蘇雲金桿菌

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在微生物王國中,有一大批滅蟲勇士。千百年來,它們悄悄地幫助人類殺滅害蟲,保護莊稼。然而,它們的功績直到近百年來才被人們發現。

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。

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。  

目錄

相關藥劑

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里去一樣,在害蟲的肚子里大顯威風。它的伴孢晶體含有的蛋白質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。

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,噴洒到莊稼上,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。  

 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,呈現中毒症状,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細菌吃到肚子里,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麼快,但染病後的害蟲,上吐下瀉,不吃不動,不再危害作物。  

用途

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

Bt殺蟲劑與化學農藥相比有許多優點

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麼快。  

 生物學資料

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。  

 毒理學資料

對雄雌性大鼠急性經口LD50為3830、3160mg/kg;對雄雌性大鼠急性經皮LD50(4h)>2150mg/kg ;對雄雌性大鼠急性吸入LC50(2h)>5000mg/m3;對實驗兔急性眼平均刺激指數為0;對豚鼠致敏試驗致敏率為0%。結論:該生物殺蟲劑急性經口屬微毒性、急性經皮屬低毒性、急性吸入屬微毒性,眼刺激實驗無刺激性,致敏試驗屬I級弱致敏物,對哺乳動物是安全的。

毒性:鼠經口按2*10^22活芽孢/Kg體重給藥無死亡,也無中毒症状。18名志願者每人天吞服30億芽孢,連服5天,1個月後檢查,一切化驗正常,無毒性反應。亞急性和毒性試驗未見異常,對豬、禽、鳥、魚、蜂的急性和慢性飼餵養試驗未見不正常現象,對家蠶敏感。無致癌、致畸、致突變作用。 

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]本品對家蠶有毒,蠶室和桑園附近禁用;

[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。

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