Research Progress in Paraslporal Crystal from Bacillus thuringiensis

伴胞晶体是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)在芽孢形成过程中产生的一种蛋白晶体.作为生物杀虫农药之一,伴胞晶体/Bt由于具有高效、广谱、环保及生物安全等优势,在农林业中得到广泛应用.介绍了伴胞晶体的最新分类、命名情况,综速了其结构、杀虫机理及应用方面的研究进展,并对Bc生物农药的发展前景进行了展望.     

新型生物农药--Bt杀虫剂

Bt即苏芸金杆菌的简称,Bt杀虫剂是利用Bt杀虫菌,经培养生产的一种微生物制剂.这种杀虫菌,在生长发育过程中产生芽孢并形成一种蛋白质毒素,在显微镜下观察,通常是不规则的菱形结晶,叫做伴孢晶体.当害虫蚕食了伴孢晶体和芽孢之后,在害虫的肠内碱性环境中,伴孢晶体溶解,释放出对鳞翅目幼虫有较强毒杀作用的毒素.     

海南岛吊罗山杀棉铃虫Bt菌株的筛选

【目的】从海南岛吊罗山原始热带雨林区筛选分离杀棉铃虫Bt菌株,为研发新的防治棉铃虫的生物农药和抗虫转基因棉花奠定基础。【方法】在吊罗山原始热带雨林区不同海拔高度采集253份土壤样品,采用醋酸钠高温处理方法从中分离各类芽孢杆菌,通过显微镜观察鉴定出产伴胞晶体蛋白的苏云金芽孢杆菌(Bt),对伴胞晶体蛋白进行SDS-PAGE电泳和质谱分析,了解其基本特性。并以棉铃虫二龄幼虫为靶标,测定获得的Bt菌株对棉铃虫的杀虫活性。【结果】从253份土壤样品中分离出芽孢杆菌786株,其中产伴胞晶体蛋白的Bt菌株33株,Bt菌株分离率为4.2%。SDS-PAGE电泳和质谱分析表明,分离Bt菌株含有的伴胞晶体蛋白与已发现的毒素蛋白不同,可能为新型晶体蛋白;利用棉铃虫二龄幼虫进行Bt分离株生物活性测定,结果表明有8株Bt菌株对棉铃虫幼虫的致死率为25%~85%。【结论】从海南岛吊罗山原始热带雨林区筛选分离获得8株杀棉铃虫的Bt菌株,这些菌种可能含有新的杀虫晶体蛋白基因。     

苏云金芽孢杆菌诱变育种的初步研究

苏云金芽孢杆菌(Bt)是世界上适用范围最广杀虫效果最理想的生物农药,但是Bt存在着发酵效率低、杀虫谱窄、毒力效价低的问题,严重制约着其发展推广.为了提高Bt菌种毒力效价,增强其杀虫活性.该文采用了紫外照射以及硫酸二乙酯(DES)、亚硝酸钠两种化学试剂对菌株Bt HD-1进行诱变育种,得到各诱变优化条件,结果表明,在最佳诱变条件下伴孢晶体含量都有了明显的增加,其中紫外照射条件最为明显,通过优化试验,筛选到一株伴孢晶体含量OD值增加34.2%菌株,得到产伴孢晶体能力明显提高菌株.     

硬脂酸改性苏云金杆菌伴孢晶体蛋白对其抗紫外线作用及杀虫活性的影响

以硬脂酸为改性剂,对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thringiensis,Bt)伴孢晶体蛋白进行表面包覆改性,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对改性前后的Bt伴孢晶体进行表征。结果表明,硬脂酸成功接枝到Bt伴孢晶体表面,形成一层厚度约20~40 nm的保护膜,能有效地阻挡紫外线穿透,降低紫外线导致晶体蛋白的变性作用,保持Bt伴孢晶体的杀虫活性。田间药效试验结果表明,用硬脂酸表面改性后的Bt伴孢晶体对二化螟的杀虫效果明显优于32 000 IU·g^-1 Bt可湿性粉剂,与目前常用的化学杀虫剂氯虫苯甲酰胺的防效接近。     

