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1、苏云金芽胞杆菌杀虫方面的研究及运用进展,主讲人：,苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis，简称B. t)一种杆状、革兰氏染色阳性反应、能形成内生芽胞的细菌。其营养体具有周生鞭毛或无鞭毛。,在其芽胞期能形成对特定昆虫具有毒性的由杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)组成的伴胞晶体，此特点成为苏云金芽胞杆菌区别于分泌肠毒素的蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)和引起炭疽病的炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)的主要特征。,种的特征：,苏云金芽孢杆菌的营养细胞,起步阶段（1901-1952年） 1901年
2、日本学者石渡繁胤（Ishiwata）首次分离到苏云金芽胞杆菌猝倒亚种。 1911年，Berliner在德国苏云金省分离到一批杆菌，1915年正式命名为苏云金芽孢杆菌。,认识本质阶段（1953-1976年） 1953年，Hannay第一次发现苏云金芽孢杆菌的杀虫活性与伴孢晶体有关。 1958年，世界第一个bt杀虫剂由美国一家公司投入市场。 1959年，McConnell等发现苏云金素。,开拓研究阶段（1977-现在） 1977年，Debabov等证实，苏云金芽孢杆菌存在质粒，并与伴孢晶体的形成有关。由此激起了苏云金芽孢杆菌遗传学研究的热潮。,B.t.杀虫毒素主要有三种,1、伴孢晶体（ICPs）即
3、-内毒素。2、苏云金素即-外毒素。3、芽孢。,、伴孢晶体 在其芽胞期能形成对特定昆虫具有毒性的由杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)组成的伴胞晶体。,芽孢和伴孢晶体,芽孢,伴孢晶体,Bt伴孢晶体的多样性,杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins,简称ICPs）是由Cry基因和Cyt基因编码的,苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因分类,旧命名法：根据基因编码的杀虫晶体蛋白的同源性及杀虫活性，基因被划分为五类。其中，cryI、cryII、cryIII、cryIV和cytA。新命名法：只考虑杀虫晶体蛋白氨基酸列的同源性, 按
4、其差异将杀虫晶体蛋白分成小于45% , 45% 至75% 之间, 75% 至95% 之间和95% 以上等四级。,新的命名规则和分类原则,杀虫晶体蛋白的作用机制,、苏云金素 苏云芽孢杆菌属（Bacillus thuringiensis）产生的一种小分子量的核苷酸杀虫活性物质，又称-外毒素。 研究表明苏云金素A与苏云芽孢杆菌芽孢晶体混合一起使用，可以使棉铃虫的死亡率显著提高。,、芽孢 芽孢既是病原，又是毒素，当中肠细胞受伴孢晶体损伤后，活芽孢便萌发成营养体穿透肠壁进入血液，并在那里大量繁殖，使害虫患败血症死亡。 由于芽孢衣蛋白质与伴孢晶体蛋白质的同源性致死。芽孢致死害虫的剂量、死亡斜率、致死症状与
5、伴孢晶体相近。,几丁质酶（Chitinase，Chi ）： 是微生物、高等植物和昆虫体内普遍合成的一种具有生物催化活性的水解酶类。,作用：1. 增强杀虫效果2. 增强抗病性3. 增强抗瘟性,Chi基因导入转 基因棉花，证明其抗黄萎病性和抗枯萎病性能是有效的,营养期杀虫蛋白 （Vegetative Insecticidal Proteins,VIPs）,Bt在营养期分泌的的一种很有应用前景的杀虫蛋白。 VIPs 主要分为VIP1、VIP2 和VIP3 三种。,Bt的应用及应用中所遇的问题,1.苏云金芽胞杆菌对多种昆虫都有很高的杀虫活性，因此被广泛地应用于生物农药的开发。,2.利用Bt杀虫毒蛋白基因可以构建载体对植物进行转化，现阶段已成功培育出抗虫棉花、水稻、玉米、烟草、蔬菜以及杨树等抗虫品种。,3.由于害虫抗药性的增强，导致Bt基因的相对退化进而失去抗虫活性，故需要不断寻找新的菌株，新的抗虫基因。,4.部分转基因植物难以获得大众认可,展望,随着人们对绿色食品及生态环境的的关注，生物农药及抗虫植物会有广阔开发与应用前景，另外Bt与昆虫互作机制的研究以及Bt杀蚊、杀线虫等方面的研究也将成为热点。,多 谢 观 赏！,
