苏云金杆菌（Bt）芽孢的杀虫作用

本文简要综述了苏云金杆菌（Ｂｔ）芽孢的杀虫作用。讨论了Ｂｔ芽孢和晶体之间的增效作用，芽孢孢衣蛋白和晶体蛋白的同源性，芽孢孢衣蛋白的杀虫活性以及芽孢杀虫的可能机制。     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白Vips研究进展

苏云金芽孢杆菌Bt营养期杀虫蛋白Vips主要分为Vip1、Vip2和Vip33种。Vip1和Vip2构成二元毒素,对叶甲科昆虫具有特异杀虫活性。Vip3对鳞翅目昆虫具有广谱杀虫活性,该蛋白广泛存在于Bt中,与已知杀虫晶体蛋白ICPs没有序列相似性。Vip3通过诱发细胞凋亡,最终导致昆虫死亡,这与Btδ-内毒素的作用机理完全不同,Vips的发现对于Bt的进一步开发利用具有重要意义。本文主要对营养期杀虫蛋白Vips的分布、特性、作用机制及应用等进行报道。     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白Vips研究进展

苏云金芽孢杆菌Bt营养期杀虫蛋白Vips主要分为Vip1、Vip2和Vip33种。Vip1和Vip2构成二元毒素,对叶甲科昆虫具有特异杀虫活性。Vip3对鳞翅目昆虫具有广谱杀虫活性,该蛋白广泛存在于Bt中,与已知杀虫晶体蛋白ICPs没有序列相似性。Vip3通过诱发细胞凋亡,最终导致昆虫死亡,这与Btδ-内毒素的作用机理完全不同,Vips的发现对于Bt的进一步开发利用具有重要意义。本文主要对营养期杀虫蛋白Vips的分布、特性、作用机制及应用等进行报道。     

紫外线对Bt伴孢晶体的损伤和腐植酸的保护作用

用SDS-PAGE电泳分析和生物测定等方法研究了紫外线对苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）伴孢晶体的损伤及腐植酸对Bt伴孢晶体的保护作用。结果表明，紫外线对Bt伴孢晶体有明显的损伤，伴孢晶体紫外线辐射3h后溶解性能及生物活性基本丧失。腐植酸对紫外线有较强的吸收作用，能有效地减轻紫外线对Bt伴孢晶体的损伤。     

一株产几丁质酶、抑真菌的侧孢芽孢杆菌

从524株芽孢杆菌中筛选出一株几丁质酶活力高的侧孢芽孢杆菌1.864菌株。研究表明该菌对小麦赤霉菌等6种病原真菌具有明显的抑制作用。通过几丁质酶抑制剂以及酶活力变化对抑制真菌活性的相关研究,初步认为该菌株的抑菌物质为几丁质酶。生物测定表明1.864的几丁质酶粗酶对蚊幼具有较高的活性,同时对Bt制剂杀虫活性具有明显的增效作用。     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白研究进展

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt),属于蜡样芽胞杆菌族,芽胞杆菌属的革兰氏阳性细菌,与其它芽胞杆菌的区别是在形成芽胞的同时,伴随有杀虫晶体蛋白(Cry蛋白)的产生。Cry蛋白对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目等多种害虫具有特异的杀虫作用,因此,Cry蛋白以微生物杀虫剂或转Bt基因植物的形式而被广泛应用于害虫生物防治中。本文从Bt菌株的发掘、cry基因的转录调控机制、Cry蛋白的结构功能及作用机制等方面进行综述,为Bt杀虫蛋白的推广应用、Bt蛋白的定向改造和构建高效广谱的工程菌提供参考。     

