生物農(nóng)藥蘇云金桿菌演示文稿

生物農(nóng)藥蘇云金桿菌演示文稿當(dāng)前1頁，總共52頁。（優(yōu)選）生物農(nóng)藥蘇云金桿菌當(dāng)前2頁，總共52頁。一、發(fā)展歷史當(dāng)前3頁，總共52頁。一、發(fā)展歷史1901：日本石渡發(fā)現(xiàn)家蠶猝倒病1911：Berliner命名1938：法Sporeine第一個商品制劑1953：Hannay伴孢晶體1959：β-exotoxin1970：HD-11977：Bti---醫(yī)學(xué)線蟲、防病、抗癌

105年，農(nóng)業(yè)—醫(yī)學(xué)當(dāng)前4頁，總共52頁。中國發(fā)展史1941：蒲蟄龍菜青蟲解放初：孟雨法國1955：曹驥法國商品分離、Lab殺蟲1959：張履鴻(蘇)劉崇樂(福州人)捷克-玉米螟1961：彭中允(蘇)1965武漢、長沙生產(chǎn)1986-攻關(guān)、火炬、技改、863、973

改革開放為生物工程發(fā)展提供了機遇！

當(dāng)前5頁，總共52頁。1901Lepidopteran1977Dipterans1980sColepterans,1990sMites,protozoa1998tumorcellActivityspectrumofB.t.nematodes當(dāng)前6頁，總共52頁。二、形態(tài)特征及生理生化1、形態(tài)特征

周鞭(無鞭)、G+、H抗原、O抗原

芽孢:石碳酸復(fù)紅、孔雀綠

芽晶:芽孢高抗逆，菌株保存方式晶體典型為菱形、也有圓形、方形、橢圓形、不規(guī)則形，1個（幾個)毒素、無毒France:PasteurInstituteDr.deBarjac當(dāng)前7頁，總共52頁。VegetativecellofBacillusthuringiensis當(dāng)前8頁，總共52頁。Sporeandparasporalcrystal

sporeCrystal當(dāng)前9頁，總共52頁。CrystaldiversityofB.thuringiensis當(dāng)前10頁，總共52頁。2、生理生化:要求不高。碳源:淀粉、糊精、麥芽糖、葡萄糖N源:牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、花生餅粉、豆餅粉、魚粉、玉米漿無機鹽:K2HPO4、MgSO4、CaCO3。主要元素有磷、硫、鎂、鉀、鈉、鈣，微量元素錳、鋅、硅、鐵，所需甚微，水雜質(zhì)即可滿足，多了有毒。溫度:10-40℃，28-32℃適。pH：微堿性條件氧:好氧紫外線抗生素及化學(xué)物:放線菌素D、氯霉素、紅霉素。乳化劑抑制發(fā)酵工程的前提當(dāng)前11頁，總共52頁。MidgutepithelialCellperforationSepsisdeath3、Modeofaction

當(dāng)前12頁，總共52頁。生物活性物質(zhì)蘇云金芽胞桿菌活性因子胞內(nèi)胞外蘇云金素雙效菌素營養(yǎng)期殺蟲蛋白活芽胞死芽胞芽胞衣芽胞殺蟲晶體蛋白免疫抑制因子A腸毒素輔助蛋白自身誘導(dǎo)物抑制蛋白蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)核苷類多元醇類酶類幾丁質(zhì)酶卵磷酯酶C溶血素當(dāng)前13頁，總共52頁。原生動物原始后生動物海綿動物扁形動物門輪蟲綱腹毛綱

線蟲動物門軟體動物門環(huán)節(jié)動物門節(jié)肢動物門鱗翅目雙翅目鞘翅目膜翅目螨類等9個目紐形動物門棘皮動物門苔蘚動物門腕足動物門半索動物門脊椎動物門癌細胞植物線蟲動物線蟲絲蟲

活性譜瘧原蟲血吸蟲,肺吸蟲當(dāng)前14頁，總共52頁。cry4A,cry4B,cry11A,cyt1Asubsp.isrealensisDipterans當(dāng)前15頁，總共52頁。Meloidogyuesp.noveltoxingenes:mites,nematodes,protozoacry5,cry6,cry7,cry8,cry1Ea當(dāng)前16頁，總共52頁。Usedgenesfortransgenicplantscry1Aacry1Abcry1Accry1C

cry3Acry2Acry1Ab/cry1C

cry9C當(dāng)前17頁，總共52頁。Transgeniccotton當(dāng)前18頁，總共52頁。Transgeniccorn當(dāng)前19頁，總共52頁。Transgenicforest當(dāng)前20頁，總共52頁。四、分類及命名1、鑒定及分類(1)生理生化：碳源、氮源、酶、代謝物

