醫(yī)學(xué)專(zhuān)題-第五章-病原細(xì)菌

第五章昆蟲(chóng)(kūnchóng)病原細(xì)菌昆蟲(chóng)因細(xì)菌侵染而引起的疾病稱(chēng)為細(xì)菌病。昆蟲(chóng)病原細(xì)菌是指其代謝產(chǎn)物或菌體本身對(duì)宿主昆蟲(chóng)有致病或致死效應(yīng)的細(xì)菌類(lèi)群，通常也稱(chēng)為殺蟲(chóng)細(xì)菌。細(xì)菌殺蟲(chóng)劑還具有以下一些特點(diǎn)：①具有一定的特異性和選擇性的殺蟲(chóng)作用，不殺傷天敵，對(duì)人、畜安全，不污染環(huán)境；②易于和其他生物學(xué)手段相結(jié)合來(lái)進(jìn)行害蟲(chóng)綜合治理，能維持生態(tài)平衡；③由于殺蟲(chóng)活性蛋白的多樣性，昆蟲(chóng)產(chǎn)生抗性較緩慢或不易產(chǎn)生抗性；④可以通過(guò)發(fā)酵法生產(chǎn)，具有相對(duì)(xiāngduì)較低的生產(chǎn)成本；⑤可以通過(guò)生物技術(shù)途徑篩選或構(gòu)建優(yōu)良性能的菌株來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)與應(yīng)用。第一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件一、昆蟲(chóng)病原細(xì)菌的主要(zhǔyào)類(lèi)群Bucher（1960）曾把昆蟲(chóng)病原細(xì)菌分為4個(gè)類(lèi)型，但實(shí)際上這些類(lèi)型可以大致劃分為3類(lèi)：專(zhuān)性病原體（obtigatepathogens）：在自然界中只能在特定的寄主昆蟲(chóng)體內(nèi)增殖，很難在人工培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)增殖。一般經(jīng)口服感染，寄主范圍較窄；如金龜子芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌。兼性病原體（facultativepathogens）：可在昆蟲(chóng)內(nèi)增殖，也能在人工培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)發(fā)育的細(xì)菌；Bt、Bs。潛在病原體（potentialpathogens）：通常生活(shēnghuó)在昆蟲(chóng)的消化道內(nèi)，通常情況下極少引起疾病，但一旦進(jìn)入昆蟲(chóng)體腔，則可表現(xiàn)出較強(qiáng)的致病力。假單胞菌屬、腸桿菌屬。第二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件據(jù)報(bào)道，殺蟲(chóng)細(xì)菌約有100多種，且新分離的殺蟲(chóng)細(xì)菌種類(lèi)還在不斷增加?！恫苁舷到y(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊(cè)》所劃分的33個(gè)細(xì)菌類(lèi)群中，有9個(gè)類(lèi)群的部分細(xì)菌種類(lèi)具有殺蟲(chóng)活性。目前(mùqián)已知的殺蟲(chóng)細(xì)菌主要有：

芽孢桿菌屬（Bacillus）

梭狀芽孢桿菌屬（Clostridium）

假單胞菌屬（Pseudomonas）

賽氏桿菌屬（Serratia）

鏈球菌屬（Streptococcus）發(fā)光桿菌屬（Photorhabdus）致病桿菌屬（Xenorhabdus）第三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件二、主要昆蟲(chóng)病原(bìngyuán)細(xì)菌的生物學(xué)特性（一）芽孢桿菌屬（Bacillus）蠟狀芽孢桿菌（Bacilluscerues）：是一種分布廣泛的兼性腐生細(xì)菌，廣泛分布于土壤中，從發(fā)病幼蟲(chóng)中也可分離到。其形態(tài)學(xué)特征與蘇云金芽孢桿菌很相似，但不形成伴胞晶體。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞大小為0.5～0.6μm×1.5～6.0μm。寄主范圍廣泛，可侵染鞘翅目、膜翅目和鱗翅目等30余種昆蟲(chóng)。蠟狀芽孢桿菌可產(chǎn)生(chǎnshēng)α-毒素（磷脂酶C），從而破壞宿主中腸細(xì)胞，使菌體進(jìn)入昆蟲(chóng)血腔而引起敗血癥。另外，蠟狀芽孢桿菌還能產(chǎn)生蠟樣菌素（cerecine）和多種外毒素，對(duì)人和許多動(dòng)物也有致病作用。第四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件2．側(cè)胞芽孢桿菌（Bacilluslaterosporus）