害虫对Bt杀虫蛋白抗性相关受体蛋白互作网络分析

为对Bt杀虫蛋白与化学杀虫剂的协同使用提供理论指导，通过蛋白互作分析方法，以黑腹果蝇Drosophila melanogaster为模型，对化学杀虫剂与Bt杀虫剂作用受体以及抗性相关蛋白的互作网络进行研究。结果表明，Bt杀虫蛋白的27个受体在黑腹果蝇中共存在50个互作蛋白，其中有39个蛋白只与Bt杀虫蛋白抗性相关，11个蛋白还与化学杀虫剂抗性相关，这2类杀虫剂抗性互作网络交集较小，并且重叠蛋白的变异引起交互抗性的概率不大。表明Bt杀虫蛋白与化学杀虫剂产生交互抗性的概率较小，可以将Bt杀虫剂与化学杀虫剂协同使用，提高害虫防治效果，并有效克服或延缓害虫抗性产生。     

昆虫对Bt杀虫蛋白的抗性机制及治理策略

转Bt基因抗虫作物在害虫综合防治中发挥重要作用，是新一代植物保护产品，其抗虫性能和经济效益已得到普遍肯定。然而由于转基因抗虫植物在整个生育阶段高水平的表达Bt杀虫蛋白，有可能会导致害虫对Bt杀虫蛋白产生抗性，抗性的产生将严重影响Bt植物的应用。田间已经发现小菜蛾Plutella xylostella（Linnaeus）对Bt杀虫剂产生了抗性，实验室人工汰选条件下已经有多种害虫对Bt杀虫蛋白产生了抗性，并对抗性产生的机制进行了研究，目前主要认为害虫产生抗性与杀虫蛋白与中肠细胞上受体蛋白结合能力的改变以及Bt杀虫蛋白在中肠的水解作用的变化有关，但抗性产生的机制还与其它因素有关，估计是多方面因素造成的，因此，抗性机制的产生还不十分清楚。目前已经制订了“高剂量＋庇护所”和多基因策略等一系列有效抗性治理策略，这些策略还需要在深入研究并阐明抗性机制的基础上，进一步完善，以实现Bt抗虫植物在害虫防治中的可持续利用。     

工程菌所产黑色素对苏云金芽孢杆菌毒力的保护作用

对基因工程菌Escherichia.coli fss6所产黑色素进行了紫外保护研究。结果表明:添加黑色素的苏云金芽孢杆菌(Bt)经紫外照射后菌体的存活率是不加黑色素菌体的8倍;黑色素能有效保护Bt的晶体毒素蛋白免受紫外照射的降解;随着被照射菌体中黑色素浓度的增加,其杀虫活性也相应提高。     

新疆南部棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白表达规律研究

为研究新疆南部植棉区转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白时空表达规律,本文利用ELISA技术于2009年和2010年对南疆种植的转Bt基因棉花‘中棉所41’、‘中棉所43’、‘236’、‘K9030’、‘T3’、‘中棉所44’、‘中棉所45’、‘K7’和‘SGK321’各生育期中不同器官中的Bt杀虫蛋白含量进行测定。结果发现：在时间表达上,大多数转Bt基因棉花叶片的Bt杀虫蛋白含量随着棉花发育进程而逐渐下降,在子叶期含量最高,至蕾期或吐絮期达到最低点。并且不同品种间Bt杀虫蛋白含量差异显著。在空间表达上,在花铃期,棉铃和花苞叶的Bt杀虫蛋白含量最低,大多数品种表现为叶片＞棉蕾＞花瓣（花柱）＞棉铃和花苞叶。     

植物提取物对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的影响

植物提取物对苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)的杀虫活性有不同程度的影响。试验结果表明,处理48 h后,花椒Zanthoxylum bungeanum、假连翘Duranta repens、南洋楹Albizia falcataria、羊蹄甲Bauhinia variegata、番石榴Psidium guajava、荷花玉兰Magnolia grandiflora 的乙醇提取物对Bt的杀虫活性有显著增效作用; 小蜡Ligustrum sinense、胜红蓟Ageratum conyzoides、 一品红Euphorbia pulcherrima、烟草Nicotiana tabacum、南洋杉Araucaria cunninghamii、 繁缕Stellaria media、光叶子花Bougainvillea glabra、小飞蓬Conyza canadensis、地肤Kochia scoparia的乙醇提取物对Bt杀虫活性有显著拮抗作用;其他植物提取物则没有显著影响。     