(2)酯酶電泳

(3)H抗原:德語Hauch(擴散)英、日、美、法4位專家建議(1982)--H.deBarjac博士(法國)

(4)PCR當(dāng)前21頁，總共52頁。分子生物學(xué)1、基因鑒定（cry/chi/vip/aii/ihnA/cyt)2、克隆、表達3、構(gòu)建工程菌（細胞工程、基因工程）4、轉(zhuǎn)基因植物當(dāng)前22頁，總共52頁。工程菌研究出發(fā)菌殺蟲譜不廣、毒力效價不高細胞融合、基因重組當(dāng)前23頁，總共52頁。殺蟲假單孢工程菌的構(gòu)建Bt菌:在土壤中不穩(wěn)定，難防治土壤害蟲;壽命短，需重復(fù)使用熒光假單孢菌(P.fluorescens)：植物根圍和土壤中常見的有益細菌，對環(huán)境適應(yīng)性強、同植物親和性好、對人畜安全，不少菌株還防病增產(chǎn)。美國孟山都公司：HD-1ICP基因整合到玉米根際菌上荷蘭植物保護研究所美國的Mycogen公司：CellCap,較長的持效期、防止紫外線對ICP的破壞。M-Trak和M-peril中國農(nóng)科院植保所：熒光假單孢菌P303，防治禾谷類全蝕病。美國威斯康辛大學(xué)：整合到植物根部和葉部的定居菌洋蔥假單孢(P.cepacia)

當(dāng)前24頁，總共52頁。植物疫苗--Incide禾本科雜草狗牙根中寄生細菌(Clavibacterxylisubsp.cynodontis)當(dāng)前25頁，總共52頁。構(gòu)建遺傳工程桿狀病毒殺蟲劑桿狀病毒殺蟲需時較長，限制了它的商品價值插入對昆蟲有效的毒素、激素等基因,垂直傳播當(dāng)前26頁，總共52頁。以藍細菌等構(gòu)建Bt殺蚊工程菌蚊子：瘧疾、黃熱病、登革熱和絲蟲病等疾病傳播媒介，幼蟲以微生物水藻和細菌為食兩大難題需予克服:一是有效性，二為安全性藍細菌(Cyanobacterium)：一種生活在水體表面，對營養(yǎng)要求不高，容易為蚊子幼蟲攝食的光能細菌。一些種能適應(yīng)淡水和鹽水環(huán)境，對溫度耐性亦較寬。它們?nèi)菀子萌旧w或質(zhì)粒轉(zhuǎn)化，外源基因的表達載體亦已構(gòu)建。當(dāng)前27頁，總共52頁。以枯草桿菌和其它芽孢菌構(gòu)建的工程菌殺蟲防病多功能工程菌未來：殺蟲、抗病、除草、增產(chǎn)、固氮當(dāng)前28頁，總共52頁。植物抗蟲基因的顯著優(yōu)點育種期限短，目的性強連續(xù)性保護，任何時期作用，避免反復(fù)多次噴灑農(nóng)藥，不受氣候影響和環(huán)境干擾僅對取食轉(zhuǎn)基因作物的那些害蟲才有效，對非靶生物沒有影響抗蟲物質(zhì)只存在于植物體內(nèi)，在土壤和地下水中無殘留，不存在環(huán)境問題。能保護那些難以噴灑到的植物部位如根部與發(fā)展新型殺蟲劑相比，投資較少。當(dāng)前29頁，總共52頁。Bt基因的表達和修飾原核生物基因表達調(diào)控系統(tǒng)具有原核生物特性，真核生物不能識別和運用這套表達調(diào)控系統(tǒng)Bt毒蛋白基因在轉(zhuǎn)基因植物中的表達與其長度有關(guān)mRNA不穩(wěn)定和翻譯效率低基因修飾置換核苷酸殘基廣泛修飾：66.6％密碼子第三位的A或T堿基被G或C取代當(dāng)前30頁，總共52頁。密碼子偏愛(codonpreference)

大部分δ-內(nèi)毒素偏愛的氨基酸密碼子往往是植物最不喜愛的密碼子，尤其是在GC含量極高的單子葉植物如玉米。因此，Btδ-內(nèi)毒素基因中密碼子用法的改造會導(dǎo)致單子葉植物和雙子葉植物上異源基因表達的增強。

當(dāng)前31頁，總共52頁。問題工程植物的安全性基因的表達量基因的定位表達昆蟲的抗性當(dāng)前32頁，總共52頁。

2、命名采集地:蘇云金、肯尼亞、以色列、九州、東北、云南、武漢、華中、山東等。(2)寄主蟲名：蠟螟、玉米螟、松毛蟲等。(3)分離者：Kurstak、Thompson、Morrison等。(4)病癥：猝倒、亞毒、殺蟲等。

