微生物农药-经典.ppt

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1、第4章现代微生物农药4.1微生物农药☞细菌杀虫剂☞杀虫抗生素☞真菌杀虫剂☞病毒杀虫剂☞原生动物杀虫剂☞微生物杀线虫剂4.2微生物杀菌剂4.3微生物除草剂4.4植物生长调节剂微生物农药的定义与优点微生物农药是利用微生物及其基因产生或表达的各种生物活性成份，制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害，以及调节植物生长的制剂的总称。EPA：微生物、转微生物基因的工程植物。微生物农药具有以下优点：（1）对病虫害防治效果好，对人畜安全无毒，不污染环境，无残留；（2）对病虫的杀伤特异性强，不伤害天敌和有益生物，能保持生态平衡；（3）生产原料和有效成分属天然产物，它可回归自然，保证可持续发展

2、；（4）可用生物技术和基因工程的方法对微生物进行改造，不断提高性能和质量；（5）多种因素和成分发挥作用，害虫和病原菌难以产生抗药性。4.1微生物杀虫剂按杀虫剂的来源，微生物杀虫剂可分为：细菌杀虫剂、杀虫抗生素、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂、原生动物杀虫剂、昆虫病原线虫制剂和微生物杀线虫剂等类型。4.1.1细菌杀虫剂细菌杀虫剂主要包括：苏云金芽孢杆菌杀虫剂、球形芽孢杆菌杀虫剂、金龟子芽孢杆菌杀虫剂和缓病芽孢杆菌杀虫剂等。4.1.1.1苏云金芽孢杆菌（Bt）苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis），是能形成芽孢的革兰氏阳性杆菌，在芽孢形成的同时可形成具有杀虫活性的、由蛋白

3、质组成的伴胞晶体。Bt对鳞翅目、双翅目、鞘翅目昆虫以及原生动物门、螨类等类群中的一些种类有活性。InsecticidalCrystalProteinsBacillusthuringiensis（苏云金芽孢杆菌)Plutellaxylostella（小菜蛾）Heliothisarmigera（棉铃虫）Modeofaction1901年日本的石渡繁胤分离到猝倒芽孢杆菌1911年Berliner分离到类似的杆菌，并命名为苏云金芽孢杆菌1938年第一种商品化的苏云金芽孢杆菌杀虫剂在法国得到应用二十世纪90年代以来，第二代细胞工程杀虫剂和第三代基因工程杀虫剂相继投入市场（一）苏云金芽孢杆菌的

4、杀虫成分按其存在的部位，可分为：外毒素：该菌在生长过程中分泌到胞外的代谢产物内毒素：亦称为晶体毒素，是以蛋白质晶体结构的形式存在于细胞内，并随芽孢囊的破裂和芽孢的释放而释放到胞外，是主要的杀虫毒素。活性物质①α-外毒素（磷脂酶C）：一种热不稳定的对昆虫肠道有破坏作用的酶。②β-外毒素(thuringiensin)即苏云金素，是一种热稳定的外毒素。通常在营养生长阶段产生并分泌到胞外。③δ-内毒素：伴胞晶体毒素，有一至几种杀虫晶体蛋白组成的特异性的晶格结构。④γ-外毒素：对昆虫的毒力还不确定。⑤ZwA（ZwittermicinA)：一种抗生素物质，对植物病原细菌和真菌有抑菌作用，同时对

5、Bt杀虫晶体蛋白毒素有协同杀虫活性。⑥营养期杀虫蛋白(VIP)：对小地老虎、甜菜夜蛾等昆虫有杀虫活性。⑦芽孢：可增强其他毒素，特别是δ-内毒素的杀虫活性。（二）杀虫晶体蛋白基因的分类1989年Hofte和Whiteley根据晶体蛋白的氨基酸序列和杀虫谱的不同，将已发表的42种晶体蛋白分为5群14亚类。cryI为鳞翅目特异性，cryⅡ为鳞翅目和双翅目特异性，cryⅢ为鞘翅目特异性，cryⅣ为双翅目特异性。cyt基因。1996年，Crickmore为首的著名学者组成的杀虫晶体蛋白基因命名委员会，提出了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白按氨基酸的序列同源性进行分类的新分类系统。截至到2003年1

6、1月，已报道分离292种各种不同的杀虫基因，这些基因被分为42个不同的基因簇。<45%45-78%78-95%>95%（三）重要的亚种和杀虫基因1.库斯塔克亚种（HD-1）和cry1A杀虫晶体蛋白基因：对鳞翅目昆虫有特异性的杀虫活性。大多数含有cry1Aa、cry1Ab和cry1Ac，其中cry1Ac基因是毒力最高的基因。将cry1Ac基因插入到能在植物维管束定植的内生细菌的基因组中，通过细菌繁殖产生杀虫毒素蛋白，提高对玉米螟的防治效果。2.鲇泽亚种和cry1C基因：鲇泽亚种含有特征性的cry1C基因，是对灰翅夜蛾等害虫毒力最高的基因。3.拟步行甲亚种和cry3A基因：拟步行甲亚种

7、主要用于防治鞘翅目昆虫。该亚种含有cry3A基因，用于重组微生物和转基因植物，防治鞘翅目昆虫。4.以色列亚种和杀蚊毒素蛋白基因：防治伊蚊、库蚊和按蚊等蚊虫。该亚种含有至少cry4A、cry4B、cry11A和cyt1A四个杀虫基因，Cyt1A晶体蛋白对其他基因的产物具有协同杀蚊作用。5.对动植物寄生线虫有毒的基因：主要是cry5和cry6等。杀线虫剂。4.1.1.2球形芽孢杆菌（(Bacillussphaericus,Bs）1965年Kellen等首次分离。为好氧的产