纪50年代许多国家进行了商业性生产。
1953年,Hannay第一次发现苏云金杆菌的杀虫活性与伴孢晶体有关,并和Fitz-James于1955年证实,伴孢晶体是一种蛋白质。
1981年,Schnept和Whiteley首次将HD21菌株伴孢晶体的基因克隆到大肠杆菌中,并得到表达。
20世纪60年代用血清学技术进行Bt的鉴定和分类。
自二次世界大战后,苏云金芽孢杆菌被广泛使用,至今已有60多年[4]。
由于其推广力度以及人们的农药使用意识的传统观念限制,目前生物农药仅占全部农药市场份额很少一部分,从此可看出,苏云金芽孢杆菌杀虫剂任然具有较大的发展潜力。
简介Bt是一种革兰氏阳性芽孢杆菌,为昆虫病原细菌,其菌体为短杆状、有鞭毛,一般单生或形成短链。
苏云金芽孢杆菌杀虫方面的研究及运用进展

B.t.杀虫毒素主要有三种
• 1、伴孢晶体(ICPs)即σ-内毒素。 伴孢晶体( 内毒素。 伴孢晶体 ) 内毒素 • 2、苏云金素即 外毒素。 苏云金素即β-外毒素 苏云金素即 外毒素。 • 3、芽孢。 芽孢。 芽孢
Ⅰ、伴孢晶体 伴孢晶体
在其芽胞期能形成对特定昆虫具有毒 性的由杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)组成的伴胞晶体。
营养期杀虫蛋白 (Vegetative Insecticidal Proteins,VIPs) • Bt在营养期分泌的的一种很有应用前景的杀 虫蛋白。 VIPs 主要分为VIP1、VIP2 和VIP3 三种。
Bt的应用及应用中所遇的问题 的应用及应用中所遇的问题
• 1.苏云金芽胞杆菌对多种昆虫都有很高的杀 虫活性,因此被广泛地应用于生物农药的 开发。
多 谢 观 赏!
新的命名规则和分类原则 分类 第一级 第二级 第三级 第四级 同源性 小于45% 45% 至75% 之间 75% 至95% 之间 95% 以上 命名规则
使用阿拉伯数字,如Cry1 和Cry2, 它们之间的同源性小于45%。 使用大写英文字母,如Cry1A Cry1B 之间的同源性在45% 至75% 之间。 使用小写英文字母,如Cry1A a 和 Cry1A b, 其同源性在75% 到95% 之 间。 使用阿拉伯数字, 如Cry1A a1 和 Cry1A a2的同源性大于95%。
※
由于芽孢衣蛋白质与伴孢晶体蛋白质的 同源性致死。芽孢致死害虫的剂量、死 亡斜率、致死症状与伴孢晶体相近。
※
几丁质酶(Chitinase,Chi ): 是微生物、高等植物和昆虫体内普遍合成的一 种具有生物催化活性的水解酶类。
苏云金芽孢杆菌杀虫方面的研究及运用进展

苏云金芽胞杆菌杀虫方面的研究及运用进展摘要:人类对苏云金芽胞杆菌(Bt)的研究至今已有100多年的历史,因其具有特殊的生理特性,在微生物防治害虫方面具有重要的作用。
利用微生物能直接杀死害虫却又不伤害控制害虫的天敌,最重要的是它不污染环境,害虫也更难以产生抗药性,还能通过遗传操纵改造某些性状,以便对其更好的利用。
同时,随着转基因技术的兴起和发展,Bt成为转基因过程中的重要材料,在应用实践中起着巨大的作用,如今成功的转Bt产物已有:转Bt抗虫棉花、转Bt玉米以及备受争议的转基因水稻等等。
本文主要叙述Bt的某些重要特征和当前的研究进展,旨在达到一种科普宣传让人们更加了解有关转Bt产物方面的知识。
关键词:苏云金芽孢杆菌、微生物防治、转基因、农业生产应用苏云金芽胞杆菌( Bacillus thuringiensis,简称Bt )是一种杆状、革兰氏染色阳性反应、能形成内生芽胞的细菌,广泛存在于各种生态环境中。
其营养体具有周生鞭毛或无鞭毛。
