苏云金芽胞杆菌G033A对三种赤眼蜂寄生番茄潜叶蛾能力的影响

为探究苏云金芽胞杆菌G033A(Bt G033A)对番茄潜叶蛾不同龄期幼虫的毒力大小及对赤眼蜂寄生番茄潜叶蛾能力的影响,本研究采用浸叶法和饲料混毒法分别对番茄潜叶蛾及三种赤眼蜂进行处理,测定了Bt G033A对番茄潜叶蛾不同龄期幼虫和三种赤眼蜂成虫的室内毒力,同时分析Bt G033A对三种赤眼蜂寄生量及功能反应的影响。结果表明,BtG033A对番茄潜叶蛾1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫的LC50分别为25.381、19.537、17.406和15.772 g/L,而对三种赤眼蜂均为低毒。在Bt G033A田间推荐浓度处理后,虽然玉米螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂对番茄潜叶蛾卵的寄生功能反应模型仍符合HollingⅡ型,但三种赤眼蜂的寄生能力均有所降低。其中,玉米螟赤眼蜂在药剂对照组的寄生量(25粒/皿:18.600粒)、处理猎物时间(0.012d)、控害效能(84.833)、日寄生上限(83.333粒)和搜寻效应均表明其对番茄潜叶蛾的寄生能力强于螟黄赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂。此外,在药剂处理后,玉米螟赤眼蜂各项寄生参数同样优于其他两种赤眼蜂。因此,玉米螟赤眼蜂可作为番茄潜叶蛾的优选寄生性天敌之一,并可联合Bt G033A对番茄潜叶蛾进行协同防控。

苏云金芽胞杆菌G033A大面积防治二代区亚洲玉米螟效果评价

亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)是黑龙江省玉米生产上发生最重、为害最大的常发性害虫,为明确苏云金芽胞杆菌G033A(Bt G033A)对2代区亚洲玉米螟的田间防效,分别于玉米心叶期和穗期,应用BtG033A对1代和2代亚洲玉米螟进行了防治示范,测定田间平均防治效果、挽回产量损失率及产量。结果表明,Bt G033A在心叶期和穗期各防治1次(即分别防治1代及2代亚洲玉米螟低龄幼虫),平均防治效果达90.6%,挽回产量损失率为7.8%,显著高于心叶期及穗期仅防治1次(即只防治1代或只防治2代亚洲玉米螟幼虫)。因此,在亚洲玉米螟发生为害严重的2代区,可应用BtG033A于玉米心叶期和穗期各防治1次,可显著提高防治效果,减轻产量损失;亚洲玉米螟发生为害较轻的2代区或1代区,可应用Bt G033A于玉米心叶期防治1次。研究结果对2代区亚洲玉米螟的绿色防控具有重要应用价值。

苏云金芽胞杆菌G033A产业化现状及应用前景分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)G033A是国内第一个获得农药登记证的工程菌,也是第一个防治鞘翅目害虫的Bt产品,同时对鳞翅目害虫也具有高毒力。本文总结了G033A产品研发背景、构建过程、安全性评价、产品登记及应用技术与推广示范情况,并对G033A的应用前景做了分析,以期对G033A的大规模应用提供指导。随着高毒化学农药禁用,以及害虫对化学杀虫剂抗性日趋严重,社会对于高质量、绿色安全农产品的需求越来越迫切,相信G033A在未来鳞翅目、鞘翅目的害虫防治中必将发挥重要的作用,应用前景广阔。

