苏云金芽胞杆菌杀线虫活性因子分析及杀虫机制研究进展

苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt),是一种重要的昆虫病原细菌,对多种农业害虫包括鳞翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目和线虫等具有高特异杀虫活性,是迄今应用最广泛的微生物杀虫剂。本文总结了杀线虫Bt菌株的活性因子种类以及不同类的活性物质杀线虫机制的分析,能够为生物杀线剂的研究与创制提供理论基础。     

杀线虫苏云金芽胞杆菌菌株YC-10的分离鉴定及活性测定

自烟草中分离获得对南方根结线虫Meloidogyneincognita具有较高杀线活性的拮抗细菌菌株YC-10。研究发现该菌株有伴胞晶体产生,菌体、芽胞形态及生理生化特性与苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种B．thuringiensissubsp．kurstaki相似,16srDNA序列分析表明其与苏云金芽胞杆菌相似性最高,初步确定该菌株为苏云金芽胞杆菌。菌株发酵液及伴胞晶体蛋白对南方根结线虫J2有很强的杀线活性,发酵液处理南方根结线虫,24h线虫死亡率为100％;伴胞晶体蛋白处理南方根结线虫,24h的LC50为5．86μg．mL^-1。研究结果显示该菌株在线虫生物防治上有较大的应用潜力。     

苏云金芽胞杆菌防治植物寄生线虫的研究进展

植物寄生线虫是一类重要的植物病原生物,给农业生产造成巨大的损失.传统方法防治植物寄生线虫都存在一定的局限性.研究发现苏云金芽胞杆菌对线虫有毒杀活性,为防治植物寄生线虫寻找到了一条新途径.文章介绍了苏云金芽胞杆菌防治植物寄生线虫的研究现状,着重阐述了苏云金芽胞杆菌的杀线虫晶体蛋白及其基因、杀线虫机制等方面的研究进展,并探讨了其中存在的问题及其对策.     

具杀松材线虫活性的苏云金芽胞杆菌筛选及其毒力测定

松材线虫是松树萎蔫病的主要病原,为了筛选到具有较高杀线虫活性的苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis菌株,采用直接触杀法对苏云金芽胞杆菌发酵液进行杀线虫活性以及稳定性的检测,并对筛选出的高活性菌株通过扩增16S rDNA片段进行菌株的鉴定。结果表明,4个菌株中具有最高活性的菌株D发酵液处理松材线虫8 h的死亡率超过70%,24 h其死亡率达到100%;在温度为-20、25、40、60、80和121℃条件下处理的菌株D发酵液,其对松材线虫的毒力都在85%以上;在pH 5.0~10.0时,菌株D发酵液对松材线虫的毒力都在85%~94%,并无显著的差异;将菌株D发酵液进行蛋白酶K处理后,其对松材线虫的毒力仍在98%以上;在4℃环境下保存50 d,菌株D发酵液的毒力没有明显下降。通过16S rDNA 1.5 kb片段的序列分析,初步得出菌株D可能是苏云金芽胞杆菌KNU-07。可见,菌株D发酵液具有耐热、耐储藏和对蛋白酶K稳定的特性,是一株具有开发潜力和应用前景的高毒力菌株。     

小菜蛾对苏云金芽胞杆菌抗性研究进展

自１９９０年Ｔａｂａｓｈｎｉｋ首次报道小菜蛾田间种群对苏云金芽胞杆菌产生抗药性以来,国内外学者在小菜蛾对苏云金芽胞杆菌的抗性监测和抗性筛选、交互抗性、抗性遗传以及抗性机制等方面作了大量,深入的研究。本文对这些方面的研究进展作一综述。     

苏云金芽胞杆菌晶体毒素的多样性

苏云金芽胞杆菌是生物防治中应用最为广泛的一种杀虫剂,它对多种昆虫和其他一些无脊椎动物具有特异的毒杀活性。苏云金芽胞杆菌的杀虫活性主要来自于菌体在形成芽胞期间生成的伴胞晶体毒素,这些晶体毒素在结构和生物学功能方面表现高度的多样性。本文介绍了苏云金芽胞杆菌晶体毒素的分类、命名方法,深入讨论了晶体毒素的氨基酸序列、三维结构、靶标生物和杀虫机理的多样性。评价了各种分类方法的特点,并展望了晶体毒素作用机制研究和未来晶体毒素新基因的发掘。     