球形芽直菌杀蚊毒素的作用方式和蚊虫的抗性特征

球形芽孢杆菌是一种对蚊幼虫有毒杀作用的好气芽孢杆菌。高毒力菌株在孢形成过程中能产生有５１．４和４１．９ｋＤａ蛋白组成的伴孢晶体。蚊幼虫取食芽孢／晶体混合物后,晶体蛋白被降解形成活性蛋白而结合到中肠上皮细胞的特异性结合位点上,最后导致蚊幼死亡;低毒力菌和部分高毒力菌株在其营养体生长阶段可产生可溶性的１００、３０．５和３８．５ｋＤａ的Ｍｔｘ毒素。该毒晶体毒素其它杀虫纱无同源性,其杀蚊人艇机理不祥。在实     

对半翅目害虫具有活性的Bt杀虫蛋白研究进展

半翅目害虫寄主范围广、危害时间长, 给我国农林业生产带来了严重的经济损失。应用有效的绿色防控手段替代化学杀虫剂防治半翅目害虫, 对于保障粮食安全生产、保护动物及人类生命健康、维护生态平衡具有重要意义。苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis产生的杀虫蛋白对多种害虫展现出高效特异的杀虫活性, 对非靶标生物安全, 为全球农业、林业和卫生害虫的绿色防控做出了突出贡献。本文综述了我国农林业中重要的半翅目害虫种类、危害特点及主要防治手段, 重点归纳了Bt杀虫蛋白对半翅目害虫的杀虫活性研究进展以及挖掘具有半翅目杀虫活性的Bt杀虫蛋白基础, 并针对Bt杀虫蛋白在半翅目害虫绿色防控方面的应用提出了建议。     

苏云金芽孢杆菌及其δ-内毒素基因的分类与鉴定

苏云金芽孢杆菌作为重要的杀虫微生物在生物防治中发挥了巨大作用。其分类鉴定对于研究资源的多样性、快速筛选优良菌株、预测其杀虫活性、分离克隆新的Btδ-内毒素基因等方面具有重要意义。本文对Bt菌株的分类、δ-内毒素基因分类、鉴定方法进行了分析讨论。     

提升Bt和球孢白僵菌防治蛴螬效果的颗粒载体

为提升微生物杀虫剂对地下害虫蛴螬的防治效果,本研究研制了一种颗粒载体。首先,选择了生产企业常用的单螺杆膨化机作为生产设备,进一步通过颗粒大小、结构稳定性、生产过程等关键因素比较,确定了颗粒载体的物料配方（玉米粉、花生粕、膨润土比例为1：3：2,加水量20%）。进一步研究结果显示,Bt、球孢白僵菌等对蛴螬有效的杀虫微生物能够在颗粒载体上增殖生长。此外,本研究还发现对暗黑鳃金龟有效的Bt185与球孢白僵菌间无拮抗;暗黑鳃金龟幼虫的生物活性测定结果表明,颗粒载体与Bt185或球孢白僵菌结合后的校正死亡率为使用Bt185或球孢白僵菌单一粉剂的2倍,并且颗粒载体与这两种菌株协同使用的校正死亡率达77.55%,显著提升了Bt和球孢白僵菌单一粉剂对蛴螬的杀虫效果。上述研究结果为研制新型高效蛴螬生物杀虫剂提供了新思路,对突破目前蛴螬生物防治的瓶颈具有重要意义。     

苏云金杆菌HBF-1菌株在土壤中毒蛋白含量的ELISA检测

以苏云金芽孢杆菌HBF-1菌株中分离纯化的高特异性杀虫蛋白作为抗原，免疫新西兰白兔制备出多克隆抗体，其效价可达到16000。应用制备的特异性抗体建立了间接酶联免疫吸附测定法（ELISA），检测不同土壤样品中Bt毒蛋白含量。初步结果表明，该方法能够检测土壤中Bt毒蛋白的含量，因土壤理化特性及组成成分的不同，检测到的毒蛋白含量也略有不同，河沙中的蛋白检测量最低，只有12．53％；另一种沙壤混合物中检测量达到76.16％。     