在其芽胞期能形成对特定昆虫具有毒性的由杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)组成的伴胞晶体,此特点成为苏云金芽胞杆菌区别于分泌肠毒素的蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)和引起炭疽病的炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)的主要特征(喻子牛等,1990)。
由于其独特的杀虫特性,自从1901年日本学者Ishiwata首次分离到苏云金芽胞杆菌以来,苏云金芽胞杆菌得到了广泛的关注和研究,在世界范围内已分离得到超过40000个菌株,对其生物活性谱的了解得到了极大的扩展,由最初对鳞翅目的毒性,逐渐发现对双翅目、鞘翅目、膜翅目、同翅目等昆虫纲10个目500多种昆虫以及原生动物、线形动物门、扁形动物门中某些有害种类也有特异的生物活性(Schnepf等,1998)。
1.苏云金芽孢杆菌的毒素毒素是苏云金杆菌杀虫的核心,主要有三种:伴孢晶体(杀虫晶体蛋白,Insecticidal Crystal Proteins,ICPs)即σ-内毒素,苏云金素即β-外毒素,芽孢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录摘要 (2)Abstract (2)前言 (3)1苏云金芽孢杆菌(Bt)的发现及种类 (3)1.1苏云金芽孢杆菌(Bt)的发现 (3)1.2苏云金芽孢杆菌的分类 (4)2苏云金芽孢杆菌的主要活性成分与杀虫机理 (4)2.1苏云金芽孢杆菌的主要活性成分 (4)2.1.1伴孢晶体 (4)2.1.2苏云金素 (4)2.1.3芽孢 (4)2.1.4肠毒素 (5)2.1.5营养期杀虫蛋白 (5)2.1.6双效菌素双效菌素 (5)2.2苏云金芽孢杆菌的杀虫机理 (5)3苏云金芽孢杆菌在农林业上的主要应用 (6)3.1用苏云金芽孢杆菌防治棉铃虫 (6)3.2用苏云金芽孢杆菌防治水稻稻纵卷叶螟 (6)3.3用苏云金芽孢杆菌防治杨树食叶害虫 (6)4苏云金芽孢杆菌在动物疾病防治上的主要应用 (7)4.1用苏云金芽孢杆菌防治细菌引起的感染性疾病 (7)4.2用苏云金芽孢杆菌研制热稳定性禽流感口服疫苗 (7)4.3用苏云金芽孢杆菌防治动物血吸虫病 (7)5苏云金芽孢杆菌存在的问题 (8)5.1杀虫效果受环境影响 (8)5.2杀虫具有局限性 (8)5.3昆虫逐渐产生可遗传的抗性 (8)5.4必须要经过吞食杀死昆虫 (8)5.5 苏云金毒素的运用可能的危险 (8)6解决的基本思路 (8)6.1添加防紫外线破坏保护制剂 (8)6.2有抗植株与无抗植株间种 (8)6.3通过接合构建新菌株 (8)7展望 (9)参考文献 (10)致谢 (11)苏云金芽孢杆菌的研究与应用赵鹏徐瑞华中农业大学生命科学技术学院摘要苏云金芽孢杆菌是革兰氏阳性菌,全文概括了苏云金芽孢杆菌的发现史、分类及特殊环保的杀虫机理,它是当今使用最多和最广泛的生物杀虫菌,被广泛应用于农业、林业等病虫害的防治,开创了微生物农药在防病、防虫方面的里程碑。
本文总结在这些领域应用的进展、存在的问题及现阶段解决这些问题的方法,并对苏云金芽孢杆菌的应用前景进行了展望。
关键词苏云金芽孢杆菌;杀虫机理;应用;Bacillus thuringiensis Research and ApplicationAbstractSome bacillus is gram-positive bacterium, the full text summarizes some bacillus discovery history, classification and special environmental protection of the insecticidal mechanism, it is the most widely used and the most extensive biological insecticidal bacteria, which has been widely used in