是一種好氧芽孢桿菌，可從蜜蜂幼蟲(chóng)、蠐螬、土壤和水中分離到。在上世紀(jì)初即發(fā)現(xiàn)該菌可引起蜜蜂幼蟲(chóng)發(fā)生歐洲腐爛病，后又發(fā)現(xiàn)該菌對(duì)黃腹側(cè)蠅、煙草(yāncǎo)甲幼蟲(chóng)有殺蟲(chóng)活性，而我國(guó)學(xué)者則首次報(bào)道了該菌對(duì)雙翅目蚊幼蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性。徐婉學(xué)和范云六（1983）報(bào)道側(cè)胞芽孢桿菌AS1.864菌株對(duì)三帶喙庫(kù)蚊、尖音庫(kù)蚊、一種庫(kù)蚊、白紋伊蚊和中華按蚊的殺蟲(chóng)活性。Favret和Yousten（1985）進(jìn)一步證實(shí)側(cè)胞芽孢桿菌對(duì)蚊幼蟲(chóng)以及一種蚋（Simuliumbivittatum）的殺蟲(chóng)活性，但發(fā)現(xiàn)該菌對(duì)粉紋夜蛾無(wú)毒性，而該菌對(duì)蚊幼蟲(chóng)的毒性又可分為病原性菌株和非病原性菌株。該菌的殺蟲(chóng)活性與其伴胞體無(wú)關(guān)，而與其細(xì)胞壁和原生質(zhì)膜有關(guān)。第五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件ToxicactivitiesofB.

laterosporus921

and615

forlarvaeof

mosquitoesStrainSpores/ml(107)LC50for:AedesaegyptiAnophelesstephensiCulexpipiens

9214.05.6

×

103

(0.4

×

103-11.9

×

103)7.7

×

103

(6.9

×

103-8.4

×

103)5.6

×

102

(4.6

×

102-13.5

×

102)6152.45.3

×

103

(4.0

×

103-6.5

×

103)0.11

×

103

(0.05

×

103-0.2

×

103)4.6

×

102

(3.3

×

102-10.4

×

102)aStrainsweregrowninNickersonbrothat30°Cfor72

hwithshaking.bLC50sarepresentedasFWCdilutions.Thedataareaveragesoffourorfiveassays,with95%confidencelimits,asdeterminedbyprobitanalysis,inparentheses.

第六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件3.森田芽孢桿菌（Bacillusmoritai）由日本的鲇沢啟夫（1962）從蠅體中分離得到，是一種對(duì)多種蠅類(lèi)幼蟲(chóng)致病的芽孢桿菌。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞桿狀，能運(yùn)動(dòng)，其芽孢囊明顯膨大。森田芽孢桿菌幼蟲(chóng)的毒殺作用可能與菌體生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的毒素?zé)o關(guān)，而是菌體在蟲(chóng)體內(nèi)(tǐnèi)繁殖的結(jié)果。在日本，森田芽孢桿菌制劑已作為商品用于衛(wèi)生害蟲(chóng)的防治，商品名Labillus。防治家蠅，每克幼蟲(chóng)飼料中有107個(gè)芽孢，可抑制96%～99%的成蟲(chóng)羽化。第七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件4.幼蟲(chóng)芽孢桿菌（Bacilluslarvae）

是一種革蘭氏染色陰性的兼性厭氧菌。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞桿狀，通常(tōngcháng)單個(gè)存在或呈鏈狀排列，可運(yùn)動(dòng)。大小0.5～0.8μm×2.0～5.0μm。形成芽孢時(shí)產(chǎn)生一種抗菌素，對(duì)其他種類(lèi)細(xì)菌有抑制作用。幼蟲(chóng)芽孢桿菌是蜜蜂的專(zhuān)性病原菌，感染蜜蜂只是在幼蟲(chóng)飼喂時(shí)期，當(dāng)敏感昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)取食芽孢后，在24h內(nèi)芽孢即可萌發(fā)生長(zhǎng)。其營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞通過(guò)溶解中腸細(xì)胞壁而進(jìn)入血腔，并大量繁殖，從而導(dǎo)致幼蟲(chóng)發(fā)病直至死亡。幼蟲(chóng)感染的第一個(gè)癥狀是蟲(chóng)體失去正常的白色而變?yōu)榈稚?。第八?yè)，共九十頁(yè)。編輯課件5.其他芽孢桿菌(gǎnjūn)

堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌（Bacillusfirmus）對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)有致病作用蜂房芽孢桿菌（Bacillusalvei）對(duì)蜜蜂幼蟲(chóng)和幾種蚊幼蟲(chóng)有致病作用短芽孢桿菌（Bacillusbrevis）對(duì)蚊幼蟲(chóng)有致病作用堅(jiān)強(qiáng)芽孢(yábāo)桿菌（Bacillusfirmus）第九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（二）梭狀芽孢桿菌屬（Clostridium）梭狀芽孢桿菌一般簡(jiǎn)稱(chēng)為梭菌，是一類(lèi)專(zhuān)性厭氧芽孢桿菌，其形態(tài)學(xué)上的突出特征是由于芽孢囊的膨大而使菌體呈梭形。營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞一般為直桿狀，兩端鈍圓，單個(gè)或成短鏈存在。運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)。Bucher等（1957，1961）首次報(bào)道分離到對(duì)昆蟲(chóng)有致病性的兩種梭菌，即縮短梭菌（Clostridiumbrevifaciens）和天幕毛蟲(chóng)梭菌（Clostridiummalacosomae）?？s短梭菌：大小(dàxiǎo)為0.9～1.3μm×3～20μm，其芽孢囊不膨大，革蘭氏染色陰性，其芽孢被昆蟲(chóng)取食后僅在中腸繁殖，不侵入血腔，蟲(chóng)體死后收縮變短，干燥而僵化。縮短梭菌的芽孢在昆蟲(chóng)中腸內(nèi)經(jīng)16～24h萌發(fā)成營(yíng)養(yǎng)體，24h后形成芽孢，36h可在蟲(chóng)體糞便中觀察到營(yíng)養(yǎng)體和芽孢。目前尚不能在人工培養(yǎng)基上形成芽孢。天幕毛蟲(chóng)梭菌：營(yíng)養(yǎng)體不運(yùn)動(dòng)，大小為1.0μm×4～7μm；芽孢囊約呈紡錘形，專(zhuān)性寄生于加州天幕毛蟲(chóng)。第十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（三）假單胞菌屬（Pseudomonas）是一類(lèi)專(zhuān)性好氧的革蘭氏陰性桿菌。該屬具殺蟲(chóng)活性的有銅綠假單胞（Pseudmonasaeruginosa）、熒光假單胞菌（P．fluorescens）、惡臭假單胞菌（P．putida）和敗血性假單胞菌（P．septica），它們均為昆蟲(chóng)的潛在病原菌。普遍存在于土壤、水、植物以及昆蟲(chóng)消化道中。銅綠假單胞菌俗稱(chēng)綠膿桿菌，是一種廣泛分布于昆蟲(chóng)體內(nèi)的革蘭氏陰性小桿菌，其細(xì)胞大小為0.5～0.6μm×1.5μm，無(wú)芽孢，單個(gè)或兩個(gè)相連，或多個(gè)串連成短鏈狀，具1～3根極生鞭毛，可運(yùn)動(dòng)。該菌可以產(chǎn)生多種對(duì)昆蟲(chóng)有毒性的胞外酶，不過(guò)(bùguò)該菌在昆蟲(chóng)中腸中的侵染能力較差，但一旦進(jìn)入血腔，則致病性很強(qiáng)。銅綠假單胞菌對(duì)雙帶黑蝗、透翅蝗、蘋(píng)天幕毛蟲(chóng)等多種昆蟲(chóng)有致病性，其病原性與其產(chǎn)生的蛋白酶有關(guān)。敗血性假單胞菌主要對(duì)一些金龜子幼蟲(chóng)和家蠅有致病作用。第十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（四）賽氏桿菌屬（Serratia）是廣泛分布于水域、土壤、牛奶及其他食品中的一類(lèi)革蘭氏陰性桿菌，其中對(duì)昆蟲(chóng)有致病作用的有粘質(zhì)賽氏桿菌（S.marcescens）、嗜蟲(chóng)賽氏桿菌（S.entomophila）、液化賽氏桿菌（S.liquefaciens）等幾個(gè)種。粘質(zhì)賽氏桿菌是已知的最小的桿菌種類(lèi)之一，由于在常溫培養(yǎng)(péiyǎng)下能產(chǎn)生一種深紅色的靈桿菌素，故又稱(chēng)為靈桿菌。據(jù)報(bào)道，該菌可侵染直翅目、鞘翅目、膜翅目等6個(gè)目的70多種昆蟲(chóng)。第十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件Serratiaentomophila嗜蟲(chóng)賽氏桿菌可引起新西蘭牧場(chǎng)(mùchǎng)的一種主要害蟲(chóng)草地蠐螬（Costelytra