苏云金芽胞杆菌G033A对新发南美番茄潜叶蛾的室内毒力及田间防效

南美番茄潜叶蛾Tuta absoluta(Meyrick)是新近传入我国的一种世界毁灭性番茄害虫,对我国番茄产业的潜在威胁巨大。为有效控制南美番茄潜叶蛾,测定了新型苏云金芽胞杆菌基因工程菌G033A(Bt G033A)对该昆虫的室内毒力及田间防效。结果表明,在室内条件下,以32000 IU/mg Bt G033A WP处理过的番茄叶片饲喂南美番茄潜叶蛾幼虫,其室内毒力效果由高至底依次为4龄幼虫,3龄幼虫,1~2龄幼虫,致死中浓度LC50分别为14.63、15.59和23.17 g/L;浓度在10 g/L及以上时,Bt G033A对南美番茄潜叶蛾各龄幼虫的毒力均较高,处理后96 h(第4 d)校正死亡率均超过90%。在田间条件下,以Bt G033A WP 100倍液(10 g/L)喷雾防治低龄幼虫即有较好的防效,药后第5 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率分别为89.1%和98.0%,药后第7 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率均为100%;并且,与常用的生物杀虫药剂鱼藤酮的防效相当。研究结果对有机蔬菜生产基地新发南美番茄潜叶蛾的有效控制及其综合防控方案制定,具有重要指导意义。

苏云金芽胞杆菌防治草地贪夜蛾的研究和应用进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界性的重大农业害虫,至今已在全世界126个国家和地区传播,对玉米等多种主要粮食和经济作物造成严重为害。草地贪夜蛾于2019年1月入侵我国,并迅速扩散至26个省(市/自治区)。2022年草地贪夜蛾发生面积超过3500万公顷。苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种用于防治农业害虫的革兰氏阳性细菌,具有对害虫高效专一、环境友好、人畜安全等特点。Bt主要依靠其产生的杀虫蛋白发挥杀虫作用。如今,国际上主要依靠转Bt杀虫基因的抗虫作物以及Bt微生物农药对草地贪夜蛾进行绿色防治。我国目前已开发出Bt天然菌株、基因工程菌株和转基因抗虫作物等多种高效Bt产品用于草地贪夜蛾绿色防治。本文将对国内外Bt防治草地贪夜蛾的最新研究进展进行介绍。

苏云金芽胞杆菌4BM1菌株对油菜菌核病的防治潜力

【目的】前期研究显示苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)4BM1菌株可诱导油菜产生对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的系统抗病性。探究其诱导系统抗性机制并分析其生防潜力,为油菜菌核病的生物防治提供菌株资源。【方法】采用实时荧光定量PCR和转录组测序技术分析根部施用4BM1菌株后,油菜叶片中防御相关基因的转录水平;结合4BM1菌株全基因组序列和antiSMASH 2.0软件预测其抗病相关次级代谢产物生物合成的基因簇;采用发酵液灌根的方式将4BM1菌株接种至油菜盆栽幼苗,分析其定殖能力和促生效果。【结果】4BM1菌株可激发油菜叶片产生过敏反应;油菜根部施用4BM1菌株,叶片中参与水杨酸、茉莉酸、乙烯信号和油菜素内酯生物合成途径等基因转录水平显著上调;4BM1菌株的染色体上预测到胞外多糖和其他13个抗病相关次级代谢产物合成的基因簇;4BM1菌株在油菜根际定殖的同时可促进油菜苗期植株的生长。【结论】4BM1菌株可作为防控油菜菌核病、促进油菜幼苗生长有潜力的生物防治资源。

