苏云金芽孢杆菌ppt
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苏云金芽孢杆菌特性
苏云金芽孢杆菌是一种有芽胞的杆菌,可以分离出苏云金菌株。
苏云金芽孢杆菌在培养基上呈现出较为复杂的生长特征,包括芽胞的形成和分裂、细胞壁的生成等。
苏云金芽孢杆菌具有较强的耐热性和抗药性,能在高温条件下存活并繁殖。
此外,苏云金芽孢杆菌还具有较高的生物转化能力,能够利用多种有机物作为碳源进行生长。
苏云金芽孢杆菌在自然界中广泛分布,常见于土壤、水体和动植物体内。
它对人体健康无直接威胁,但可能造成食物污染,因此需要注意防控。
※生物工程食品科学2010, Vol. 31, No. 11147产细菌素苏云金芽孢杆菌的鉴定及其所产 抗菌物质性质李 云,杨胜远 * ,林晓东,钟瑜红,苏 婷,刘湘嘉(韩山师范学院生物系食品与发酵工程研究所,广东 潮州 摘 521041)要:从腌制蔬菜表面分离到一株产细菌素的菌株 K2,其中和后的无细胞发酵液主要抑制革兰氏阳性细菌,特别是对芽孢杆菌有强烈的抑制作用。
发酵上清液经硫酸铵盐析和透析后,仍然有很强的抗菌活性,并对多种蛋白 酶敏感,表明抗菌活性物质为蛋白类物质。
通过形态培养特征、生理生化特征、16S rDNA 序列比对及系统发育 分析,鉴定菌株 K2 是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。
菌株 K2 产生的抗菌物质在 pH6~9 条件下 80℃处理 30min 仍保持稳定的抗菌活性,其对敏感菌的作用主要是杀菌,而且对芽孢萌发有很好的抑制作用。
该抗菌物质 在菌体生长对数中期产生,在稳定期中期抗菌活性达到最大。
关键词:苏 云 金 芽 孢 杆 菌;细菌素;鉴定;抗 菌 物 质Identification of Bacteriocin-producing Bacillus thuringiensis and Properties of Its Antibacterial SubstancesLI Yun,YANG Sheng-yuan*,LIN Xiao-dong,ZHONG Yu-hong,SU Ting,LIU Xiang-jia (Food and Fermentation Engineering Institute, Department of Biology, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041, China)Abstract: Strain K2 having the ability to produce bacteriocin was isolated from the surface of picked vegetables. The neutralized cell-free fermentation supernatant exhibited an inhibition effect against Gram-positive bacteria, especially strong inhibition effect against Bacillus strains. The inhibition activity of the fermentation supernatant still kept high after ammonium sulphate precipitation and dialysis, and the activity of the dialysis retentate was sensitive to a variety of proteases. These results indicated the protein nature of antibacterial substances contained in the dialysis retentate. Base on morphological, physiological and biochemical characteristics, 16S rDNA sequence and phylogenic analysis, the strain K2 was classified as Bacillus thuringiensis. The antibacterial substance from strain K2 remained strong antibacterial activity after heating treatment at 80 ℃ and pH 6 - 9 for 