zealandica）發(fā)病，感染幼蟲(chóng)在幾天內(nèi)停止進(jìn)食，消化道變空，中腸變?yōu)殓晟?，并?～6周內(nèi)死亡。由于具有較高的殺蟲(chóng)活性，且對(duì)非目標(biāo)生物和環(huán)境影響較小，因此，由該菌研制的商品Invide在新西蘭獲準(zhǔn)登記，并用于草地蠐螬的防治。第十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（五）鏈球菌屬（Streptococcus）該屬有代表性的昆蟲(chóng)病原細(xì)菌為糞鏈球菌（S．faecalis），為一種機(jī)會(huì)致病菌，其有毒菌株與無(wú)毒菌株的血清型不同。該菌對(duì)舞毒蛾幼蟲(chóng)有致病作用。舞毒蛾幼蟲(chóng)吞食該菌后，1～2日便停止進(jìn)食，蟲(chóng)體收縮，在3～15天內(nèi)死亡。死蟲(chóng)干僵脫水(tuōshuǐ)，但不腐爛。第十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（六）發(fā)光桿菌屬（Photorhabdus）和致病桿菌屬（Xenorhabdus）發(fā)光桿菌屬和致病桿菌屬的細(xì)菌幾乎都是昆蟲(chóng)病原線(xiàn)蟲(chóng)的共生菌。其中致病桿菌屬與斯氏屬線(xiàn)蟲(chóng)（Steinernema）共生。發(fā)光桿菌屬與異小桿線(xiàn)蟲(chóng)（Heterorhabditis）共生。二者的共同特征是均為革蘭氏陰性、周生鞭毛、兼性厭氧、能運(yùn)動(dòng)的桿狀細(xì)菌。大小約為0.3～2μm×2～10μm。這些共生菌均具有兩型現(xiàn)象，分別稱(chēng)為初生型（或Ⅰ型）和次生型（或Ⅱ型）共生菌。初生型細(xì)菌能支持線(xiàn)蟲(chóng)的大量繁殖(fánzhí)，而次生型細(xì)菌不能與線(xiàn)蟲(chóng)共生，也不支持線(xiàn)蟲(chóng)在昆蟲(chóng)體內(nèi)生長(zhǎng)。初生型細(xì)菌不穩(wěn)定，體外培養(yǎng)時(shí)極易轉(zhuǎn)化為次生型。共生菌中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有多種物質(zhì)參與病原線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)昆蟲(chóng)的致死作用，包括蛋白毒素、蛋白酶、抗生素類(lèi)以及脂多糖等。該類(lèi)共生菌既能產(chǎn)生對(duì)昆蟲(chóng)具有注射活性的殺蟲(chóng)蛋白，還可以產(chǎn)生具有口服活性的蛋白。Bowen等（1998）從P.Luminescens中分離到4種毒素蛋白Tca、Tcb、Tcc和Tcd，其中Tca和Tcd在對(duì)煙草天蛾的殺蟲(chóng)活性中占主導(dǎo)地位。第十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件三、蘇云金芽孢(yábāo)桿菌第十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件蘇云金芽孢桿菌：（Bacillusthuringiensis,Bt）分布廣泛，革蘭氏陽(yáng)性，芽孢桿菌。1901年，石渡（S.Ishiwata）從患病的家蠶幼蟲(chóng)(yòuchóng)分離得到。猝倒桿菌BacillussottoBt猝倒亞種1911年Berliner從德國(guó)蘇云金地區(qū)谷倉(cāng)中患病的地中海粉螟幼蟲(chóng)體內(nèi)分離到類(lèi)似的細(xì)菌。1915年才正式命名為Bacillusthuringiensis。此后分離出與蘇云金桿菌類(lèi)似的產(chǎn)生晶體的芽孢桿菌，被陸續(xù)命名為蘇云金桿菌的各個(gè)亞種。

第二十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（一）Bt的分類(lèi)Bt的分類(lèi)系統(tǒng)是由Barjac（1973）把鞭毛抗原作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)而建立起來(lái)的，還以酯酶型、生理生化反應(yīng)等指標(biāo)，現(xiàn)在以RAPD、Ap-PCR等方法進(jìn)行分類(lèi)。

Bt分成27個(gè)血清型，7個(gè)亞型；

1994年45個(gè)血清型，13個(gè)亞型，58個(gè)亞種；

1996年發(fā)現(xiàn)55個(gè)血清型；

2002年70個(gè)血清型，83個(gè)亞種，我國(guó)11個(gè)血清型。第二十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（二）Bt發(fā)育(fāyù)的三個(gè)階段：營(yíng)養(yǎng)體芽孢囊晶體和芽孢釋放

殺蟲(chóng)結(jié)晶蛋白（InsecticideCrystalProteins，ICPs）或蘇云金桿菌毒蛋白(Bttoxin)

第二十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第二十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件

（三）Bt的活性：

Bt產(chǎn)生的生物活性成分：胞內(nèi)、胞外蛋白質(zhì)：（δ-endotoxin、α-exotoxin

VegetativeInsecticidalProteins，Vip）核苷類(lèi)：（β-exotoxin

）氨基多元醇：（ZwittermicinA

，ZwA）對(duì)動(dòng)物(dòngwù)中的節(jié)肢動(dòng)物(dòngwù)門(mén)、扁形動(dòng)物(dòngwù)門(mén)、線(xiàn)形動(dòng)物(dòngwù)門(mén)以及原生動(dòng)物(dòngwù)門(mén)中的600多種有害種類(lèi)有選擇殺滅活性。（鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、直翅目、膜翅目等昆蟲(chóng)）對(duì)癌細(xì)胞有殺滅活性。對(duì)微生物中的細(xì)菌、真菌等有活性。

