簡介
蘇雲金桿菌又稱蘇雲金芽胞桿菌,英文名稱:Bacillus thuringiensis(B.t.)為了方便都將B.T.寫成BT或Bt,故Bt即蘇雲金桿菌的簡稱。
物化性質
中文名稱:蘇雲金桿菌中文別名:7216殺蟲菌;BT生物農藥;BT(BT)殺蟲劑;敵寶;康多惠;快來順;蘇雲金芽孢桿菌製劑英文名稱:Bacillusthuringiensis英文別名:Bactospeine(distributor,BiochemProductsLtd);Condor,Cutlass(Roussel-UclafGroup);BACILLUSTHURINGENSIS;BIOTROL4K;Bacilex;THURICIDE-HP;DIPELCAS:68038-71-1EINECS:-分子式:C22H32N5O16P分子量:-分子結構:危險標誌:-風險術語:-安全術語:-物化性質:屬微生物殺蟲劑,可用於農業和林業,對鱗翅目害蟲和松毛蟲有良好的防治效果熔點:-相對密度:-溶解性:-用途:屬微生物殺蟲劑,可用於農業和林業,對鱗翅目害蟲和松毛蟲有良好的防治效果上游原料:磷酸二氫鉀、硫酸鈣、硫酸鎂、玉米澱粉下游產品:殺單·蘇可濕性粉劑、阿維·蘇可濕性粉劑
發現
Bt於1901年由日本細菌學家石渡繁胤 (Ishiwata)首先在受病害的蠶蛾中發現,但是當時沒有保存下來。1911年,德國人貝爾奈(Berliner)從德國蘇雲金省這個地方的一家麵粉廠里的地中海粉螟上又重新分離到一種有很強殺蟲力的細菌,並正式定名為蘇雲金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,B.t.)。從本世紀20年代起,Bt就得到大規模生產並被用來防治歐洲玉米螟,但直到1950年,人們才了解Bt殺蟲活性完全由它在芽孢形成時產生的晶體蛋白所決定。
形狀
蘇雲金桿菌殺蟲劑是利用蘇雲金桿菌殺蟲菌經發酵培養生產的一種微生物製劑。蘇雲金桿菌在自然狀態下以一種生物細菌的形式生存於土壤及水中。這種殺蟲菌在生長發育過程中產生芽胞並形成一種蛋白質毒素,在顯微鏡下觀察,通常是不規則的菱形結晶,叫做伴孢晶體。
蘇雲金桿菌長得像根棍棒,矮矮胖胖,身高不到5‰毫米。當它長到一定階段,身體一端會形成一個卵圓形的芽孢,用來繁殖後代;另一端便產生一個菱形或近似正方形的結晶體,因為它與芽孢相伴而生,我們叫它伴孢晶體,有很強的毒性。當害蟲咬嚼莊稼時,同時把蘇雲金桿菌吃進肚去,這就像孫悟空鑽進鐵扇公主的肚子裡去一樣,在害蟲的肚子裡大顯威風。它的伴孢晶體含有的內毒素可以破壞害蟲的消化道,引起食慾減退,行動遲緩、嘔吐、腹瀉;而芽孢能通過破損的消化道進入血液,在血液中大量繁殖而造成敗血症,最終使害蟲一命嗚呼。
作用
蘇雲金桿菌的發現,為人們利用微生物消滅植物病蟲害提供了美好的前景。現在,人們已經用發酵罐大規模地生產蘇雲金桿菌,經過過濾、乾燥等過程製成粉劑或可濕劑、液劑,噴灑到莊稼上,對棉鈴蟲、菜青蟲、毒蛾、松毛蟲,以及玉米螟、高粱螟、三化螟等100多種害蟲有不同的致病和毒殺作用。 殺蟲微生物中研究最多,用量最大的是蘇雲金桿菌。蘇雲金桿菌從上世紀20年代起就用於害蟲的防治,它的生物學特性決定了它的微生物殺蟲劑功能。
作用機理