利用双亲灭活原生质体融合技术选育高效苏云金芽胞杆菌和枯草芽胞杆菌融合菌株

苏云金芽胞杆菌B7发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫致死率高达85.06%;枯草芽胞杆菌TL2对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病有显著拮抗活性(对峙培养5 d对病原菌的平均抑制率在60%以上)。本文对菌株B7和TL2的原生质体形成、完全灭活及融合的最佳条件分别进行了筛选,研究结果表明菌株B7在溶菌酶1.0 mg/m L、酶解70 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为85.0%和29.41%;菌株TL2在溶菌酶1.25 mg/m L、酶解50 min的条件下,原生质体形成率和再生率最佳,分别为80.00%和25.00%。菌株TL2原生质体完全灭活的最佳条件为60℃水浴35 min,菌株B7原生质体完全灭活的最佳条件为紫外照射25 min。灭活后的两亲本融合最佳条件为30℃水浴融合20 min后涂布再生培养基,用影印法连续传代10次以上,最后筛选出17株稳定的融合子,经过杀虫防病检测最后筛选到一株兼具两亲本特性的高效融合子TLB15。TLB15发酵液在药后96 h对小菜蛾2龄幼虫校正死亡率为93.44%,TLB15发酵液对黄瓜枯萎病和辣椒疫霉病(对峙培养5 d)的平均抑制率分别为60.00%和62.79%。     

苏云金芽胞杆菌分离过程中无晶体芽胞杆菌的分析

本研究选择了在苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)分离过程中发现的与Bt芽胞相似、没有伴胞晶体的8株芽胞杆菌,对其种属、质粒等生物学特性和杀虫活性进行了初步研究.对分离菌株所产芽胞进行形态观察及质粒图谱分析,发现其与Bt相似;但肽指纹图谱分析和16S rDNA聚类研究表明所分离菌株与蜡样芽胞杆菌B.cereus(Bc)匹配最高;杀虫活性测定表明这8株菌对猿叶甲Colaphellus bowringi幼虫均无毒杀作用,而15-3、W23-1和W25-3 3个菌株及其培养上清液对小菜蛾Plutella xylostella幼虫有一定的杀虫活性,说明它们能产生活性物质.这些结果说明在Bt菌株的分离过程中要对无晶体菌株加以重视,其含有的活性物质具有潜在的研究和利用价值.     

利用新鲜蓝藻藻泥发酵制备苏云金芽胞杆菌杀虫剂

富营养化湖泊中蓝藻爆发已成突出的环境问题。以云南昆明滇池蓝藻新鲜藻泥为培养基,通过接种Bt菌种,测定发酵过程中Bt的活菌数及芽胞数,观察其生长过程中形态变化,同时测定杀虫晶体蛋白产量及杀虫毒力效价,并与常规LB培养基比较,探究了利用蓝藻藻泥培养基接种苏云金芽胞杆菌(Bt GIM1.32)制备生物源杀虫剂的可行性。结果表明:Bt GIM1.32菌种在新鲜蓝藻培养基中能正常生长并完成芽胞和伴胞晶体的合成;当蓝藻含固率为3%、pH 7、接种活化10 h处于对数生长期的菌种、接种量为2%、培养温度为30℃时,灭菌后直接接种Bt GIM1.32菌株,发酵48 h左右其活菌数可达到相对稳定值(6.79×108CFU/mL),54 h左右芽胞数达到相对稳定值(7.01×108CFU/mL);其130 ku晶体蛋白的质量浓度为4.81 mg/mL,对3龄小菜蛾的致死中浓度(LC50)为0.180μL/mL,毒力效价为1 600.00 IU/μL;发酵性能较常规LB培养基优良。研究表明,蓝藻作为发酵生产生物源农药Bt的培养基具有很好的开发潜力和应用前景。     

苏云金芽胞杆菌安全性的研究进展

苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）是目前应用最为广泛的一类微生物农药。本文分析比较了我国及美国Bt产品登记和安全评价等情况,并对Bt制剂的风险评价进行了分析。Bt菌株不是人或其他哺乳动物的已知病原体,对哺乳动物无毒性、感染性和致病性;其种群数量在环境中呈逐渐减少趋势,无残留风险;对非靶标昆虫的生存和繁殖及土壤微生物群落结构无显著影响。     

苏云金杆菌超低容量油剂的研制

Bt的有效成分是蛋白晶体和休眠芽孢,对许多化学物质敏感,原药在非极性溶剂中容易沾连,试验采用特殊助悬剂解决了原药在溶剂中容易沾连的难题,使再悬浮能力大大提高。得到配方2挥发性19．6％,开口闪点71．0℃,毒力稳定性97％（加速贮藏）,粘度3．5,各方面均能达到应用要求,而二元配方3在性能上也较好,挥发性17．0％,闪点70．5℃,粘度2．5。原料成本降低,但毒力稳定性有所下降（69％）,采用配方2进行田间小区试验施用效果良好,防治效果与乳剂相当。     