飞机超低容量喷洒Bt油悬浮剂防治春尺蠖试验

一、试验药物 1．试验药物为8000IU/ul天然菌株苏云金杆菌油悬浮剂。苏云金杆菌简称Bt,是包括许多变种的细菌杀虫剂,属好气性蜡状芽孢杆菌群,在芽孢内产生伴孢晶体。苏云金杆菌制剂是经口中毒的药剂,主要是胃毒作用,可用于防治直翅目、鞘翅目、膜翅目,特别是鳞翅目的多种幼虫。苏云金杆菌可产生两大类毒素：内毒素（即伴孢晶体）和外毒素。伴孢晶体是主要毒素。杀虫有效成分是伴孢晶体和芽孢毒素。     

温棚蔬菜巧用Bt杀虫剂

<正>Bt杀虫剂,即苏云金芽胞杆菌微生物杀虫剂,含有毒杀害虫的伴胞晶体和芽孢毒素,杀灭害虫效果好,而且使用中较难产生抗药性。但在实际应用中,有些菜农由于使用     

一株对鳞翅目蔬菜害虫具有广谱高毒力的新Bt菌株

从河北省土壤分离出苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）MB-15菌株,利用室内生物活性测定的方法,与Bt标准菌株HD-1的杀虫毒力进行比较,结果发现该菌株胞晶混合液对棉铃虫(Helicoverpa armigera)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、小菜蛾(Plutella xylostella)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)和菜青虫(Pieris rapae)等5种鳞翅目蔬菜害虫的毒力均高于标准菌株Bt HD-1胞晶混合液。对发酵液各组分活性的分析发现,该菌株的上清液对胞晶混合物的杀虫活性有明显的增效作用。光学显微镜下观察该菌株伴胞晶体为菱形,SDS-PAGE分析显示其伴胞晶体主要由130.0 kDa和65.0 kDa 两种晶体蛋白组成。利用PCR-RFLP对其杀虫基因型进行鉴定,结果表明该菌株含有cry1Ac、cry2Aa、cry1I和vip3Aa基因。推断该菌株是一株对鳞翅目蔬菜害虫的防治具有潜在的商业开发价值的Bt野生株。     

一株对鳞翅目蔬菜害虫具有广谱高毒力的新Bt菌株

从河北省土壤分离出苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)MB-15菌株,利用室内生物活性测定的方法,与Bt标准菌株HD-1的杀虫毒力进行比较,结果发现该菌株胞晶混合液对棉铃虫(Helicoverpaarmigera)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、小菜蛾(Plutella xylostella)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)和菜青虫(Pieris rapae)等5种鳞翅目蔬菜害虫的毒力均高于标准菌株Bt HD-1胞晶混合液。对发酵液各组分活性的分析发现,该菌株的上清液对胞晶混合物的杀虫活性有明显的增效作用。光学显微镜下观察该菌株伴胞晶体为菱形,SDS-PAGE分析显示其伴胞晶体主要由130.0 kDa和65.0 kDa两种晶体蛋白组成。利用PCR-RFLP对其杀虫基因型进行鉴定,结果表明该菌株含有cry1Ac、cry2Aa、cry1I和vip3Aa基因。推断该菌株是一株对鳞翅目蔬菜害虫的防治具有潜在的商业开发价值的Bt野生株。     

常用生物杀虫剂

1.苏云金杆菌日本人石渡1901年从患病的家蚕体中分离,并以来源地德国的苏云金省定名,其拉丁学名第一个字母缩写即是Bt,属革兰氏阳性细菌,能形成伴孢晶体和芽孢。1938年法国开发出首个Bt商品制剂用于防治地中海粉螟,目前全世界共分离到5000株Bt有82个亚种77个血清型。主要对鳞翅目、双翅目和鞘翅目昆虫有杀虫活性,此外对节肢动物门、扁形动物门、线形动物门以及原生动物门中的600多种有杀虫活性,     

苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因定位研究进展

苏云金芽孢杆菌是目前应用最广泛的杀虫微生物,其活性成分主要是杀虫晶体蛋白、营养期杀虫蛋白和几丁质酶等,本文对编码这些蛋白的基因的定位作一综述,有助于进一步研究基因结构、功能、表达和调控.     