30 min, suggesting its excellent thermostable property and pH resistance. The antibacterial activity was generated from midlogarithmic growth phase and reached the maximum activity at mid-stationary phase. Key words:Bacillus thuringiensis;bacteriocin;identification;antibacterial substance 中图分类号:Q939.9 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)11-0147-06细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机 制产生的一类具有生物活性的蛋白质或多肽,主要抑制 其他相近种类的细菌,一般产生菌自身对其细菌素具有 免疫性[ 1 ] 。
编辑:杨风光**************文/ 赵国庆生物农药苏云金杆菌苏云金杆菌(Bt制剂)是在德国苏云金地区发现的一种细菌性杀虫剂。
常见商标名称:阿苏、苏力菌、菜蛙、天然之宝、敌宝、拂康、贝林、碧绿、碧星、娇蓝、金中、奇佳、芯钻、乐棵多、驱雀济农、百事威风、高点、九鲤、力道、灵秀、润奇、生绿、顺诺、应螟、真精、洲际、爱地益、塞诺菲、蛙先生、强敌315、杀虫菌1号、菌杀敌、青虫灵、都来施、农林丰、BT、Bt等。
苏云金杆菌性能原药为黄褐色晶体,属好气性蜡状芽孢杆菌群,在芽孢囊内内产生晶体,有12个血清型、17个变种,主要杀虫成分为内毒素和外毒素。
干粉在40℃以下稳定,碱性环境中分解,属低毒性杀虫剂,对人无毒性反应。
苏云金杆菌(Bt制剂)是一种有很多变种的芽孢杆菌,属细菌杀虫剂,由于杀虫范围广,防治效果好,不污染环境,生产工艺先进,目前世界上已有几十个国家500余个厂家获准登记,商品种类达100余种,年生产能力达50余万吨,是生物杀虫剂第一品牌。
苏云金杆菌杀虫剂作用方式主要是胃毒作用,苏云金杆菌从害虫口腔进入消化道后,在体内大量繁殖,同时吸收虫体内的营养物质,使害虫不能正常生长发育;同时细菌还产生大量毒素,使害虫形成败血症死亡。
病死虫体颜色加深变黑,并软化腐烂失去原形,一般均有臭味。
我国生产的苏云金杆菌大多加入0.1%~0.2%菊酯类杀虫剂,可加快害虫死亡。
苏云金杆菌特点1.选择性强,对人畜安全。
只对病虫害有作用,一般对人、畜及各种有益生物(包括动物天敌、昆虫、蜜蜂、传粉昆虫及鱼、虾等水生生物)比较安全,对非靶标生物的影响也比较小。
2.对生态环境影响小。
苏云金杆菌的活性成分完全存在和来源于自然生态系统,最大特点是极易被日光分解,是一种来于自然,归于自第12月 上半月刊然正常的物质循环方式。
因此可以认为对自然生态环境安全、无污染。
3.生产过程节能环保。
生产加工生物农药,一般主要利用天然可再生源,如农副产品的豆饼、花生饼、菜籽饼、鱼粉、麦麸或某些植物体等,原材料的来源十分广泛、生产成本比较低廉。
苏云金杆菌(BT)毒素及其应用苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis, BT)是一种属于芽孢杆菌科的厌氧革兰氏阳性细菌,被广泛应用于生物农药领域。
其特殊之处在于它所产生的杀虫毒素对昆虫具有高度选择性和毒杀力,而对其他生物如人类和哺乳动物等无害。
苏云金杆菌通过杀虫毒素中的晶体蛋白(crystal protein, Cry)来对昆虫进行毒杀作用。
Cry毒素是一种孢晶蛋白,具有独特的作用机制。
其在昆虫肠道内会被消化酶切割,产生一种活性物质,结合并破坏肠道上皮细胞的细胞膜,导致肠道溶解和细胞死亡。
这一过程会导致昆虫水分和营养丧失,最终导致昆虫死亡。
苏云金杆菌毒素的应用主要集中在农业方面。
作为一种生物农药,它对昆虫的毒杀力非常高效,尤其适用于各类害虫的防治。
由于BT毒素对昆虫具有高度选择性,对其他生物无害,因此其在生态环境中的施用相对安全可靠。
同时,BT产品对环境的污染也很小,对人体的副作用也非常低。
因此,BT毒素被认为是一种环保、安全、有效的农药。
在实际应用中,BT毒素主要以两种形态存在:一种是悬浮液,可以直接喷洒在作物上,通过作物表面的附着和昆虫食用来实现毒杀作用;另一种是基因工程改造后的杂质,通常用于生产转基因植物。
这些转基因植物通过在其基因中导入BT毒素的编码序列,实现对害虫的防治。
这种转基因技术的应用使得BT毒素能够更加方便地被作物吸收,并在昆虫发生侵害时迅速发挥作用。