agriculture and forestry pests such as the prevention and control of the microbial pesticides, initiated in preventing, insect-resistant aspects milestone. This paper summarized the progress of application in these fields, the existing problems and the ways to solve these problems, and some bacillus application prospect.KeywordBacillus thuringiensis Bt;Insecticidal mechanism;application;前言随着人们的环保意识不断增强,生物农药正在引起越来越多的关注。
近年来,生物防治研究进展速度明显加快,世界各国对此项研究也十分关注。
新型微生物农药作为无公害农林生产资料,在未来的农作物病虫害防治方面将有巨大的市场需求。
进一步加快微生物农药的研制、产业化和推广应用进程,降低农药在农副产品中的残留和对农田生态环境的污染,实现农作物重大病虫害的可持续控制,必将产生巨大的社会、经济和生态效益。
从总体看,目前我国的微生物农药研究开发已经具有一定的生产规模。
从品种分类来看,各类品种的研究开发所达到的层次和规模差异较大。
随着微生物农药研究的深入和应用技术的发展,微生物农药的种类和数量越来越多,市场份额将会不断扩大,在有害生物防治中的作用也越来越大。
而在微生物农药中,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是世界公认的生产规模最大、应用最广泛、最有前途的微生物农药,它在微生物防治害虫的实践中,占有极其重要的地位。
它是世界目前运用最为成功的微生物杀虫剂。
随着分子生物学理论及其技术的成熟和发展,苏云金芽孢杆菌的相关研究更加广泛而深入,苏云金芽孢杆菌的独特作用也得到了进一步的发挥。
1苏云金芽孢杆菌(Bt)的发现及种类1.1苏云金芽孢杆菌(Bt)的发现苏云金芽孢杆菌1901年日本学者石度繁从患猝倒病的家蚕幼虫中分离到第1个产生晶体的芽孢杆菌。
10年后Berliner从德国苏云金地方一家面粉厂染病的地中海粉螟中分离到一个相似的菌株,并正式定名为苏云金芽孢杆菌(Bt)。
4年后,一个叫克林诺的科学家发现,在这种细菌的细胞中可以形成方形或菱形的晶体,可惜这个发现并未被重视。
直到40年后的1953年,一位叫汉纳的生物学家证明了这种晶体是有毒的蛋白质晶体,才揭示了粉螟死亡的原因。
在1920~1930年间,Bt作为微生物杀虫剂主要用来防治玉米螟。
1938年第1个商品制剂Sporeine在法国问世,从此拉开了生物杀虫剂的序幕。
以后相继发现了对鞘翅目、螨类、同翅目、膜翅目、直翅目昆虫、动植物寄生线虫、鞭毛虫、变形虫、吸虫、绦虫有毒杀作用的Bt菌株。
进一步的研究发现,Bt是革兰氏阳性菌,另外,它可寄生在一些蛾类和蝶类的幼虫上,甚至是植物表面。
苏云金芽孢杆菌分泌出的由Cry基因编码的、有杀虫活性的δ-毒素(或被称为杀虫晶体蛋白)的蛋白结晶构成了内孢子。
Cry蛋白对鳞翅目(如蛾与蝶)、双翅目(如苍蝇、蚊子)和鞘翅目(甲虫)有很大杀伤力。
因此,可将苏云金芽孢杆菌发酵生产制成高效生物杀虫剂,或用Cry基因制成防虫害的转基因产品。
1.2苏云金芽孢杆菌的分类苏云金芽孢杆菌是一种自然界广泛分布的好气芽孢杆菌,革兰氏染色阳性,在《伯杰氏细菌鉴定手册》第九版中被列为第二类第十八群的芽孢杆菌属中的一个种,主要特性在于形成芽孢的同时在菌体内形成具有蛋白质性质的一个或多个伴孢晶体,这是苏云金芽孢杆菌区别于其近缘种一蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus,Bc)最重要的特征。