桂林猫儿山苏云金芽孢杆菌的筛选及抑菌性研究

[目的]探明桂林市猫儿山风景区Bt的多样性和分布概况.[方法]在该景区海拔1 800 ～2 000 m的常绿针阔叶林和海拔2 000m以上的灌丛矮林采集土壤样品共1 168份,分离Bt菌株,并对Bt分离株进行伴孢晶体蛋白分子量的测定和发酵上清液抑菌性分析.[结果]从该景区针阔叶林和灌丛矮林的146个样点共筛选出44个Bt菌株,出菌率达30.14％;其中14株Bt菌株均表达120 kD的蛋白,12株表达66 kD的蛋白.将14株Bt分离株的发酵液上清进行抑菌检测,仅有4株对草生欧文氏杆菌有抑制效果,其中9号的Bt分离株抑制率最高.9号Bt分离株发酵液上清的抑菌物质热稳定性研究结果表明抑菌物质在65℃下2h内不失活,其至少含有2种抑菌物质.[结论]为丰富我国西部地区Bt资源的开发利用奠定了基础.     

枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌的共培养及其对生物活性物质产生的影响

研究了枯草芽孢杆菌Bs5 5和Bs90菌株分别与苏云金芽孢杆菌Bt1和Bt2菌株在共培养条件下的菌体生长、抗菌活性物质脂肽类化合物和杀虫活性物质伴孢晶体蛋白的产生状况。结果表明 ,Bs5 5与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs5 5相似 ,未检测到伴孢晶体蛋白 ,但有Bt特异性蛋白存在 ;Bs90与Bt共培养的菌体生长和脂肽类化合物的产生与单独培养的Bs90有相对较大的差别 ,检测到伴孢晶体蛋白。说明Bs与Bt可以共生 ,组合适当时可以产生各自的生物活性物质     

Comparative Analysis of Bacillus thuringiensis Vip3Aa57 and Vip3Aa62 Insecticidal Activities

Bacillus thuringiensis (Bt) exhibits strong insecticidal activity and is harmless to non-target organisms such as human and animals. Bt becomes the most commonly used environment-friendly insecticidal microorganism. However, the insecticidal activities of different Bt strains variy significantly. Therefore, it is particularly important to compare the insecticidal activities of different strains and explore their insecticidal effector mechanisms to expand Bt insecticidal spectrum and enrich transgenic resources. Here, the insecticidal activities of Vip3Aa57 and Vip3Aa62 strains, carrying vegetative insecticidal protein-encoding genes that were inserted into the expression vector pET-21b and transformed into Escherichia coli Rosetta (DE3) strain, expressing 88 ku protein, were compared. Vip3Aa57 protein reportedly displayed body weight inhibition effect on Spodoptera exigua without affecting Heliothis armigera while Vip3Aa62 protein was known to have strong insecticidal activity against S. exigua (LC50=5.124 ng ? mg-1). A low H. armigera activity (LC50=870.1 ng ? mg-1) was observed. The paraffin sectioning results showed that Vip3Aa57 protein affected S. exigua midgut cell morphology. The laser confocal microscopic imaging results showed that Vip3Aa57 bound to receptors in the midgut without damaging the midgut tissue morphology. This study would be conducive for making full use of Bt strains in the soil to compare the insecticidal activities of different Vip insecticidal genes. It could thus provide significant help in revealing the underlying insecticidal mechanisms of Vip3Aa insecticidal genes, developing new insecticidal proteins and delaying pest resistance problems.     

苏云金杆菌可湿性粉剂增效因子的筛选(英文)

[目的]筛选对苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis,简称Bt)可湿性粉剂具有最佳增效作用的物质,并对增效作用显著的混配组合进行了增效作用的评定。[方法]以小菜蛾为生物测定昆虫,采用浸叶法测定了6种添加物对苏云金杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)可湿性粉剂的毒杀增效作用。[结果]研究发现0.1%ZnCl2、0.5%ZnCl2、1.0%ZnCl2、1.0%MgCl2、0.5%硼酸、1.0%硼酸、0.5%柠檬酸和1.0%柠檬酸对Bt可湿性粉剂表现出增效作用,其中0.5%硼酸对Bt可湿性粉剂的增效作用最强,增效比为17.2,1.0%ZnCl2次之,增效比为15.6。同时,杀虫速度的测定结果显示,0.5%硼酸的加入使Bt可湿性粉剂的致死中时缩短了约10h,加快了Bt的杀虫速度。此外,当将1.0%ZnCl2和0.5%硼酸分别与Bt可湿性粉剂溶液室温下混合放置15d后,两种混合物的毒力均没有明显的变化。[结论]硼酸作为Bt可湿性粉剂的增效因子,不但有利于增强Bt制剂的杀虫效果而且还可以提高其杀虫速度,从而在一定程度上克服了Bt制剂杀虫效果差和杀虫速度慢等实际问题。     

