04_微生物农药

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第4,章,章,现,现,代,代,微,微,生,生,物,物,农,农,药,药,4.1,微,微,生,生,物,物,农,农,药,药,细,细,菌,菌,杀,杀,虫,虫,剂,剂,杀,杀,虫,虫,抗,抗,生,生,素,素,真,真,菌,菌,杀,杀,虫,虫,剂,剂,病,病,毒,毒,杀,杀,虫,虫,剂,剂,原,原,生,生,动,动,物,物,杀,杀,虫,虫,剂,剂,微,微,生,生,物,物,杀,杀,线,线,虫,虫,剂,剂,4.2,微,微,生,生,物,物,杀,杀,菌,菌,剂,剂,4.3,微,微生,物,物除草,剂,剂,4.4,植,植物,生,生长调,节,节剂,微生物,农,农药的,定,定义与,优,优点,微生物,农,农药是,利,利用微,生,生物及,其,其基因,产,产生或,表,表达的,各,各种生,物,物活性,成,成份，,制,制备出,用,用于防,治,治植物,病,病虫害,、,、环卫,昆,昆虫、,杂,杂草、,鼠,鼠害，,以,以及调,节,节植物,生,生长的,制,制剂的,总,总称。,EPA,：,：微生,物,物、转,微,微生物,基,基因的,工,工程植,物,物。,微生物,农,农药具,有,有以下,优,优点：,（1）,对,对病虫,害,害防治,效,效果好,，,，对人,畜,畜安全,无,无毒，,不,不污染,环,环境，,无,无残留,；,；,（2）,对,对病虫,的,的杀伤,特,特异性,强,强，不,伤,伤害天,敌,敌和有,益,益生物,，,，能保,持,持生态,平,平衡；,（3）,生,生产原,料,料和有,效,效成分,属,属天然,产,产物，,它,它可回,归,归自然,，,，保证,可,可持续,发,发展；,（4）,可,可用生,物,物技术,和,和基因,工,工程的,方,方法对,微,微生物,进,进行改,造,造，不,断,断提高,性,性能和,质,质量；,（5）,多,多种因,素,素和成,分,分发挥,作,作用，,害,害虫和,病,病原菌,难,难以产,生,生抗药,性,性。,4.1,微,微生,物,物杀虫,剂,剂,按杀虫,剂,剂的来,源,源，微,生,生物杀,虫,虫剂可,分,分为：,细菌杀,虫,虫剂、,杀,杀虫抗,生,生素、,真,真菌杀,虫,虫剂、,病,病毒杀,虫,虫剂、,原,原生动,物,物杀虫,剂,剂、昆,虫,虫病原,线,线虫制,剂,剂和微,生,生物杀,线,线虫剂,等类型,。,。,4.1.1,细,细菌杀,虫,虫剂,细菌杀,虫,虫剂主,要,要包括,：,：苏云金,芽,芽孢杆,菌,菌杀虫,剂,剂、球,形,形芽孢,杆,杆菌杀,虫,虫剂、,金,金龟子,芽,芽孢杆,菌,菌杀虫,剂,剂和缓,病,病芽孢,杆,杆菌杀,虫,虫剂等。,4.1.1.1 苏,云,云金芽,孢,孢杆菌,（,（Bt,）,）,苏云金,芽,芽孢杆,菌,菌（,Bacillusthuringiensis,），是,能,能形成,芽,芽孢的,革,革兰氏,阳,阳性杆,菌,菌，在,芽,芽孢形,成,成的同,时,时可形,成,成具有,杀,杀虫活,性,性的、,由,由蛋白,质,质组成,的,的伴胞,晶,晶体,。,。Bt,对,对鳞翅,目,目、双,翅,翅目、,鞘,鞘翅目,昆,昆虫以,及,及原生,动,动物门,、,、螨类,等,等类群,中,中的一,些,些种类,有,有活性,。,。,Insecticidal,Crystal Proteins,Bacillusthuringiensis,（苏云,金,金芽孢,杆,杆菌),Plutellaxylostella,（小菜,蛾,蛾）,Heliothisarmigera,（,棉铃虫,）,）,Mode of