第二十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件蘇云金素又稱(chēng)乙體外毒素（β-exotoxin）、熱穩(wěn)定外毒素、蠅毒素，或簡(jiǎn)稱(chēng)外毒素。McConnell等于(děngyú)1959年首次發(fā)現(xiàn)，具有熱穩(wěn)定性質(zhì)，經(jīng)120℃15min不失活性，能溶于水，可透析。蘇云金素不是蛋白質(zhì)，而是一種核苷酸類(lèi)物質(zhì)。在菌體生長(zhǎng)過(guò)程中先于芽孢和晶體產(chǎn)生，在24h達(dá)到最高量。該毒素包含兩種核苷酸衍生物，為蘇云金菌素A（thuringiensinA）和蘇云金菌素B（thuringiensinB）。兩者都含有一個(gè)腺嘌呤、一個(gè)核糖、一個(gè)磷酸、一個(gè)葡萄糖和一個(gè)別粘酸。羧基在菌素A是游離的，而在B則結(jié)合為γ—內(nèi)脂。實(shí)際上菌素B是菌素A的γ—內(nèi)脂。菌素A可加熱失水而成B，而菌素B則可由堿水解而成A。無(wú)水的菌素A分子量是701，含水的為755。對(duì)家蠅毒力A大于B約8倍。第三十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件營(yíng)養(yǎng)期殺蟲(chóng)蛋白（vegetativeinsecticidalproteins,VIP）：是最近幾年發(fā)現(xiàn)的在某些Bt菌株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)期分泌的一類(lèi)殺蟲(chóng)蛋白，對(duì)鱗翅目夜蛾科害蟲(chóng)具有廣譜高效的殺蟲(chóng)活性。到目前為止，VIPs主要分為VIP1、VIP2和VIP3三種，它們的殺蟲(chóng)作用特征不同，其中VIP3蛋白的研究較多。VIP3是一類(lèi)新型殺蟲(chóng)蛋白，組織病原學(xué)試驗(yàn)表明，敏感昆蟲(chóng)小地老虎喂食VIP3A24h后，中腸上皮細(xì)胞發(fā)生變化；48h后，細(xì)胞嚴(yán)重受損，但仍然與基膜相連；72h后，與基膜完全脫離，細(xì)胞核溶解，細(xì)胞質(zhì)膨脹、空泡化，昆蟲(chóng)中腸形成孔洞。在致病機(jī)理方面，VIP3與殺蟲(chóng)晶體蛋白ICPs完全不同，它以可溶性蛋白的形式存在于害蟲(chóng)中腸，與中腸上皮細(xì)胞上的受體結(jié)合，形成穩(wěn)定(wěndìng)的離子通道，破壞中腸形成孔洞，造成昆蟲(chóng)死亡。受體現(xiàn)在已被分離，它與一類(lèi)胞外糖蛋白具有同源性，是分子量為80kDa或100kDa左右的蛋白。第三十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件雙效菌素（ZwittermicinA，簡(jiǎn)稱(chēng)ZwA）是近年來(lái)在蘇云金芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種(yīzhǒnɡ)具有抑菌和殺蟲(chóng)雙重作用的多元醇類(lèi)物質(zhì)。對(duì)多種真菌和細(xì)菌都有抑制效果，對(duì)昆蟲(chóng)的毒性非常低，但對(duì)蘇云金芽孢桿菌的殺蟲(chóng)晶體蛋白具有顯著的增效作用，可以使Cry1～Cry6類(lèi)的毒素蛋白增效1.5～1000倍，并且隨著濃度的提高其增效作用也隨之提高。第三十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件其他(qítā)毒素：

甲體外毒素（α-exotoxin）、丙體外毒素（γ-exotoxin）輔助蛋白（helperproteins）腸毒素（enterotoxin）芽孢第三十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件殺蟲(chóng)晶體蛋白（ICP）基因的定位：ICP基因cry基因基因的克隆(kèlónɡ)基因的分類(lèi)基因的結(jié)構(gòu)殺蟲(chóng)機(jī)制應(yīng)用第三十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件殺蟲(chóng)晶體蛋白基因(jīyīn)的定位1953年發(fā)現(xiàn)殺蟲(chóng)活性與伴孢晶體有關(guān)(yǒuguān)伴孢晶體由蛋白質(zhì)組成：