杀线虫苏云金芽胞杆菌NBIN-863高含量悬浮剂的研制

目前我国微生物农药原药生产技术已达到甚至超过发达国家水平,但制剂技术却存在较大差距,主要体现在剂型结构不合理、制剂质量差、农药助剂种类及品种少、剂型加工工艺总体水平还比较落后等方面。苏云金芽胞杆菌(Bt)等功能微生物产品的市场容量及应用效果与剂型是密切相关的。为了明确新型生物杀线剂NBIN-863的最佳施用剂型,特开展此试验。通过对防腐剂、分散剂、悬浮剂等不同助剂的选择,研制了一种高含量Bt悬浮剂(5.2×10~9~7.9×10^(9)CFU/mL)。配方优化试验表明,在Bt发酵液中加入0.4%防腐剂山梨酸钾、1.0%分散剂硅酸镁铝、4.0%悬浮剂木质素磺酸钙,用盐酸调节p H至4.5,54℃热储前芽胞数最高为7.9×10~9 CFU/mL,对秀丽隐杆线虫活性最高,LC_(50)为2.83 mg/L,对黄瓜根结线虫田间防效达68.64%。综合各指标,尤其是对秀丽隐杆线虫的半致死浓度,杀线虫NBIN-863悬浮剂(7.9×10~9CFU/mL)效果最好,不仅流动性好,而且耐贮藏,是防治作物根结线虫病的理想药剂。

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)几丁质酶的分离纯化及酶学性质

以苏云金芽胞杆菌为材料 ,通过硫酸铵沉淀分级分离、DEAE - 32离子交换柱层析初步纯化 ,获得比活力为15 0 .5Umg-1的酶制剂 .研究酶催化胶体几丁质水解的反应时间和酶量对酶活力的关系 ,探讨酶催化胶体几丁质的最适条件 .温度和 pH对酶活力的影响和酶的热稳定性及酸碱稳定性的结果表明 :酶催化胶体几丁质水解的的最适pH为 5 .6、最适温度为 5 8℃ .该酶在pH 4 .5～ 6 .5区域稳定 ,而在pH >8能很快失活 ;在 5 5℃以下处理 30min ,酶活力保持不变 ;高于 5 5℃ ,酶快速失活 .图 5参

苏云金芽胞杆菌G03 spoIVF操纵子敲除对芽胞和晶体形成的影响

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽胞和晶体的能力。lacZ基因与cry1Aa基因的启动子融合表达分析发现:突变株中的cry1Aa基因的活性严重降低。利用载体pSTK携带spoIVF操纵子在突变株中的表达,使突变株部分恢复了产胞和形成杀虫晶体蛋白的能力。这说明spoIVF操纵子是所必需的,同时该操纵子还影响σE因子控制的cry1Aa基因表达。

苏云金芽胞杆菌HD-73菌株sigE基因敲除突变株的构建与特点

SigE因子是芽胞杆菌芽胞形成过程中起重要作用的sigma因子,它控制着众多芽胞形成相关基因的表达。在苏云金芽胞杆菌中,Cry1等杀虫晶体蛋白的表达也受SigE因子的控制。本研究利用同源重组技术构建了苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种标准菌株HD-73sigE缺失突变株。研究表明:突变株衰亡期提前,丧失了形成芽胞和晶体的能力;cry1Aa指导的β-半乳糖苷酶活性分析表明sigE基因对cry1Aa基因的转录有较大影响。利用载体pHT315携带sigE所在操纵子spoIIG及其启动子序列在突变株中表达,使突变株恢复了产生芽胞和形成杀虫晶体的能力,生长基本恢复正常,这些结果表明SigE因子是Bt库斯塔克亚种菌株产生芽胞和形成晶体所必需的。

苏云金芽胞杆菌HD-73菌株sigL基因突变体的特性分析

【目的】通过分析苏云金芽胞杆菌sigL基因突变体的特征,进一步明确sigL基因在苏云金芽胞杆菌中的功能。【方法】测定了苏云金芽胞杆菌HD-73菌株,sigL基因缺失突变菌株和互补菌株在不同营养成分的培养基中的生长曲线以及在不同氮源条件下的生长情况。分别将调控aco操纵子(编码3-羟基丁酮脱氢酶系统)的转录调节基因acoR和调控bkd操纵子(编码催化支链脂肪酸合成的酶系统)的转录调节基因bkdR的启动子与lacZ基因融合,并转入出发菌株和sigL突变体中,测定β-半乳糖苷酶的活性。【结果】sigL突变体不能利用精氨酸、脯氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸为唯一的氮源;β-半乳糖苷酶的活性分析表明:在sigL突变体中acoR基因和bkdR基因的启动子活性降低。序列比对分析表明:Bt中的AcoR和BkdR的蛋白结构域与依赖于σL的转录调节因子的保守序列相似。【结论】苏云金芽胞杆菌中sigL基因的缺失可能阻碍了某些重要碳、氮源参与的代谢途径。在Bt中AcoR和BkdR是依赖于σL的转录调节因子。