當害蟲蠶食了伴孢晶體和芽孢之後,在害蟲的腸內鹼性環境中,伴孢晶體溶解,釋放出對鱗翅目幼蟲有較強毒殺作用的毒素。這種毒素使幼蟲的中腸麻痹,Na、K泵失去作用,呈現中毒症狀,食慾減退,對接觸刺激反應失靈,厭食,嘔吐,腹瀉,行動退緩,身體萎縮或捲曲。一般對作物不再造成危害,經一段發病過程,害蟲腸壁破損,毒素進入血液,引起敗血症,同時芽孢或芽孢被吞食後在消化道內迅速繁殖,加速了害蟲的死亡。死亡幼蟲身體癱軟,呈黑色。所以,害蟲只有把Bt細菌吃到肚子裡,再經過一個發病過程,才能死掉,大約48小時方能達到殺滅害蟲的目的,不象化學農藥作用那么快,但染病後的害蟲,上吐下瀉,不吃不動,不再危害作物。β-外毒素為
RNA聚合酶為競爭性抑制劑,當昆蟲幼蟲吞食菌體後,菌體內的β-外毒素抑制RNA聚合酶,使合成幼蟲發育的激素收到抑制,使幼蟲不能正常化蛹或發育畸形。
用途
用途一:屬微生物殺蟲劑,可用於農業和林業,對鱗翅目害蟲和松毛蟲有良好的防治效果。
用途二:為無公害生物殺蟲劑,主要用於防治糧、棉、蘋果等作物的鱗翅目害蟲。
主要劑型:
(1)懸浮劑 (2)油懸劑 (3)粉劑 (4)可濕性粉劑 (5)顆粒劑等。
優點
第一,對人畜無毒,使用安全。Bt細菌的蛋白質毒素在人和家畜、家禽的胃腸中不起作用。
第二,選擇性強,不傷害天敵。Bt細菌只特異性地感染一定種類的昆蟲,對天敵起到保護作用。
第三,不污染環境,不影響土壤微生物的活動,是一種乾淨的農藥。
第四,連續使用,會形成害蟲的疫病流行區,造成害蟲病原苗的廣泛傳播,達到自然控制蟲口密度的目的。
第五,沒有殘毒,生產的產品可安全食用,同時,也不改變蔬菜和果實的色澤和風味。
第六,不易產生抗藥性,這只是相對而言。人類與有害昆蟲的鬥爭,是極其艱苦和複雜的,最近已經發現了抗藥性的報導,但不象化學農藥產生的那么快。
生物學
蘇雲金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,簡稱Bt)是一種革蘭氏陽性細菌,屬好氣性蠟狀芽孢桿菌群。它是一個多樣性豐富的種群,按照其鞭毛抗原的差異,可將現有分離得到的Bt分成71個血清型,共83個亞種,即使在同一個血清型或亞種中,不同菌株的特性會有很大的差異。
蘇雲金芽胞桿菌的完整生命循環包括營養體細胞和芽胞的交替形成。休眠芽胞經活化、萌發和脫出後,細胞體積迅速增大,形成營養體細胞,緊接著以二分裂的方式進行繁殖;當細胞最後一次分裂完成,芽胞的形成便又重新迅速開始。
蘇雲金芽孢桿菌庫斯塔亞種H3革蘭氏染色反應為陽性,細胞形態為長桿狀,長度為4.5-5.4 μm直徑在1.4-1.6μm。形成芽胞膨大為圓形,大小在0.8-0.9×2.0μm。伴胞晶體為長方形或菱形。
毒理學
蘇雲金桿菌大鼠急性經口LD50:大於4640mg/kg ,大鼠急性經皮LD50大於2150mg/kg 。對鼠和家兔皮膚無刺激作用,對眼睛無刺激作用。對豚鼠根據農藥毒性分級標準,本品為低毒。
中毒症狀吞服了製劑可能引起胃腸炎。
中毒急救濺到皮膚或眼內立即用清水沖洗15分鐘後就醫。吸入,應將病人移到通風處,就醫。誤服,立即催吐,並送醫院對症治療。
注意事項
1本品對蜜蜂、家蠶有毒,施藥期間應避免對周圍蜂群的影響,蜜源作物花期、蠶室和桑園附近禁用;對魚類等水生生物有毒,遠離水產養殖區施藥,禁止在河塘等水體中清洗施藥器具。
2不能與內吸性有機磷殺蟲劑或殺菌劑混合使用(如樂果、甲基內吸磷、稻豐散、伏殺硫磷、殺蟲畏)及鹼性農藥等物質混合使用。
3使用本品時應穿戴防護服和手套,避免吸入藥液。施藥期間不可吃東西和飲水。施藥後應及時洗手和洗臉。
4孕婦和哺乳期婦女避免接觸。
