細(xì)菌殺蟲劑的研究和應(yīng)用取得了顯著的成果
更新時(shí)間：2021-04-08 點(diǎn)擊次數(shù)：631次
細(xì)菌類殺蟲劑是國內(nèi)研究開發(fā)較早的生產(chǎn)量最大、應(yīng)用的微生物殺蟲劑。細(xì)菌殺蟲劑作用對(duì)象主要是咀嚼式口器的害蟲，如鱗翅目、鞘翅目和雙翅目等有害作物昆蟲。目前，研究應(yīng)用的品種有蘇云金芽孢桿菌(Bt)、金龜子芽孢桿菌和球形芽孢桿菌等，其中蘇云金芽孢桿菌是有代表性的品種。
Bt在國外主要用于防治森林、行道樹、果樹、蔬菜及農(nóng)田作物中近30種害蟲，防效一般達(dá)80%～90%。過去認(rèn)為Bt的殺蟲肽有多種類型，害蟲不會(huì)產(chǎn)生抗藥性，但隨著Bt殺蟲劑單一品種長期頻繁的使用，昆蟲對(duì)Bt殺蟲劑的抗性問題逐漸引起人們的關(guān)注。20世紀(jì)80年代以來，國內(nèi)外的室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)小菜蛾、煙草夜蛾、伊蚊等近20種害蟲對(duì)Bt殺蟲劑產(chǎn)生了不同程度的抗性，另有試驗(yàn)表明，害蟲對(duì)Bt基因工程菌和轉(zhuǎn)基因抗蟲植物均會(huì)產(chǎn)生與Bt殺蟲劑相似的抗性。但所產(chǎn)生的抗性不是性的，只要采取轉(zhuǎn)換和更替使用、混用和按次序使用不同的Bt制劑，加大或降低施用量，保留殘余蟲口或遷移敏感個(gè)體等措施，就能避免或改變害蟲對(duì)Bt殺蟲劑產(chǎn)生抗性。細(xì)菌殺蟲劑(bacterial insecticide)是利用對(duì)某些昆蟲有致病或致死作用的細(xì)菌所含有的活性成分或菌體本身制成的，用于防治和殺死目標(biāo)昆蟲的生物殺蟲制劑。
近幾十年來，細(xì)菌殺蟲劑的研究和應(yīng)用取得了顯著的成果，已成為生物農(nóng)藥的主導(dǎo)產(chǎn)品，并已逐漸應(yīng)用于蔬菜、林業(yè)、園藝、衛(wèi)生害蟲等領(lǐng)域的害蟲防治中。目前已知的殺蟲細(xì)菌約有100多種，但作為商品生產(chǎn)并投入使用的主要是蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)、球形芽孢桿菌(Bncillus sphaericus)、日本金龜子芽孢桿菌(Bacillus popilliae)和緩病芽孢桿菌(Bacillus lentimorbus)等，并已制成商品制劑用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。非芽孢細(xì)菌有黏質(zhì)沙雷菌(Serratia marcescens)，此菌能感染蝗蟲、舞毒蛾、豇豆象等有害昆蟲。
蘇云金桿菌是Berliner于1911年從德國蘇云金面粉廠感病的地中海粉螟中分離出來的1株芽孢桿菌，該菌對(duì)鱗翅目、雙翅目、膜翅目、鞘翅目、食毛目、直翅目、等翅目、蜚蠊目、蚤目、毛翅目等10個(gè)目的522種昆蟲具有不同程度的致病力，尤其對(duì)鱗翅目的幼蟲特別有效。目前95%的生物農(nóng)藥是Bt制劑，據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，已生產(chǎn)的Bt制劑有近百種，*有幾十個(gè)國家正在開展這一領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。
蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑 蘇云金芽孢桿菌簡(jiǎn)稱Bt。此菌在形成芽孢的同時(shí)會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形、方形或不規(guī)則形的堿溶性蛋白結(jié)晶，稱為伴孢晶體(即爭(zhēng)內(nèi)毒素)，其干重可達(dá)芽孢囊重的30％左右。伴孢晶體對(duì)鱗翅目、雙翅目和鞘翅目等200多種昆蟲和動(dòng)植物線蟲有毒殺作用，用之可制成對(duì)人畜安全、對(duì)害蟲的天敵和植物無害，有利于環(huán)境保護(hù)的農(nóng)藥，可廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、貯藏害蟲和衛(wèi)生昆蟲。目前*約有蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑100多個(gè)品種。
蘇云金芽孢桿菌殺死宿主昆蟲主要靠其芽孢及毒素。蘇云金桿菌所產(chǎn)生的毒素主要是伊外毒素和擴(kuò)內(nèi)毒素。爭(zhēng)內(nèi)毒素存在于伴孢晶體中，它是所有蘇云金桿菌菌株共有的毒素。伴孢晶體是一種毒性蛋白，它不溶于水和有機(jī)溶劑，可溶于堿性溶液，具有一定的耐熱性，100℃下仍能保持毒性30min。伴孢晶體被昆蟲吞噬后，在其腸道內(nèi)被水解為毒性肽而起殺蟲作用。毒性肽作用于中腸的上皮細(xì)胞，導(dǎo)致中腸穿孔，腸道內(nèi)含物滲入血腔，引起幼蟲全身麻痹，最后由于敗血癥而死亡。β—外毒素是券云金桿菌的某些變種產(chǎn)生的一種水溶性的蘇云金素(thuringiensis)，是腺嘌呤核苷酸衍生物，相對(duì)分子質(zhì)量約為700，為細(xì)胞外毒素，可溶于水，熱穩(wěn)定性好，經(jīng)高溫高壓處理后仍能保持毒性。β—外毒素的作用主要是使昆蟲畸形或不能正常化蛹，其毒效僅發(fā)生在幼蟲蛻皮和期。
Bt殺蟲劑使用方便，可通過噴霧、噴粉、灌心、撒毒土等方式施撒。但應(yīng)避免在強(qiáng)烈陽光照射下使用，以免失活。還應(yīng)注意，在養(yǎng)蠶地區(qū)不能使用，蠶對(duì)此細(xì)菌毒素十分敏感。
從20世紀(jì)80年代中后期開始，隨著生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們利用DNA重組技術(shù)對(duì)毒素基因進(jìn)行改造，構(gòu)建綜合性能優(yōu)良的重組菌株并發(fā)展了遺傳重組殺蟲劑。通過構(gòu)建重組菌株可以提高殺蟲菌的毒力和殺蟲晶體蛋白的產(chǎn)量，擴(kuò)大殺蟲譜，并延長殺蟲毒素的持效期及改進(jìn)釋放性能，提高殺蟲效率。
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