殺蟲(chóng)晶體蛋白，晶體蛋白，毒蛋白，δ-內(nèi)毒素基因定位：大質(zhì)粒、染色體

質(zhì)粒消除、接合轉(zhuǎn)移、分子雜交Bt質(zhì)粒：多樣性、1～12個(gè)、2～200kb第三十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件殺蟲(chóng)晶體蛋白基因(jīyīn)的克隆1981年美國(guó)的Schnepf和Whiteley年克隆了第一個(gè)殺蟲(chóng)晶體蛋白基因后，1989年命名為cryIAa（cry1Aa1），對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)(kūnchóng)有活性。1984年Ward等克隆了對(duì)雙翅目昆蟲(chóng)有毒的cyt1A基因。1987年克隆對(duì)鞘翅目昆蟲(chóng)有活性的cryIIIA（cry3A）。近年，發(fā)現(xiàn)一些具有特殊活性（對(duì)同翅目、膜翅目以及線(xiàn)形動(dòng)物門(mén)和原生動(dòng)物等具有活性）的cry基因。第三十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件克隆的Bt殺蟲(chóng)基因的數(shù)量(shùliàng)：1981第一個(gè)cry基因1990年461995年107

2000年198

2007年374

我國(guó)（2000年至今）

61個(gè),

28%第三十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件蘇云金桿菌毒蛋白(dànbái)基因的分類(lèi)

1989年HǒfteandWhiteley建立cry基因的分類(lèi)系統(tǒng)(xìtǒng)，以cry基因產(chǎn)物的殺蟲(chóng)譜和基因序列相似性為依據(jù)，將發(fā)現(xiàn)的42種基因分為5類(lèi)，13個(gè)小組：cryI鱗翅目130kDacryII鱗翅目和雙翅目70kDacryIII鞘翅目70kDacryIV雙翅目70、130kDacyt(cytolyticcrystalproteincodengene)，27kDa第三十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件1995年，Crickmore28屆無(wú)脊椎動(dòng)物病理學(xué)年會(huì)分類(lèi)(fēnlèi)命名原則：氨基酸同源性第一等級(jí)小于45%

第二等級(jí)45%-78%

第三等級(jí)78%-95%

第四等級(jí)95%以上第三十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件殺蟲(chóng)晶體蛋白的結(jié)構(gòu)(jiégòu)Cry1AaCry3AaDomainI7個(gè)α-螺旋穿孔，毒性(dúxìnɡ)區(qū)DomainII3個(gè)β-折疊，受體特異結(jié)合區(qū)DomainIII2個(gè)β-折疊，毒性保護(hù)區(qū)第四十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件Bt殺蟲(chóng)晶體蛋白的保守(bǎoshǒu)區(qū)域第四十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件殺蟲(chóng)晶體蛋白的殺蟲(chóng)機(jī)制(jīzhì)伴孢晶體的溶解：昆蟲(chóng)腸道環(huán)境(huánjìng)

pH原毒素的激活：蛋白酶消化60kDa核心片段與受體結(jié)合

BBMV（刷狀緣膜囊）穿孔和離子通道

發(fā)夾結(jié)構(gòu)，“刀狀”模型腸細(xì)胞破壞而死亡

離子梯度，細(xì)胞裂解第四十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件世界上第一批蘇云金桿菌(Bt)制劑的工業(yè)產(chǎn)品于1958年誕生于美國(guó)。目前已有60多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)120多種商品，并成為世界上產(chǎn)量最大、防效最好、應(yīng)用最廣的微生物殺蟲(chóng)劑，廣泛用于防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)、林業(yè)害蟲(chóng)、醫(yī)學(xué)昆蟲(chóng)和倉(cāng)貯害蟲(chóng)。在微生物農(nóng)藥行業(yè)(hángyè)中蘇云金芽孢桿菌殺蟲(chóng)劑成為支柱產(chǎn)業(yè)之一。優(yōu)點(diǎn)：選擇性強(qiáng)，對(duì)人畜、天敵、植物都十分安全，堪稱(chēng)“無(wú)公害”農(nóng)藥。Bt的應(yīng)用(yìngyòng)第四十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第四十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第一代Bt殺蟲(chóng)劑的缺點(diǎn)：殺蟲(chóng)蛋白類(lèi)型比較單一、殺蟲(chóng)譜較窄：雖然發(fā)現(xiàn)Bt可以(kěyǐ)殺死節(jié)肢動(dòng)物門(mén)昆蟲(chóng)綱中的鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、膜翅目等，還可以(kěyǐ)殺死線(xiàn)形動(dòng)物門(mén)、扁形動(dòng)物門(mén)、原生動(dòng)物門(mén)等，但就某一個(gè)菌株或亞種來(lái)說(shuō)，它的殺蟲(chóng)譜還是比較窄，使用對(duì)象主要限于鱗翅目害蟲(chóng)。毒蛋白晶體易分解：受自然環(huán)境影響，特別經(jīng)紫外線(xiàn)照射極易分解破壞，田間殺蟲(chóng)效果通常僅能維持3～4天。