除了农业领域,BT毒素还被应用于其他一些领域。
在医学上,BT毒素被用作治疗和预防各种寄生虫病的药物。
在环境保护方面,BT毒素还可以被用来控制蚊蝇等各类害虫的繁殖。
此外,BT毒素还可以用于基因工程技术的研究和发展。
总之,苏云金杆菌(BT)毒素是一种对昆虫具有高度选择性和毒杀力的生物农药。
其应用广泛,可用于农业、医学、环境保护等多个领域。
随着技术的不断发展,BT毒素的应用将进一步扩展,为人类的生活和生产带来更多的益处。
本文对农业上研究最多、用量最大的两类微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)和昆虫杆状病毒(baculovirus)进行了综述,分别论述了它们的杀虫优势、杀虫的分子机理、目前的研究状况,并对它们的基因工程技术改良路线以及在农业上的应用,提出了一些建议。
由病虫害引起的农作物的减产减收已成为制约农业生产进一步发展的限制因素,全球每年农作物因虫害造成的损失约占总产量的13%,而目前对农作物害虫的防治主要依赖于化学农药。
完全依赖化学杀虫剂存在许多弊端,其中最主要的问题是,一种化学物质的广泛使用会使害虫的后代产生选择性进化优势,从而对该化学物质产生抗性。
例如,世界各地的家蝇品系对杀灭它们的每种杀虫剂都产生了抗性。
第二个问题是,有的杀虫剂影响非靶目标品种,产生灾难性后果,某些益虫被无意中消灭,导致其次要害虫急剧增长。
第三问题是在于环境的耐受性和许多杀虫剂的毒性,不仅造成了严重的环境污染,而且给人类的健康带来巨大的威胁。
上述不利因素促使人们急欲寻求控制害虫的替代方案。
在对农业害虫进行的长期防治实践中,人们逐渐认识到必须采取综合治理的措施,才能有效的控制害虫的危害。
基因工程技术的发展,为防治农林害虫提供了一种有效、减污的新技术手段,微生物农药也因此在世界范围内受到广泛重视。
微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素,等等。
这一类微生物包括杀虫防病的细菌、真菌和病毒。
杀虫微生物是指其代谢产物或微生物本身对宿主昆虫有致死效应或致病的微生物类群,通常也称为昆虫病原微生物。
目前已知的杀虫防病微生物主要有芽孢杆菌科、假单胞菌科、肠杆菌科、链球菌科和杆状病毒科等类群。
尽管不同杀虫微生物引起昆虫致病的症状不尽相同,但杀虫微生物对害虫的作用方式主要是通过产生特异性的杀虫毒素来破坏害虫的代谢平衡,或者是通过营养体在虫体内的繁殖复制而引起昆虫死亡和发生流行病。
苏云金芽孢杆菌前言化学杀虫剂的长期使用对生态环境产生了严重的破坏,而害虫种群的抗药性也日益提高,因此生物杀虫剂因为其“绿色环保”的特点日益引起人们的广泛关注。
其中以自1901年日本学者从家蚕体内分离到以来的被广泛应用到植物病虫害的生物防治的苏云金芽孢杆菌最为有名。
苏云金芽孢杆菌是目前世界上产量最大、应用最广的生物杀虫剂。
其形成的蛋白晶毒素能够对鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目、食毛目、直翅目等9个目500多种害虫具有毒杀作用,同时还对线虫、瞒虫、原生动物等害虫有特异的杀虫活性。
并且科学家关于苏云金芽孢杆菌的科学研究已经有很长的历史,自二次世界大战后,苏云金芽孢杆菌被广泛使用,至今已有60多年。
1、苏云金芽孢杆菌杀虫剂历史研究以及其应用苏云金芽孢杆菌最初是日本人石渡繁胤于1901年首次从有病的家蚕虫体内分离,并且证明其对一些鳞翅目的昆虫具有杀虫活性。
1911年,德国人恩斯特·贝尔林纳从德国苏云金省的地中海粉螟虫体内又重新分离出一种高效杀虫的细菌,并正式定名为苏云金芽孢杆菌(Bacillusthutingiensis n.sp.)。
[5]至今为止,苏云金芽孢杆菌杀虫剂是世界上应用最成功的生物杀虫剂。
并且,科学家对于苏云金芽孢杆菌的研究已经有100a的历史。
自二次世界大战后,苏云金芽孢杆菌被广泛使用,至今已有60多年。
而且以苏云金芽孢杆菌杀虫毒蛋白为活性的生物杀虫剂年销售额占全球生物杀虫剂的95%以上。
但是因为其推广力度以及人们的农药使用意识的传统观念,目前生物农药仅占全部农药市场5%~8%,从此可看出,苏云金芽孢杆菌杀虫剂任然有具有较大的发展潜力。
同时,苏云金芽孢杆菌被认为是对环境安全友好的生物杀虫剂,生产过程符合环境安全保护的要求,喷撒杀虫剂后在野--外残留少。
苏云金芽孢杆菌农药生产成本较低,主要原料为淀粉、蛋白胨和豆粕粉等。
生产和使用苏云金芽孢杆菌杀虫剂具有如下优点:(1)大罐液体发酵生产,生产工艺简单,设备投资少,生产成本低;(2)原材料来源广泛,均为农、副产品,价格比较便宜;(3)建厂周期短;(4)产品杀虫谱广,对鳞翅目的200多种害虫均有毒杀作用;(5)使用Bt杀虫剂对环境和水源无污染,对人畜无害。