action,1901,年日本,的,的石渡,繁,繁胤分,离,离到猝,倒,倒芽孢,杆,杆菌,1911,年,Berliner,分离到,类,类似的,杆,杆菌，,并,并命名,为,为苏云,金,金芽孢,杆,杆菌,1938,年第一,种,种商品,化,化的苏,云,云金芽,孢,孢杆菌,杀,杀虫剂,在,在法国,得,得到应,用,用,二十世,纪,纪90,年,年代以,来,来，第,二,二代细,胞,胞工程,杀,杀虫剂,和,和第三,代,代基因,工,工程杀,虫,虫剂相,继,继投入,市,市场,（一）,苏,苏云金,芽,芽孢杆,菌,菌的杀,虫,虫成分,按其存,在,在的部,位,位，可,分,分为：,外毒素,：,：,该菌在,生,生长过,程,程中分,泌,泌到胞,外,外的代,谢,谢产物,内毒素,：,：,亦称为,晶,晶体毒,素,素，是,以,以蛋白,质,质晶体,结,结构的,形,形式存,在,在于细,胞,胞内，,并,并随芽,孢,孢囊的,破,破裂和,芽,芽孢的,释,释放而,释,释放到,胞,胞外，,是,是主要,的,的杀虫,毒,毒素。,活性物,质,质,-外毒,素,素（磷,脂,脂酶C,）,）：一,种,种热不,稳,稳定的,对,对昆虫,肠,肠道有,破,破坏作,用,用的酶,。,。,-外毒,素,素(thuringiensin)即,苏,苏云金,素,素，是,一,一种热,稳,稳定的,外,外毒素,。,。通常,在,在营养,生,生长阶,段,段产生,并,并分泌,到,到胞外,。,。,-内毒,素,素：伴,胞,胞晶体,毒,毒素，,有,有一至,几,几种杀,虫,虫晶体,蛋,蛋白组,成,成的特,异,异性的,晶,晶格结,构,构。,-外毒,素,素：对,昆,昆虫的,毒,毒力还,不,不确定,。,。,Z,wA,（,ZwittermicinA),：,：,一种抗,生,生素物,质,质，对,植,植物病,原,原细菌,和,和真菌,有,有抑菌,作,作用，,同,同时对,Bt,杀虫晶,体,体蛋白,毒,毒素有,协,协同杀,虫,虫活性,。,。,营养期,杀,杀虫蛋,白,白,(VIP),：对小,地,地老虎,、,、甜菜,夜,夜蛾等,昆,昆虫有,杀,杀虫活,性,性。,芽孢：,可,可增强,其,其他毒,素,素，特,别,别是-内毒,素,素的杀,虫,虫活性,。,。,（二）,杀虫晶,体,体蛋白,基,基因的,分,分类,1989年Hofte,和,和 Whiteley 根,据,据晶体,蛋,蛋白的,氨,氨基酸,序,序列和,杀,杀虫谱,的,的不同,，,，将已,发,发表的42种,晶,晶体蛋,白,白分为5群14亚类,。,。,cryI,为鳞翅,目,目特异,性,性，,cry,为鳞翅,目,目和双,翅,翅目特,异,异性，,cry,为鞘翅,目,目特异,性,性，,cry,为双翅,目,目特异,性,性。,cyt,基因。,1996年，Crickmore,为,为首的,著,著名学,者,者组成,的,的杀虫,晶,晶体蛋,白,白基因,命,命名委,员,员会，,提,提出了,苏,苏云金,芽,芽孢杆,菌,菌杀虫,晶,晶体蛋,白,白按氨,基,基酸的,序,序列同,源,源性进,行,行分类,的,的新分,类,类系统,。,。,截至到2003年11月，,已,已报道,分,分离292种,各,各种不,同,同的杀,虫,虫基因,，,，这些,基,基因被,分,分为42个不,同,同的基,因,因簇。,95%,（三,）,）重,要,要的,亚,亚种,和,和杀,虫,虫基,因,因,1.,库,库,斯,斯塔,克,克亚,种,种（HD-1,）,）和,cry1A,杀虫,晶,晶体,蛋,蛋白,基,基因,：,：对,鳞,鳞翅,目,目昆,虫,虫有,特,特异,性,性的,杀,杀虫,活,活性,。,。大,多,多数,含,含有,cry1Aa,、,cry1Ab,和,cry1Ac,，,其中,cry1Ac,基因,是,是毒,力,力最,高,高的,基,基因,。,。,将,cry1Ac,基因,插,插入,到,到能,在,在植,物,物维,管,管束,定,定植,的,的内生,细,细菌的基,因,因组,中,中，,通,通过,细,细菌,繁,繁殖,产,产生,杀,杀虫,毒,毒素,蛋,蛋白,，,，提,高,高对,玉,玉米,螟,螟的,防,防治,效,效果,。,。,2.,鲇泽,亚,亚种,和,和,cry1C,基因,：,：鲇,泽,泽亚,种,种含,有,有特,征,征性,的,的,cry1C,基因,，,，是,对,对灰,翅,翅夜,蛾,蛾等,害,害虫,毒,毒力,最,最高,的,的基,因,因。