5建議與其他作用機制不同的殺蟲劑輪換使用,以延緩抗性產生。
殺蟲劑
蘇雲金桿菌製劑可用於噴霧、噴粉、灌心、製成顆粒劑或毒餌等,也可進行大面積飛機噴灑,也可與低劑量的化學殺蟲劑混用以提高防治效果。草坪害蟲的防治用 100億孢子/g的菌粉750g/hm2對水稀釋2000倍噴灑,或用乳劑1500~3000g/hm2與52.5~75kg的細沙充分拌勻,製成顆粒劑撒人草坪草根部,防治危害根部的害蟲。也可將蘇雲金桿菌致死的發黑變爛的蟲體收集起來,用紗布袋包好,在水中揉搓,每50g蟲屍洗液加水50~l00kg 噴霧。蘇雲金桿菌對有機蔬菜種植作用
有機蔬菜生產過程中可以使用生物防治技術對病蟲草進行防治。金桿菌製劑可有效防治有機蔬菜病蟲害。蘇雲金桿菌(Bacillusthuringiensis簡稱Bt)由於其體內含有殺蟲的晶體毒素,而又對人、畜、植物和天敵無害,不污染環境,不易使害蟲產生抗藥性,以至成為國內外研究、生產和套用得最多的一種微生物殺蟲劑,也是有機生產中防治害蟲的重要手段。蘇雲金桿菌製劑(Bt)主要對部分鱗翅目害蟲幼蟲有較好的防治效果,可用來防治菜青蟲、稻苞蟲,尺蠖、松毛蟲、煙青蟲、菜粉蝶、玉米螟、棉鈴蟲、稻縱卷葉螟、蓑蛾、地老虎等。其殺蟲原理是,蘇雲金芽孢桿菌經害蟲食入後,寄生於寄主的中腸內,在腸內合適的鹼性環境中生長繁殖,晶體毒素經過蟲體腸道內蛋白酶水解,形成有毒效的較小亞單位,它們作用於蟲體的中腸上皮細胞,引起腸道麻痹、穿孔、蟲體癱瘓、停止進食。隨後蘇雲金芽孢桿菌進入血腔繁殖,引起白血症,導致蟲體死亡。Bt有多種菌株,不同菌株的殺蟲效果有很大差異,如歐洲目前使用較多的有三種菌株:BtVarkurstakii主防菜粉蝶;BtVartenebrionis主防菜粉蝶、夜蛾、菜蛾;BtVarazzwawz主防馬鈴薯甲蟲。
使用Bt製劑時要注意:
1、Bt按使用說明配好後,再加1%的糖,以增加害蟲食慾。
2、害蟲在早期一齡、二齡時防治(要求加強田間觀察,每周田間調查2~3次),效果好,但對取食量大的老齡幼蟲往往比食量較小的幼蟲作用更好,甚至老熟幼蟲化蛹前取食菌劑後可使蛹畸形,或在化蛹後死亡。所以當田間蟲口密度較小或害蟲發育進度不一致,時代重疊或蟲齡較小時,可推遲施菌日期以便減少施菌次數,節約投資。對生活習性隱蔽又沒有轉株危害特點的害蟲,必須在蛀孔、卷葉隱蔽前施用菌劑,如稻縱卷葉螟宜抓緊在1~2齡時進行防治稻苞蟲三齡後雖然苞葉較大,但由於食量很大,需不斷取食新的水稻葉片,接觸菌劑的機會就多,所以老熟幼蟲的死亡率比初孵幼蟲反而大。
3、加黏著劑如肥皂可加強效果;如果不下雨(下雨15~20mm,則要及時補施),噴施一次,有效期為5~7天,5~7天后再噴施,連續幾次即可。
4、因Bt對紫外線敏感,故最好在早上或傍晚噴施;19℃以下或30℃以上使用Bt都無效,但在相對高溫下更能發揮作用,一般在30℃左右時最好,害蟲死亡速度較快。
5、購買Bt製劑時要特別注意產品的有效期,最好購買剛生產不久的新產品,否則影響效果。
6、因蠶對此敏感,不能在桑樹上使用。
轉基因食品相關知識
轉基因食品(Genetically Modified Foods,GMF)是利用現代分子生物技術,將某些生物的基因轉移到其他物種中去,改造生物的遺傳物質,使其在形狀、營養品質、消費品質等方面向人們所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或為原料加工生產的食品就是“轉基因食品”。 |