苏云金芽孢杆菌简介组员:张晓云李文慧2010年5月10日明治维新后,日本成为当时最大的蚕丝产地和最主要的蚕丝出产国猝倒病病蚕停止进食桑叶,随后出现颤抖的症状,并且很石渡繁胤(いしわたしげたね)(1868-1941)猝倒杆菌恩斯特·贝尔林纳(ErnstBerliner)在德国苏云金省重新分离得到正式定名为苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,B.t.)Mattes在1927年重新从地中海粉螟中分离出了Bt 能杀死鳞翅目昆虫,对其它动物却没有什么影响Bacillus thuringiensis))苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis革兰氏阳性土壤杆菌芽孢杆菌属菌体短杆状,生鞭毛,单生或形成短链20世纪20年代末,美国用于控制舞毒蛾法国在1938年成功地研制出第一个商业化的Bt杀虫剂Sporine。
20世纪50年代,Bt作为绿色有机农药,取代DDT在美国开始被大规模地应用Bt 的没落和新生•不需要人工喷洒•新作物不确定性大大降低•误伤非农业害虫的几率变低•尚未发现对人类健康有任何负面影响•对环境贡献巨大新特点•价格昂贵•须多次喷洒•化学合成杀虫 剂出现旧缺点转基因技术抗虫蛋白基因转入基因转入玉米、棉花基因克隆cry 基因蛋白提纯cry 蛋白-内毒素伴胞晶体蛋白发现δ-内毒素伴胞晶体蛋白虫吃了会死,人吃也有害?Bt安全性毒性检测毒理研究免疫学•老鼠:3.8-5g/kg体重•我国≤2.5微克/g•60kg的人吃120吨稻米•原毒素•受酶激活,作用于肠道受体造成穿孔•人体不存在激活蛋白酶•结构与已知过敏原相差很大•没有能引起过敏反应的实验依据•争议案例缺乏说服力Bt对环境的影响节肢动物群落特征参数特征参数MH—BT MH-bt田水MH—常规SY-Bt SY-bt田水SY—常规物种 535153525152 SIMPSON(J) 0.888180.890810.893020.890950.88910.89395 SHANNON(H) 3.90161 3.92576 3.94629 3.95656 3.92669 3.97552均匀度 0.681160.692080.688960.694080.692240.69741新型抗虫蛋白鞘翅目昆虫(天牛)双翅目昆虫(黑蝇)河盲症(RiverBlindness),仅次于沙眼之后的第二大致盲传染病蟠尾丝虫症控制计划(OCP),3000万人得到保护,直接避免盲眼的人数26.5万人基因组测序概况2 complete,2 assembly,14in progressB. thuringiensis 97-27,B.thuringiensis Al Hakam,均无杀虫活性苏云金芽孢杆菌YBT-1520,华中农业大学,含有cry1A a、cry1A b、cry1A c、cry2A a和cry2A b,但拼接困难内生质粒,在细胞内呈共价闭合环状的形式(cccDNA),已有22 个质粒完成了全序列测定Bt 97-27 的染色体圈图注: 最外面两圈表示基因的起始位点和指定的功能分类;第1 圈包括正链基因产物;第2 圈包括负链基因产物;第3 圈和第4 圈表示特有基因;第5 圈和第6 圈表示原噬菌体基因;第7 圈表示插入序列元件;第8 圈表示(G+C)含量;第9 圈表示GC 偏好性(卡其色表示值>1, 紫色表示值<1)颜色代表功能分类如下: 浅蓝色—氨基酸的生物合成; 浅肉色—辅助因子的生物合成; 暗肉色—细胞膜; 橙色—细胞加工; 橙红—重要中间代谢; 绿色—能量代谢; 黑色—脂肪酸和磷脂代谢; 青色—其他分类; 暗灰色—蛋白凋亡; 黄色—嘌呤、嘧啶、核苷和核苷酸; 浅绿色—调控功能; 蓝色—复制;浅灰色—转录和翻译; 洋红色—转运和结合蛋白; 褐色—未指定的编码; 红色—未知功能pBtoxis 质粒圈图注: 外边两圈表示正反链上预测的基因, 外圈刻度标尺的单位为kb; 最里面一圈表示GC 偏好性, 黄褐色表示值>1, 紫色表示值<1; 第2 圈表示(G+C)含量基因由不同的颜色来代表如下: 灰色—毒素和肽类抗生素; 粉红色—转座子相关; 橙色—保守假定的;红色—DNA 代谢; 蓝色—调控; 鲜绿色—表面关联的; 灰绿色—未知; 黄色—各种代谢因子谢谢!References/archives/37319.html谭寿湖等. 苏云金芽孢杆菌基因组研究概况[J].基因组学与应用生物学, 2009, 28(1),202-208图片来源于参考文献及网络图片。