苏云金芽胞杆菌在马铃薯甲虫防治上的研究进展

马铃薯甲虫是重要的入侵害虫,严重威胁着我国粮食作物马铃薯的生产。苏云金芽胞杆菌是重要的农业害虫生防细菌,对马铃薯甲虫有良好的防治效果。本文围绕苏云金芽胞杆菌在马铃薯甲虫防治上的研究进展与应用进行综述。主要从马铃薯甲虫的入侵与防治手段、苏云金芽胞杆菌的晶体蛋白结构与杀虫机制、对马铃薯甲虫有活性的Bt毒蛋白研究进展、Bt毒蛋白对马铃薯甲虫的作用机制以及马铃薯甲虫对Bt毒蛋白的抗性机制等方面进行了综述。最后,从Bt新基因的挖掘和杀虫机理方面对苏云金芽胞杆菌在马铃薯甲虫防治上的研究进行了展望。     

不同条件下转cry1Ab基因玉米植株残体中杀虫蛋白降解动态

为明确转cry1Ab基因玉米植株残体中Cry1Ab杀虫蛋白在不同条件下的降解动态,选取转cry1Ab基因玉米MON810和Bt11,采用ELISA方法测定4种条件下秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白的残留量。结果表明,在不同条件、不同取样时间,2种玉米秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白的残留量差异显著;整株秸秆中的Cry1Ab杀虫蛋白降解速度比粉碎后的慢;秸秆粉碎埋入土壤后播种冬小麦,玉米秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白降解速度最快,且可完全降解;在不同条件下,MON810玉米秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度比Bt11玉米慢,MON810和Bt11玉米秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白的DT50分别为10.2~207.8、13.6~124.0 d,DT90分别为185.1~368.3、45.2~224.0 d。研究表明,在不同条件下MON810和Bt11玉米秸秆中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度不同,依次为秸秆粉碎后埋在土壤后种植冬小麦秸秆粉碎埋在玉米田土壤中秸秆粉碎后放在地表整株秸秆放在地表。     

AcNPV·Bt·En复配剂对甜菜夜蛾幼虫的毒力测定

甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)是一类严重危害多种蔬菜的农业害虫,苏云金芽孢杆菌(Bt)作为害虫微生物防治的主角之一,已广泛应用于农林害虫的生物防治.Bt杀虫剂在田间防治甜菜夜蛾初孵幼虫中显示出良好的杀虫效果,但仍然显示出单剂的缺陷,如残效期短、对大龄幼虫不敏感.苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(AcNPV)是一种宿主范围较广的昆虫杆状病毒,能感染30多种鳞翅目昆虫,并对甜菜夜蛾有较好的感染致死力.将Bt与AcNPV混用,可充分利用二者的优势.增效蛋白是由某些病毒基因编码的一类金属蛋白酶,具有酯酶活性.纯化的天然增效蛋白在体外能促进NPV对昆虫离体细胞系的感染,能显著提高NPV对昆虫的感染效果,并可增强苏云金杆菌伴孢晶体对幼虫的毒力.本文首次报道基因工程增效蛋白(En)与AcNPV·Bt科学复配使用对甜菜夜蛾的室内毒力测定结果,目的在于寻求甜菜夜蛾综合治理的新途径.     

运用电激转化技术构建杀虫工程菌

将苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)内毒素杀虫蛋白基因(简称Bt基因)导入荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),创建新型微生物农药,在国外已有产品试销。在国内,也已引起广泛重视。本实验室曾运用转座子接合转移技术,将Bt基因导入对小麦全蚀病防治效果显著、并有促进植物生长作用的荧光假单胞菌P303菌株中,构建了兼有杀虫防病作用的工程菌。此后,又运用电激转化技术将带有Bt基因的重组质粒转入P303菌株中,获得了具有杀虫活性的PT410、PT415等工程菌株。