苏云金杆菌和培养基氨基酸的比较分析

通过分析伴孢晶体、芽孢、培养基及发酵液等的氨基酸比例，初步得到一些有关氨基酸参与代谢的资料．在发酵过程中，氨基酸既有累积又有消耗，特别是谷氨酸明显地被消耗；不同原料的氨基酸比例相差很大．这很可能是培养基影响杀虫毒力的主要原因之一．同一出发菌株８０１０（Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓｖａｒｋｕｒｓｔａｋｉ８０１０，简称８０１０）分离得到的３号、５号和７２号菌株氨基酸比例稍有不同，它们与有关资料报道的其它菌株的氨基酸比例有较大不同．伴抱晶体和芽孢之间的氨基酸比例明显不同．Ｂｔ８０１０菌种发酵需要供给较多的谷氨酸．     

Geographical Distribution of Bacillus thuringiensis Strains and vip3 Genes in Different Climatic Zones in China

Vegetative Insecticidal Proteins(VIPs),a large family of insecticidal proteins,are produced from Bacillus thuringiensis (Bt) during the vegetative growth stage. VIPs represent the second generation of bio-insecticides that confer a wider insecticidal spectrum and have stronger activity.This work compared the geographical distribution of Bt strains and their vip3 genes in different climatic zones in China, the tropical (Hainan Province), subtropical (Guangxi Province) and temperate zones (Heilongjiang Province). A total of 156 Bt strains were isolated from 841 soil samples in Hainan Province tropical region, 356 Bt strains from 1 420 soil samples in Guangxi Province and 167 Bt strains from 1 010 soil samples in different geographical regions in Heilongjiang Province. Twenty-two out of 156 strains from tropical Hainan Province and two out of 356 from subtropical Guangxi Province were found to express vip3 genes,while vip3 genes were not expressed from temperate zone in Heilongjiang Province.Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP)was used to identify different types of vip 3 genes that were within the same family and three full-length vip3 genes were isolated.The genes cloned from Bacillus thuringiensis strain SL3 expressed in the transformed E.coli BL21 strain. Through SDS-PAGE, 88.6 ku insecticidal protein was expressed. The bioassays used two-instar larva of Lepidoptera insects (Spodoptera exigua and Agrotis ipsilon)were performed.The results of the bioassays showed that the protein strongly inhibited the body weight increasement on Spodoptera exigua and Agrotis ipsilon in a standard bioassay.Taken together,the results indicated that the distribution of Bt strains and vip3 genes had regional preference.Tropical and subtropical regions were the rich resources of Bt strains and vip3 genes compared with temperate region.These results would undoubtedly facilitate the studies of insecticidal proteins and expand the list of the pest-killing candidates to make fully use of the extremely rich microbial resources.The new vip 3 genes isolated in the current study might also help resolve the emerging insecticidal resistance problems.     

转Bt基因抗虫玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态

【目的】研究转cry1Ab杀虫蛋白基因玉米收获后玉米根茬及其根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解动态,比较两种Bt玉米根茬和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度。【方法】以两种表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法测定玉米收获后根茬残体和根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态。【结果】转Bt基因玉米根茬残体和根际土壤中杀虫蛋白是逐渐降解的,Bt玉米MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较高,降解的速度也较慢,收获后8个月时还不能完全降解;Bt玉米Bt11根茬中Cry1Ab杀虫蛋白含量较低,降解速度比MON810根茬中Cry1Ab杀虫蛋白降解速度快,到7个月时已检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。Bt玉米MON810根际土壤中Cry1Ab杀虫蛋白的降解较Bt11的慢,MON810和Bt11根际土壤分别在8个月和7个月时检测不到Cry1Ab杀虫蛋白。【结论】种植过Bt11和MON810抗虫玉米的田块,在第二年春播农作物已经出土时,其根茬和根际土壤中残留的Cry1Ab杀虫蛋白尚不能完全降解,还有少量残留。