绿色荧光蛋白基因gfp在苏云金芽胞杆菌中表达的初步研究

将携带蜡状芽胞杆菌特异启动子的gfpmut3a基因克隆到穿梭载体pHT30 4后 ,电转化至苏云金芽胞杆菌BMB171,CryB、IPS78 11、4Q7、HD 80 2 1中。通过荧光显微镜和Bio assayReader对含重组质粒pGFP 30 4的 5个受体菌分别进行荧光检测及定量分析。结果表明 ,gfpmut3a基因仅在苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171、CryB、IPS78 11、4Q7中表达并可检测得到菌体发光 ,并建立了一套适合于苏云金芽胞杆菌的GFP标记与检测方法。

苏云金芽胞杆菌GS8菌株的生物学特性及其cry基因型鉴定

采用桑叶浸渍法和饲料表面覆盖法测定发现,从土壤中分离的一株苏云金芽胞杆菌菌株GS8对家蚕Bombyx mori、甜菜夜蛾Spodoptera exigua和棉铃虫Helicoverpa armigera初孵幼虫均表现出较高的杀虫活性,经形态学和生理生化反应鉴定该菌株为东北亚种(Bacillus thuringiensissubsp.tohokuensis)。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析结果表明,GS8菌株的杀虫蛋白晶体主要由分子质量为130、81和60kDa的蛋白组成。聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)鉴定结果显示,GS8菌株含有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ib、cry2Ab和cry9Ba等基因。

苏云金芽胞杆菌抗菌脂肽初步鉴定及抑菌活性测定

植物枯萎病是影响作物生长的重要因素,利用植物内生菌拮抗病原菌生长,从而降低其危害程度是目前研究的热点。本研究从健康的番茄植株中筛选分离得到一株对番茄枯萎病病原菌有较强拮抗作用的内生细菌B-R1,通过形态学、生理生化以及分子生物学检测分析,鉴定该菌株为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)。为进一步探索该菌株的生防作用,首先将菌株发酵后离心,得到发酵上清液,采用盐酸沉淀法对其活性物质进行粗提,并检测其对大肠埃希菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)以及尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌活性。通过薄层色谱法(TLC)、傅里叶红外光谱(FI-TR)、高分辨液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析并鉴定活性物质的结构。结果表明,苏云金芽胞杆菌对尖胞镰刀菌有良好的抑制作用,结构分析初步鉴定抗菌物质中含有丰原素(fengycin),属于脂肽类抗生素。

苏云金芽胞杆菌sigL基因的缺失对菌体碳氮源利用的影响

sigL基因编码的产物σ54是许多重要代谢途径的转录因子。为研究sigL基因在苏云金芽胞杆菌中的功能,试验分别测定苏云金芽胞杆菌HD-73菌株和sigL基因缺失突变菌株在基本培养基中对不同碳氮源的利用。结果表明,出发菌株和sigL突变体都不能利用果糖、蔗糖、纤维二糖、柠檬酸作为唯一碳源;sigL突变菌株不能利用肌氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丝氨酸和缬氨酸为唯一氮源,说明sigL缺失可能阻碍这些氨基酸参与的代谢途径。β-半乳糖苷酶活性分析表明,调控肌氨酸代谢途径的soxR基因转录活性在sigL突变体中降低,说明sigL是通过调控编码肌氨酸氧化酶的基因簇(sox)而影响菌体对肌氨酸的利用。

