05 微生物农药(讲义5） .ppt

第三章 微生物农药;现代概念的微生物农药是指以活体微生物或者以微生物的代谢产物来作为农药，不仅是指杀虫活性，还包括杀菌、除草和植物生长调节活性等。 微生物农药的概念可进一步扩展，定义为用来防治病、虫、草等有害生物的微生物活体及其代谢产物和转基因产物，并可以制成商品上市流通的微生物源制剂。 ;因此按功能作用来分，有杀虫、杀菌、除草和植物生长调节剂4大类；按有效成分分为：抗生素类、细菌类、真菌类、病毒类、原虫类、线虫类、微生物产生的植物生长调节剂类等七大类。 ;转微生物基因的植物，应该视为活体的植物农药，但活性成分是来自于微生物的。 线虫，有人也把这类动物列为微生物农药，实际上线虫是属于动物类的。动物界的线虫门，有4万多种，1981才有人提出应用线虫防治害虫，因此，研究比较少。 原虫，又叫原生动物，是单细胞动物或有单细胞组成的群体。传统上属于动物界，1980年以后属于原生生物界的一个亚界。也可以看成是微生物，目前已知有3-4万种，寄生在昆虫体内的就有1500多种，如锥虫、滴虫、变形虫、微孢子虫等。 ;从已上市的生物制剂对防治目标对象的作用机理来看，微生物农药最终起作用的物质基本都为具有一定化学结构的生物化学物质，如Bt和抗虫棉的(内毒素蛋白），白僵菌的白僵素，病毒分泌的酶，以及防治病虫草害的抗生素和植物生长调节剂等，都具特定的化学结构。 按扩展概念来计算，我国微生物农药的产量或防治面积已占农药总产量或防治面积的l0％左右，如井冈霉素一个品种的年产量(100％有效成份0．4万吨)，就占杀菌剂总产量(4．5万吨)的9％左右，加上其它品种如阿维菌素、赤霉素、Bt、农抗120、多氧霉素、白僵菌及一些病毒制剂的产量，它们占农药总产量的比例已接近l0％。 ; 2 微生物农药的特点;3 细菌类微生物农药;;4 病毒类农药;5 真菌类微生物农药;;6 微生物产生的植物生长调节类农药;8 微生物除草剂; 微生物杀虫药剂; 1 细菌性杀虫剂概述 ; 细菌杀虫剂的种类 ;;2 苏云金杆菌类杀虫剂 ;McConnell等（1959）发现Bt的部分菌株在发酵过程中可产生一种热稳定的β-外毒素（苏云金素）??并证明该物质具有一定的杀虫活性。 Heimpel于1967年将苏云金杆菌产生的几种毒素它们划分为四类，即α—外毒素、β—外毒素(苏云金素)、γ—外毒素、δ—内毒素(伴孢晶体蛋白消化激活后产生的毒性肽)。 ;Zakharyan等1976年最先提出，质粒可能对伴孢晶体的编码起作用。接着，Debabov等和Galushka等1977年证实，苏云金杆菌含有质粒，它与伴抱晶体的形成有关。从而激起了苏云金杆菌遗传学研究的热潮。通过转化、转导、接合、融合等传递系统、使控制伴孢晶体形成的基因不仅在苏云金杆菌亚种之间，而且在不同种细菌之间，甚至与高等植物进行了转移或克隆，并获得了表达。 1981年，Schnept和Whiteley首次将HD-1菌株伴孢晶体的基因克隆到大肠杆菌中，并得到表达。 1987年，美国Monsanto公司用自己构建的Sev载体系统转移Kurstaki的内毒素基因，获得抗鳞翅目害虫的番茄转化株。;;苏云金杆菌的生长 苏云金杆菌是好气性细菌，对温度发要求不严格，pH值7.0-7.2最适宜。 其生活周期分为3个发育阶段 ①芽孢休眠期：芽孢又称孢子，是休眠阶段，在干燥、高温或低温冷冻的条件下，能保存相当长的时间，它是保持种存活的形式。 ②营养体时期：芽孢在适宜条件下，2—4小时萌发成营养体，4—6小时横裂增殖，6—10小时分裂增殖最旺盛。菌细胞以对数速度增长。8—10小时之后，营养体进入原生质凝集阶段，细胞分裂减慢，芽孢开始形成。 ③孢子囊时期：在这一个时期，包括许多细胞学和生物化学的变化，结果在菌体细胞内形成卵圆形的芽孢。在芽孢的另一端则产生蛋白质伴胞晶体。 ;⑵ 苏云金杆菌产生的毒素 内毒素 细胞体内含有的； 外毒素 菌细胞在其生长过程中分泌于细胞外的代谢产物 α—外毒素 卵磷酯或磷酸酯酶C，是一种对昆虫肠道有破坏作用的酶； β—外毒素 热稳定外毒素、耐热外毒素。由于这种毒素对家蝇有特异的致病作用，故也称蝇毒素。其产生与菌体的生长一致，在细菌生长过程中不断累积到培养基中。当细菌生长达最大时，毒素的产生也达最大量。芽孢开始形成时，毒素的产生也就完成。这一外毒素又叫苏云金素，有A、B两种。具有广谱的杀虫活性。对鳞翅目、双翅目、直翅目、鞘翅目的30多种昆虫有不同程度的毒杀作用，对桔全爪螨等一些螨类也有效； γ—外毒素 是一种或几种未经鉴定的酶，能使卵黄琼酯澄清。其毒力尚未证明。 ;δ—内毒素 即伴胞晶体，又称晶体毒素，是一种蛋白质毒素，是苏云金菌的各类毒素中，研究得最多，又最为详尽的毒素。与芽孢形成同时生成，对热有一