第七章微生物在农业上的应用.ppt

第七章 微生物在农业上的应用 微生物农药：利用微生物本身及其代谢产物防治植物病、虫害及其杂草的制剂。 类型：微生物杀虫剂、农用抗生素、微生物除草剂 生物防治：用生物农药来对病虫害和杂草进行防治. 优点：不污染环境，有效控制病虫害，杂草；保持生态平衡. 一. 微生物杀虫剂 控制害虫更为安全、有效的方法 生物杀虫剂的优点： 特异性高 可进行生物降解 昆虫对它的抗性产生较慢 生物杀虫剂的不足： 杀虫效果较差，成本较高 (一) 病毒杀虫剂 昆虫受病原微生物侵染死亡很常见,如病毒、细菌、真菌、原生动物和线虫等,已发现的昆虫病毒有1200种. 包含体（inclusion body）在显微镜下可以识别的病毒合成和积贮的部位，常是细胞内的病毒晶体。 呈圆形、多角形，保护病毒粒子,不溶于水、乙醇、氯仿、苯酚、蛋白酶等,昆虫碱性肠道水解，病毒释放，侵染，昆虫死亡. 1.核型多角体病毒 nucleopolyhedrosis virus, NPV 世界卫生组织和粮农组织推荐 寄主范围广、专一，对人、植物、天敌无害 包含体在离开宿主后仍具生物活性 杀虫效应具有流行性和持续性 目前应用最成功的昆虫病毒 我国已有棉铃虫 NPV商品问世 棉铃虫幼虫取食吃进NPV NPV在昆虫肠道中溶解 病毒粒子释放并侵染中肠上皮细胞 昆虫细胞病变死亡 NPV的专一性很强 棉铃虫NPV除侵染棉铃虫外还侵染烟草夜蛾 包含体形态上是多角的，直径0.8~5?m 受感染的昆虫一般并不立即死亡 宿主死亡和分解后，包含体仍具毒力 包含体被其他幼虫吞食，病毒在昆虫群体中传播 2. 质型多角体病毒 cytoplasmic polyhedrosis virus, CPV 呼肠孤病毒科，质型多角体病毒属 致病机理和NPV相似 CPV不仅侵染幼虫，还能经卵传染给子代 在实际应用中具有重要意义 3.颗粒体病毒 granulosis virus, GV 包含体圆形、椭圆形、一个包含体只含一个病毒颗粒，病毒颗粒杆状，双链DNA； 云杉卷叶蛾颗粒体病毒、菜粉蝶颗粒体病毒等； 昆虫食入停止进食，血液变成乳白色而死亡； 我国：菜粉蝶颗粒体病毒用于生物防治。 4.用DNA重组技术改造杆状病毒杀虫剂 野生型缺陷：杀虫慢，感染到死亡需几天到星期，毒力低，在野生条件下容易失活，杀虫范围窄。 对杆状 病毒基因改造主要集中在三个方面 1）引入外源毒蛋白，增强杆状病毒的毒性 2）引入能扰乱昆虫正常生活周期的基因 3）对病毒基因进行修饰或加工，以增强病毒的活性，提高毒性 （二）细菌杀虫剂（ Bt生物杀虫剂） 已知的昆虫病原细菌90多种 Bacillus（杆菌） Enterobacter（肠杆菌） Pseudomonus（假单胞菌） 最重要的是苏云金芽孢杆菌（教材P128） （Bacilllus thuringiensis, Bt） 1. Bt生物杀虫剂简介 G+，短杆菌，形成芽孢，周身鞭毛或无鞭毛 伴孢晶体 1902年发现，1951年发现商业价值 寄生130多种鳞翅目幼虫中 膜翅目、双翅目、直翅目和鞘翅目体内控制毛虫、毒蛾、白菜金翅夜蛾、烟草天蛾等 2. 致病机理 主要靠芽孢和毒素 芽孢在肠道中萌发，大量增殖，穿透肠壁进入 血液，引起昆虫败血症 毒素：主要是?毒素和?毒素 ?毒素是所有Bt共有的毒素，存在于伴孢晶体中 ?毒素是胞外毒素，水溶性，热稳定性好，是 RNA聚合酶的竞争性抑制剂 3. 毒素形成的过程 主要由蛋白质和糖类组成 Bt 伴孢晶体在昆虫肠道 碱性条件逐步水解 一定大小的分子具有毒性 5. 毒素基因及定位 正常情况，芽孢形成时才合成Bt前毒素蛋白 芽孢形成过程中，转录因子?与活跃基因启动子结合，毒素基因的启动子受这一?因子的控制。 从蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）质粒组成型表达的四环素抗性基因，启动子+毒素基因（无自身启动子）克隆到质粒上，导入Bt中，在Bt生活史的各个时期都表达有毒素蛋白。 3. 真菌杀虫剂 昆虫病原微生物中种类最多的是真菌，数量达到750种，占60%，孢子在昆虫体表萌发后侵染虫体，也可以通过取食过程侵染虫体，