生物农药苏云金杆菌学习PPT教案.pptx

内容一、发展历史一、发展历史中国发展史1901Lepidopteran二、形态特征及生理生化VegetativecellofBacillusthuringiensisSporeandparasporalcrystalCrystaldiversityofB.thuringiensis2、生理生化:要求不高。
碳源:淀粉、糊精、麦芽糖、葡萄糖
N源:牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、花生饼粉、豆饼粉、鱼粉、玉米浆
无机盐:K2HPO4、MgSO4、CaCO3。主要元素有磷、硫、镁、钾、钠、钙，微量元素锰、锌、硅、铁，所需甚微，水杂质即可满足，多了有毒。
温度:10-40℃，28-32℃适。
pH：微碱性条件
氧:好氧
紫外线
抗生素及化学物:放线菌素D、氯霉素、红霉素。
乳化剂抑制
发酵工程的前提
Midgutepithelial
Cellperforation生物活性物质cry4A,cry4B,cry11A,cyt1AUsedgenesfortransgenicplantsTransgeniccotton四、分类及命名分子生物学工程菌研究

出发菌杀虫谱不广、毒力效价不高

细胞融合、基因重组杀虫假单孢工程菌的构建

Bt菌:在土壤中不稳定，难防治土壤害虫;寿命短，需重复使用
荧光假单孢菌(P.fluorescens)：植物根围和土壤中常见的有益细菌，对环境适应性强、同植物亲和性好、对人畜安全，不少菌株还防病增产。
美国孟山都公司：HD-1ICP基因整合到玉米根际菌上
荷兰植物保护研究所
美国的Mycogen公司：CellCap,较长的持效期、防止紫外线对ICP的破坏。M-Trak和M-peril
中国农科院植保所：荧光假单孢菌P303，防治禾谷类全蚀病。
美国威斯康辛大学：整合到植物根部和叶部的定居菌洋葱假单孢(P.cepacia)

植物疫苗--Incide

禾本科杂草狗牙根中寄生细菌(Clavibacterxylisubsp.cynodontis)
构建遗传工程杆状病毒杀虫剂

杆状病毒杀虫需时较长，限制了它的商品价值
插入对昆虫有效的毒素、激素等基因,垂直传播
以蓝细菌等构建Bt杀蚊工程菌
蚊子：疟疾、黄热病、登革热和丝虫病等疾病传播媒介，幼虫以微生物水藻和细菌为食

两大难题需予克服:一是有效性，二为安全性

蓝细菌(Cyanobacterium)：一种生活在水体表面，对营养要求不高，容易为蚊子幼虫摄食的光能细菌。一些种能适应淡水和盐水环境，对温度耐性亦较宽。它们容易用染色体或质粒转化，外源基因的表达载体亦已构建。
以枯草杆菌和其它芽孢菌
构建的工程菌

杀虫防病多功能工程菌

未来：
杀虫、抗病、除草、增产、固氮植物抗虫基因的显著优点
育种期限短，目的性强
连续性保护，任何时期作用，避免反复多次
喷洒农药，不受气候影响和环境干扰
仅对取食转基因作物的那些害虫才有效，对
非靶生物没有影响
抗虫物质只存在于植物体内，在土壤和地下
水中无残留，不存在环境问题。
能保护那些难以喷洒到的植物部位如根部
与发展新型杀虫剂相比，投资较少。
Bt基因的表达和修饰
原核生物基因表达调控系统具有原核生物特性，
真核生物不能识别和运用这套表达调控系统
Bt毒蛋白基因在转基因植物中的表达与其长度有关
mRNA不稳定和翻译效率低

基因修饰
置换核苷酸残基
广泛修饰：66.6％密码子第三位的A或T碱基被G或C取代
密码子偏爱(codonpreference)

大部分δ-内毒素偏爱的氨基酸密码子往往是植物最不喜爱的密码子，尤其是在GC含量极高的单子叶植物如玉米。因此，Btδ-内毒素基因中密码子用法的改造会导致单子叶植物和双子叶植物上异源基因表达的增强。

问题

工程植物的安全性
基因的表达量
基因的定位表达
昆虫的抗性
五、分离六、菌种选育七、菌种保藏1、原理和要求

总原则：代谢速度低，又不失活。
低温：液氮、冷冻
隔氧：石蜡油
干燥：砂土管

2.方法
(1)砂土管：简单，不易污染
(2)冷冻干燥：美国农业部
BrownsvilleLab
(3)滤纸条：法国Pasteur研究所
(4)液体石蜡斜面法：日本九州大学
(5)菌膜保藏法：便于邮寄，使菌种
保藏微型化

3、机构
美国：Ecogen公司：9000株
农业部BrownsvilleLab，HD-X系列
Ohio州立大学，大量突变株。
法国：巴斯德研究所（WHO昆虫病原细菌参考
中心）3500株
英国：温室作物研究所H.Burges博士HB-X系列
日本：九州大学Aizawa和Ohha博士、北海道大学
IIZUKA教授
国内：华中农大、中国林业科学院、湖北农科院、
中科院武汉病毒所、南开大学、福建农大

八、生态学和地理分布
2、地理环境
(1)饲养昆虫