噬菌体在苏云金芽孢杆菌发酵中的感染因素

采用4类噬菌体对9株不同血清型苏云金杆菌菌株进行了敏感试验。结果表明，不同菌株敏感性差异较大，其中CZE99985菌株在35～37℃下对4种噬菌体具有明显的抗性。通过对噬菌体的侵入时间和侵入量的测定，结果表明噬菌体侵入时间越早，侵入量越高，其感染造成的危害越大。培养12h前，接入一定量的TP-1型噬菌体会导致发酵异常；在发酵初期，侵入量达到0．5ml（4PFUs／m1）以上便发生严重的感染现象。     

Engineering of Bacillus thuringiensis insecticidal proteins

Bacillus thuringiensis (Bt) has been used as sprayable pesticides for many decades. Bt strains utilized in these products produce multiple insecticidal proteins to complement a narrow insect specificity of each protein. In the late 1990s, genes encoding Bt insecticidal proteins were expressed in crop plants such as cotton and corn to protect these crops from insect damage. The first Bt protein used in transgenic cotton was Cry1Ac to control Heliothis virescens (tobacco budworm). Cry1Ab was applied to corn to control Ostrinia nubilalis (European corn borer). Since these insects have developed resistance to Cry1Ac and Cry1Ab, new Bt proteins are required to overcome the resistance. In order to protect corn furthermore, it is desired to control Diabrotica virgifera (Western corn rootworm), Helicoverpa zea (corn earworm) and Spodoptera frugiperda (fall armyworm). Recently, many new Bt insecticidal proteins have been discovered, but most of them require protein engineering to meet the high activity standard for commercialization. The engineering process for higher activity necessary for Bt crops is called optimization. The seed industry has been optimizing Bt insecticidal proteins to improve their insecticidal activity. In this review, several optimization projects, which have led to substantial activity increases of Bt insecticidal proteins, are described.     

高效苏云金杆菌KN11杀虫剂产品开发及应用

苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）商品化制剂是目前应用范围最为广泛,占据市场容量最大的微生物农药,在对害虫的生物防治中发挥了巨大的作用。本文综述了高效苏云金杆菌KN11产品开发背景、菌株信息、产品特性、登记情况、应用技术等,并对未来KN11产品改进及应用进行了展望。     

苏云金杆菌小试生产发酵影响因子的研究

利用 1 0L全自动发酵罐对苏云金杆菌小试生产的发酵条件进行了研究。结果显示 ,不同的温度、pH值、培养基成分及接种方式对发酵产量和发酵周期均有影响 ;在培养基配方中存在葡萄糖时 ,葡萄糖单独灭菌对提高苏云金杆菌发酵产量是重要的。初步生物测定显示 ,发酵上清中存在一些杀虫增效因子 ,建议配制苏云金杆菌制剂时尽可能加以利用。     

苏云金杆菌无鞭毛菌株7805的研究

7805菌是从梅白蝶幼虫尸体分离出的一株苏云金杆菌,无鞭毛,其特性与武汉变种有明显的区别,认为是一新变种,暂命名为苏云金杆菌武汉变种甘肃品系(Bacillus thuringiensis var.Wuhanensis gansu7805)。此菌对梅白蝶、菜青虫、沙枣尺蠖,稻苞虫等防效比较显著,应用含活孢子0.125～0.5亿/毫升的菌液,防效达85～100％。     

研究苏云金芽孢杆菌毒素作用的新思路

苏云金芽孢杆菌对多种昆虫具有特异毒杀作用,虽然对其作用机理有了一定的了解,但对昆虫随之出现的抗性研究还很不深入。利用秀丽隐杆线虫这种模式动物并结合基因芯片技术和基因组学研究,为详细了解苏云金芽孢杆菌毒素的作用机理、昆虫对毒素的抗性机理和研究更加高效的生物杀虫制剂提供了新的思路。     

具杀线虫活性的苏云金杆菌筛选研究

 Bioassay of 51 strains of Bacillus thuringiensis to Bursaphelenchus xylophilus had been studied in laboratory. Two of them had higher toxicity to B. xylophilus. Extraction of endotoxin and exotoxin of the two isolates to B. xylophilus showed the action of exotoxin higher than that of endotoxin.