苏云金芽胞杆菌基因工程菌WG-001和1125BG在盆栽土壤中的安全性评估

自从遗传改造微生物诞生以来,其安全性问题受到了持续关注和研究。本文报道了苏云金芽胞杆菌基因工程菌WG 001和1125BG在盆栽大白菜的土壤环境中的安全性评估结果。实验结果表明:当用工程菌WG 001和1125BG分别以1013cfu/cm2和1010cfu/cm2的高土壤密度喷洒盆栽大白菜后,工程菌菌数迅速上升而后逐渐下降,最后分别以相对较低的菌数水平(105cfu/g干土样和106cfu/g干土样)在实验土壤中稳定存在;对土壤中土著细菌群落在有限时间(15d)内产生了一定影响,而对土著真菌与放线菌无显著影响;未发现工程菌WG 001中特异基因发生丢失;未检测到工程菌WG 001和1125BG中特异基因(WG 001为cry1Aa和cry1Ac,1125BG为gfp)向土著细菌、真菌、放线菌和盆栽大白菜的水平转移。本文实验结果显示,高密度喷洒的两种工程菌未显著影响实验土壤环境,具有很高的安全性。同时发现以不同的喷药量喷洒两种工程菌后,在盆栽土壤中其存活水平、菌数降低的速率以及对土著细菌的影响能力都表现出不同的特点。

苏云金芽胞杆菌G03菌株的比较基因组分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对包括鳞翅目、鞘翅目在内的多种昆虫具有特异高效的毒杀活性,并且对非靶标生物安全,是目前研究最多、应用最广的生防微生物。G03是一株对鳞翅目害虫高效的Bt菌株,属于鲇泽亚种,目前已经用于害虫防治。为了进一步分析其与目前市场上防治鳞翅目害虫用的较多的Btk(B. thuringiensis subsp. kurstaki)菌株HD1之间的差别,明确其遗传学特点,本研究测定了G03基因组,与其他实验室常用菌株进行了基因组比较,重点分析了杀虫相关基因的特点。分析结果显示,G03菌株含有HD1不具有的cry1Ca、cry1Da基因,使其在虫害控制方面更有优势;与HD1相比,G03含有较少的噬菌体、转座子相关基因,这显示G03基因组可能有更好的遗传稳定性,使其在发酵中更稳定。相关研究结果对今后该菌株改良及应用都具有重要的指导意义。

Sigma因子和启动子上游区在苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因表达调控中的作用

苏云金芽胞杆菌质粒编码的杀虫晶体蛋白基因的转录与芽胞形成σ因子密切相关 ,启动子的重叠是原毒素合成的一种机制 ,并且启动子上游区以及宿主细胞中σ因子的竞争对原毒素合成均具有转录调控作用。

50000 IU/mg苏云金芽胞杆菌NBIV−330可湿性粉剂的研究与应用

湖北省生物农药工程研究中心针对抗性小菜蛾筛选获得高毒力菌株苏云金芽胞杆菌(NBIV−330),制备出50000 IU/mg苏云金芽胞杆菌NBIV−330可湿性粉剂。该产品用于防治抗性小菜蛾,每亩用量30~50 g,药后3 d防治效果达到85%以上。

苏云金芽胞杆菌SG3-7菌株的鉴定及杀虫活性研究

苏云金芽胞杆菌SG3-7菌株是一株从秦岭山区灌木丛土壤中分离得到的产不规则伴胞晶体的野生菌,本研究对该菌株的伴胞晶体形态、杀虫基因的类型以及杀虫活性等方面进行研究。分析结果表明:SG3-7菌株的内生质粒携带有3个cry基因(cry2Ab、cry4A、cry9Ea),以及1个cyt1Aa型基因。其主要产生130 kDa和60 kDa分子量大小的伴胞晶体蛋白,对鳞翅目的甜菜夜蛾和菜青虫幼虫具有显著的杀虫活性,其LC50分别为29.31μg·mL-1和47.11μg·mL-1,但对棉铃虫幼虫无杀虫活性。