當(dāng)前33頁，總共52頁。五、分離

昆蟲土壤：大本營，土壤習(xí)居菌。Martin和Travers：2年（72個），24菌種，85年。葉片苔蘚60000：菌株非凡重視程度昆蟲體(22%)土壤(44%)貯藏物（18%）其他（16%）當(dāng)前34頁，總共52頁。六、菌種選育

高毒力良好的發(fā)酵和生產(chǎn)性能對原材料的要求生產(chǎn)穩(wěn)定性退化現(xiàn)有菌株育種技術(shù)當(dāng)前35頁，總共52頁。七、菌種保藏2004.2.15.100多位世界微生物專家齊聚北京，在“21世紀微生物資源中心的使命”的國際學(xué)術(shù)研討會上達成共識：建立全球共享的微生物資源中心是大勢所趨。微生物菌種保藏專門機構(gòu)：59個國家菌種保藏中心：495個，90萬余株。美國的ATCC（綜合最大，12萬株）。美國農(nóng)業(yè)部的NRRL（最大農(nóng)業(yè)微生物菌種中心，8萬株）。中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)僅3000多株。

當(dāng)前36頁，總共52頁。1、原理和要求總原則：代謝速度低，又不失活。低溫：液氮、冷凍隔氧：石蠟油干燥：砂土管當(dāng)前37頁，總共52頁。2.

方法

(1)砂土管：簡單，不易污染

(2)冷凍干燥：美國農(nóng)業(yè)部BrownsvilleLab

(3)濾紙條：法國Pasteur研究所

(4)液體石蠟斜面法：日本九州大學(xué)

(5)菌膜保藏法：便于郵寄，使菌種保藏微型化當(dāng)前38頁，總共52頁。3、機構(gòu)美國：Ecogen公司：9000株農(nóng)業(yè)部BrownsvilleLab，HD-X系列Ohio州立大學(xué)，大量突變株。法國：巴斯德研究所（WHO昆蟲病原細菌參考中心）3500株英國：溫室作物研究所H.Burges博士HB-X系列日本：九州大學(xué)Aizawa和Ohha博士、北海道大學(xué)IIZUKA教授國內(nèi)：華中農(nóng)大、中國林業(yè)科學(xué)院、湖北農(nóng)科院、中科院武漢病毒所、南開大學(xué)、福建農(nóng)大當(dāng)前39頁，總共52頁。八、生態(tài)學(xué)和地理分布

1、地理區(qū)域日本：發(fā)源地，廣泛分布美國：主要分布東部和東南部，類似于中國，該地區(qū)是農(nóng)業(yè)比較發(fā)達的地區(qū)。中國：十分豐富。集中東北、華中、華東、華南，西部和西北分離數(shù)較少。

生物多樣性：澳大利亞、新西蘭、丹麥、越南

當(dāng)前40頁，總共52頁。2、地理環(huán)境(1)飼養(yǎng)昆蟲(2)貯藏產(chǎn)品(3）土壤(4)植物體表面當(dāng)前41頁，總共52頁。九、生產(chǎn)1、概況1938：法國60年代后:多國中國:1976，年產(chǎn)量超過30000噸液體深層發(fā)酵、半固體發(fā)酵噬菌體后處理工藝當(dāng)前42頁，總共52頁。培養(yǎng)基優(yōu)化/后處理正交設(shè)計二次回歸旋轉(zhuǎn)設(shè)計均勻設(shè)計板框壓濾連續(xù)離心超濾當(dāng)前43頁，總共52頁。2、產(chǎn)品標準化芽孢生物測定：初孵家蠶、菜青蟲、棉鈴蟲、小菜蛾蛋白晶體

3、安全性問題9種魚、雞、鼠、豬、兔、猴、牛、鳥、鴨、鵝人體：口服、飼喂、吸入、注射β-外毒素：哺乳動物有害Bt近緣Bc（產(chǎn)生食物毒素、引起腹瀉、嘔吐、惡心）Ba（人、畜炭疽病和頭部生病、肺損傷和腸道感染）Bti溶液的伴孢晶體毒素對動物有毒腸毒素當(dāng)前44頁，總共52頁。5、劑型

(1)液劑:普遍、方便水劑、乳劑、油劑(2)可濕性粉劑:主產(chǎn)品，保存、包裝、運輸方便膠囊劑:防止陽光、高溫、干燥對芽孢和晶體的破壞，又使毒性成分逐漸釋放，保護劑可防止紫外輻射的傷害當(dāng)前45頁，總共52頁。當(dāng)前46頁，總共52頁。當(dāng)前47頁，總共52頁。當(dāng)前48頁，總共52頁。當(dāng)前49頁，總共52頁。我國Bt現(xiàn)狀

80家，139個產(chǎn)品，產(chǎn)量4萬噸應(yīng)用5000-6000萬畝次，復(fù)配48家，