随着苏云金芽孢杆菌类似的新品系和新菌种逐渐被分离发现,各种种内分类方法被相继提出,并将该菌区分为不同的亚种、变种、血清型、生物型、致病型及晶体型。
这些方法包括生化试验法、晶体抗原法、酯酶法、噬菌体法等,但迄今被普遍接受和采用的是由de Barjac和Bonnefoi提出的根据鞭毛抗原(H-抗原)的特异性而划分为不同的血清型,再区分为不同亚种的方法。
随着生物技术的发展,人们尝试将多种分子生物学手段用于苏云金芽孢杆菌的分类,如16srDNA、多位点酶电泳、随机引物PCR的DNA指纹图谱、限制性片段长度多态性等。
2苏云金芽孢杆菌的主要活性成分与杀虫机理2.1苏云金芽孢杆菌的主要活性成分2.1.1伴孢晶体伴孢晶体又称杀虫晶体蛋白(insecticidal crystal proteins,ICPs),是苏云金芽孢杆菌的主要成分。
ICPs又称δ-内毒素(δ-endotoxin),由于该基因产物绝大部分形成晶体(crystal) 所以又称cry基因,而且基因类型同杀虫活性关系密切,通过鉴定菌株的ICPs基因类型可以预测其杀虫活性,同时对于发现新基因、新杀虫谱具有重要意义,因此ICPs基因类型的分类和鉴定越来越受到重视。
2.1.2苏云金素苏云金素(thuringiensin)又称β-外毒素,是在苏云金芽孢杆菌生长过程中被分泌到细胞外,且对蝇类毒力很高,又被称蝇因子。
它的杀虫活性比ICPs还广,对人及哺乳动物都有一定的毒性,其毒性大小取决于体内吸收比例和体内酶将其脱磷成无毒产物的程度。
由于去磷酸的苏云金素无毒,通过结构修饰制备对昆虫毒力更高。
对人畜安全的苏云金素衍生物已引起了科研人员的重视。
2.1.3芽孢芽孢(spore)是苏云金芽孢杆菌生长到一定阶段形成的一种结构,是营养细胞的休眠体。
苏云金芽孢杆菌芽孢可以单独或通过晶体对昆虫起毒性作用,其致病作用至少有2个因素:一是芽孢衣蛋白质具有类似ICPs毒素的作用,二是芽孢萌发成营养细胞具有穿透昆虫肠壁的能力。
2.1.4肠毒素肠毒素(enterotoxin)是根据Bc能产生肠毒素而发现的,因为与Bc有紧密关系,因此苏云金芽孢杆菌肠毒素与Bc肠毒素也有高度的相似性。
到目前为止,已发现有无溶血肠毒素(non—haemolytic enterotoxin,NHE)、溶血肠毒素(haemolytic enterotoxin,HBL)和腊状芽孢杆菌毒素(Bacillus cereus—toxin,bceT)3种肠毒素,除肠毒素HBL外,其余均无溶血活性。
Gaviria et. al(2000)对24种血清型74株菌株的检测,发现NHE 的分布频率高达100%。
2.1.5营养期杀虫蛋白营养期杀虫蛋白(vegetative insectical proteins,Vips)是苏云金芽孢杆菌在营养期产生的一种非晶体的杀虫蛋白。
Vips主要分为Vip1、Vip2、Vip3等3种。
Vip1和Vip2构成二元毒素,对鞘翅目叶甲科的昆虫具有杀虫特异性;而Vip3对鳞翅目昆虫具有广谱的杀虫活性。
Vips是以与ICPs相类似的方式产生致病作用,即主要是通过与敏感昆虫中肠上皮细胞受体结合,使中肠溃烂而使昆虫死亡,但二者作用机理不同:ICPs是与受体结合,导致昆虫膜穿孔引起昆虫死亡;Vips是与受体结合诱发细胞凋亡,这为筛选新的杀虫活性物质提供了新的思路。
Vips对一些ICPs不敏感的昆虫(如甜菜夜蛾、小地老虎、草地贪夜蛾、烟蚜夜蛾等)具有极强的杀虫活性。
2.1.6双效菌素双效菌素双效菌素双效菌素(zwittermicin A,ZwA)是在苏云金芽孢杆菌发酵过程中产生的一种氨基多元醇类化合物,在中性和酸性条件较稳定,碱性条件下易水解。
ZwA单独存在时杀虫活性很低,与苏云金芽孢杆菌其他活性物质混合使用具有很高的增效作用,对夜娥科昆虫效果尤为显著。