文档介绍：苏云金芽孢杆菌的杀虫机制以及
其生物杀虫制剂研究概况
李翼君 12334094
(中山大学生命科学学院生物科学广州 510000)
摘要:苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)制剂是目前世界上产量最大、应用最广的生物杀虫剂。它对鳞翅目、双翅目、鞘翅目、螨类等许多有害昆虫有毒杀作用,而对人类、动物和农作物无害。其细胞内含有的活性杀虫物质成为生物杀虫剂的核心成分,科学家对这些活性杀虫物质的杀虫机制进行了阐明并且以此为研究依据,研究出了新的苏云金芽孢杆菌菌种(代号:00-50-0),该菌种对于大量经济作物害虫具有更加强大的杀虫效果。
关键词:杀虫机制:菌株分离:研究历史;新型菌种
中图分类号: Q93-33 文献标志码:A
前言
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。其中以自1901年日本学者从家蚕体内分离到以来的被广泛应用到植物病虫害的生物防治的苏云金芽孢杆菌最为有名。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。其形成的蛋白晶毒素能够对鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目、食毛目、直翅目等9个目500多种害虫具有毒杀作用,同时还对线虫、瞒虫、原生动物等害虫有特异的杀虫活性。并且科学家关于苏云金芽孢杆菌的科学研究已经有很长的历史,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。[9]
1 苏云金芽孢杆菌杀虫剂历史研究以及其应用
苏云金芽孢杆菌最初是日本人石渡繁胤于1901年首次从有病的家蚕虫体内分离,并且证明其对一些鳞翅目的昆虫具有杀虫活性。1911年,德国人恩斯特·贝尔林纳从德国苏云金省的地中海粉螟虫体内又重新分离出一种高效杀虫的细菌,并正式定名为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thutingiensis .)。[5]至今为止,苏云金芽孢杆菌杀虫剂是世界上应用最成功的生物杀虫剂。并且,科学家对于苏云金芽孢杆菌的研究已经有100a的历史。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。而且以苏云金芽孢杆菌杀虫毒蛋白为活性的生物杀虫剂年销售额占全球生物杀虫剂的95%以上。
但是因为其推广力度以及人们的农药使用意识的传统观念,目前生物农药仅占全部农药市场5%~8%,从此可看出,苏云金芽孢杆菌杀虫剂任然有具有较大的发展潜力。
同时,苏云金芽孢杆菌被认为是对环境安全友好的生物杀虫剂,生产过程符合环境安全保护的要求,喷撒杀虫剂后在野--外残留少。苏云金芽孢杆菌农药生产成本较低,主要原料为淀粉、蛋白胨和豆粕粉等。
生产和使用苏云金芽孢杆菌杀虫剂具有如下优点:(1)大罐液体发酵生产,生产工艺简单,设备投资少,生产成本低;(2)原材料来源广泛,均为农、副产品,价格比较便宜;(3)建厂周期短;(4)产品杀虫谱广,对鳞翅目的200多种害虫均有毒杀作用;(5)使用Bt杀虫剂对环境和水源无污染,对人畜无害。[7]
2 苏云金芽孢杆菌生物活性毒素杀虫机理与菌株的分离
苏云金芽孢杆菌是一种广泛分布于自然界的革兰氏阳性细菌,其营养体细胞为两端钝圆的杆状,能够在细胞的一端或两端形成伴胞晶体蛋白,有方形、球形、立方形、菱形、椭球形、三角形、不规则形和镶嵌形等。而在生长代谢过程中能够产