,3.,拟,拟,步,步行,甲,甲亚,种,种和,cry3A,基因,：,：拟,步,步行,甲,甲亚,种,种主,要,要用,于,于防,治,治鞘,翅,翅目,昆,昆虫,。,。该,亚,亚种,含,含有,cry3A,基因,，,，用,于,于重,组,组微,生,生物,和,和转,基,基因,植,植物,，,，防,治,治鞘,翅,翅目,昆,昆虫,。,。,4.,以色,列,列亚,种,种和,杀,杀蚊,毒,毒素,蛋,蛋白,基,基因,：,：防,治,治伊,蚊,蚊、,库,库蚊,和,和按,蚊,蚊等,蚊,蚊虫,。,。该,亚,亚种,含,含有,至,至少,cry4A,、,cry4B,、,cry11A,和,cyt1A,四个,杀,杀虫,基,基因,，,，,Cyt1A,晶体,蛋,蛋白,对,对其,他,他基,因,因的,产,产物,具,具有,协,协同,杀,杀蚊,作,作用,。,。,5.,对,对,动,动植,物,物寄,生,生线,虫,虫有,毒,毒的,基,基因,：,：主,要,要是,cry5,和,cry6,等。,杀,杀线,虫,虫剂,。,。,4.1.1.2,球,球形,芽,芽孢,杆,杆菌,（,（(,Bacillussphaericus,Bs,）,）,1965,年,年Kellen等,首,首次,分,分离,。,。为,好,好氧,的,的产,芽,芽孢,细,细菌,，,，普,遍,遍存,在,在于,世,世界,各,各地,的,的土,壤,壤和,水,水生,环,环境,中,中，,对,对蚊,幼,幼虫,特,特别,是,是库,蚊,蚊具,有,有高,毒,毒力,。,。,主要活性,成,成份：,自身产生,的,的一至多,个,个具蛋白,质,质晶格结,构,构的伴胞,晶,晶体，含,有,有两种主,要,要蛋白质,，,，分别为51kDa和42kDa，,单,单独对幼,虫,虫没有毒,性,性，却都,是,是产生毒,性,性所必需,的,的。这种,毒,毒素称为,二,二元毒素,（,（binary）,。,。,晶体在中,肠,肠的碱性pH环境,中,中溶解，,二,二元毒素51kDa和42kDa分,别,别加工成43kDa和39kDa蛋,白,白。毒蛋,白,白结合于,中,中肠上皮,细,细胞，导,致,致幼虫进,食,食受到抑,制,制，最终,导,导致死亡,。,。,毒素通过,对,对敏感幼,虫,虫细胞中,特,特定蛋白,的,的ADP-核糖基,化,化发挥作,用,用。,4.1.1.3,金,金龟子芽,孢,孢杆菌,（,（,Bacilluspopilliae,）,各类金龟,子,子科甲虫,的,的病原菌,，,，杀虫,机,机制是通,过,过细菌在,血,血管内的,快,快速繁殖,，,，引起败,血,血症，而,使,使幼虫致,死,死。,金龟子芽,孢,孢杆菌使,用,用的局限,性,性是宿主,太,太专一，,商,商业化获,得,得芽孢的,唯,唯一途径,是,是细菌在,金,金龟子幼,虫,虫中生长,。,。,4.1.2 杀虫,抗,抗生素,杀虫抗生,素,素是指一,类,类由微生,物,物（主要,是,是放线菌,）,）产生的,，,，具有杀,虫,虫活性的,次,次级代谢,产,产物，简,称,称“杀虫,素,素”。,大环内酯,类,类抗生素,：,：,阿维菌素,、,、伊维菌,素,素、埃玛,菌,菌素、Spinosad、,梅,梅岭霉素,、,、浏阳霉,素,素,聚醚类抗,生,生素：,莫能菌素,、,、盐霉素,、,、马杜拉,霉,霉素,4.1.2.1,阿,阿维菌素,（Avermectin）,阿维菌素,是,是十六元,大环内酯,类,类抗生素,R,1,R,2,阿维菌素 A1a,Me,阿维菌素 A1b,Me,阿维菌素 A2a,Me,阿维菌素 A2b,Me,阿维菌素 B1a,H,阿维菌素 B1b,H,阿维菌素 B2a,H,阿维菌素 B2b,H,阿维菌素的结构,目标昆虫,：,：,阿维菌素,对,对螨类、,线,线虫和昆,虫,虫有很高,的,的杀虫活,性,性，其中,包,包括鳞翅,目,目、鞘翅,目,目、半翅,目,目、双翅,目,目、膜翅,目,目和同翅,目,目等有害,农,农作物昆,虫,虫。,作用机理,是,是：,刺激无脊,椎,椎动物释,放,放,-氨基丁,酸,酸抑,制,制神经传,导,导的物质,，,，使寄生,虫,虫处于麻,痹,痹状态，,终,终至