第五十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件Bt的基因工程(jīyīngōngchéng)

Bt基因工程(jīyīngōngchéng)微生物的構(gòu)建

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)Bt基因植物第五十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件Bt工程(gōngchéng)微生物

廣譜Bt工程菌的構(gòu)建(ɡòujiàn)高效表達(dá)Bt工程菌的構(gòu)建

延長(zhǎng)持效期工程菌的構(gòu)建延緩抗性Bt工程菌的構(gòu)建多功能Bt工程菌的構(gòu)建第五十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件(1)

質(zhì)粒的接合轉(zhuǎn)移為了增強(qiáng)Bt的殺蟲(chóng)范圍，可消除毒蛋白表達(dá)水平較低的質(zhì)粒而保留表達(dá)水平較高的質(zhì)粒，或?qū)⒉煌瑏喎N、不同菌株中的質(zhì)粒通過(guò)接合作用加以復(fù)合。美國(guó)Ecogen公司1991年注冊(cè)的生物殺蟲(chóng)制品FoiloF的有效成分EG2424。

EG2424在孢子形成期產(chǎn)生cryⅢA和cryⅠA(c)蛋白，形成菱形和雙金字塔形晶體(jīngtǐ)，對(duì)玉米螟與馬鈴薯甲蟲(chóng)害蟲(chóng)均有殺傷作用，已應(yīng)用到土豆、茄子及其它農(nóng)作物的生物防治中

。廣譜(ɡuǎnɡpǔ)Bt工程菌的構(gòu)建第五十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件cryIIIAcryIA(c)cryIIIAcryIIIAcryIA(c)EG2424(FoiloF)Bt.kurstakiHD-263-8Bt.morrisonEG2158第五十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（2）殺蟲(chóng)蛋白基因的體外重組重組DNA技術(shù)的迅速發(fā)展，為構(gòu)建新Bt工程菌提供了更大的靈活性。許多殺蟲(chóng)蛋白基因不能通過(guò)接合作用進(jìn)入一個(gè)新的受體細(xì)胞，因?yàn)椴⒉皇敲恳环N(yīzhǒnɡ)質(zhì)粒都可以通過(guò)接合進(jìn)行轉(zhuǎn)移。另外，對(duì)于幾種昆蟲(chóng)特異的ICPs可能定位在同一質(zhì)粒上。第五十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件Crickmore等（1990〕將對(duì)鞘翅目昆蟲(chóng)有效(yǒuxiào)的擬步行甲亞種tenibrionis亞種的毒蛋白基因cryIIIA導(dǎo)入對(duì)雙翅目有效的isreal亞種，新菌株不僅對(duì)鞘翅目以及雙翅目蚊幼蟲(chóng)有毒外，還產(chǎn)生了一種新的殺蟲(chóng)活性，對(duì)鱗翅目的菜青蟲(chóng)也具有一定的殺蟲(chóng)活性。GamelandPiot把鞘翅目特異的cryIII基因利用載體導(dǎo)入Btsubsp.kurstaki，轉(zhuǎn)基因菌株不僅表達(dá)了高水平的鞘翅目殺蟲(chóng)活性，而且保持了對(duì)鱗翅目昆蟲(chóng)的殺傷作用。第五十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第五十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第五十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第五十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件高效(ɡāoxiào)表達(dá)Bt工程菌的構(gòu)建（1）在無(wú)芽孢(Spo-)或經(jīng)消除(或部分消除)質(zhì)粒的受體菌中表達(dá)ICP基因cry1、cry2和cry11類(lèi)基因是依賴(lài)于芽孢形成的ICP基因，它們的表達(dá)受到芽孢形成過(guò)程(guòchéng)的調(diào)控。cry3A是一類(lèi)不依賴(lài)于芽孢形成過(guò)程的ICP基因。Cry3A蛋白在無(wú)芽孢的菌株中的產(chǎn)生量是野生菌株的2.5倍。通過(guò)質(zhì)粒消除使菌株的毒力得以提高。第六十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（2）增加ICPs基因拷貝數(shù)

基因拷貝數(shù)對(duì)表達(dá)量的影響將cry3Aa基因連接于在細(xì)胞中有15個(gè)拷貝的載體上的表達(dá)量，明顯高于僅4個(gè)拷貝的載體的表達(dá)量。（3）增加ICP基因的穩(wěn)定性質(zhì)粒的不穩(wěn)定性，外源質(zhì)粒DNA對(duì)宿主DNA的影響。Kalman等運(yùn)用轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo)相結(jié)合的方法將cry1C基因經(jīng)HD-73整合到庫(kù)斯塔克亞種菌株的染色體上，結(jié)果表明，所得到(dédào)的工程菌株中cry1C基因能高效表達(dá)，同時(shí)穩(wěn)定性增加。第六十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（4）對(duì)啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)加以改造(gǎizào)

對(duì)ICP基因啟動(dòng)子區(qū)域的改變，有可能是提高ICP基因表達(dá)量的一種有效方法。沉默基因的表達(dá)表達(dá)載體（5）利用輔助蛋白的增效作用27kDa、20kDa(P20)蛋白質(zhì)能顯著增加殺蟲(chóng)蛋白基因的表達(dá)量，在Bt中對(duì)cytA表達(dá)及晶體形成具有增強(qiáng)作用。利用輔助蛋白的增效作用，可以構(gòu)建高效表達(dá)工程菌。第六十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件延長(zhǎng)(yáncháng)持效期工程菌的構(gòu)建

1991年Mycogen公司利用生物囊(biopacking)技術(shù)將Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)化熒光假單胞菌，經(jīng)發(fā)酵使工程菌大量產(chǎn)生毒蛋白，再采用加熱與浸碘工藝將菌體細(xì)胞殺死，滅活的菌體細(xì)胞壁便形成一種微囊將毒蛋白包裹其中研制了一種Cellcap包囊(bāonánɡ)系統(tǒng)，由于形成了包囊(bāonánɡ)毒蛋白的有效保護(hù)包囊(bāonánɡ)，延緩了Bt毒蛋白降解，殺蟲(chóng)持效提高了2～3倍。M-One，M-Trak，MVP等系列產(chǎn)品第六十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第六十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件第六十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件延緩(yánhuǎn)害蟲(chóng)抗性工程菌

昆蟲(chóng)對(duì)不同種類(lèi)ICP的抗性越來(lái)越引起人們的重視，抗性可能成為限制Bt殺蟲(chóng)劑發(fā)展的一個(gè)主要障礙。許多昆蟲(chóng)尤其(yóuqí)對(duì)Cry1類(lèi)蛋白容易產(chǎn)生抗性。以色列亞種產(chǎn)生的CytA蛋白具有顯著的減緩害蟲(chóng)對(duì)Cry4類(lèi)蛋白的抗性。多種殺蟲(chóng)蛋白基因的協(xié)同作用。Cry1與Cry2第六十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件多功能Bt工程菌的構(gòu)建(ɡòujiàn)殺蟲(chóng)防病工程菌的構(gòu)建中國(guó)農(nóng)科院植保所將Bt基因轉(zhuǎn)入熒光(yíngguāng)假單胞菌p303菌株，構(gòu)建三價(jià)（cry1Ab、cry1Ac、cry2Aa）的轉(zhuǎn)基因工程菌。玉米螟小麥全蝕病殺蟲(chóng)固氮工程菌的構(gòu)建慢生根瘤菌雙翅目昆蟲(chóng)將攜帶Bt以色列亞種ICP基因的質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到慢生根瘤菌IG3554菌株并獲得表達(dá)，從而構(gòu)建成功一種具有殺蟲(chóng)和固氮雙重功能的工程菌株。利用多寄主質(zhì)粒pRK311將cry3A基因?qū)胲俎８鼍羞M(jìn)行表達(dá)，也獲得具有固氮和殺馬鈴薯甲蟲(chóng)活性的工程菌株。第六十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件藍(lán)細(xì)菌E.coli農(nóng)桿菌蠟狀芽孢桿菌枯草(kūcǎo)芽孢桿菌多粘芽孢桿菌巨大芽孢桿菌Clavibaterxylisubsp.cyanodontis（CXC）狗牙根木質(zhì)部的一種共生細(xì)菌昆蟲(chóng)桿狀病毒啤酒酵母第六十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件轉(zhuǎn)Bt基因(jīyīn)植物第六十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件1987年，首次將Bt毒蛋白基因(jīyīn)導(dǎo)入煙草中表達(dá)。最初殺蟲(chóng)晶體蛋白在植株上的表達(dá)量很低。1990年Monsanto公司對(duì)Bt毒蛋白基因進(jìn)行修飾，改變了21％的核苷酸序列，消除了不利于高效表達(dá)的因素，人工合成全長(zhǎng)的Bt毒蛋白基因在轉(zhuǎn)基因棉花植株中獲得了高效表達(dá)，表達(dá)量從原來(lái)的占可溶性蛋白的0.001%提高到0.05～0.1%，比原來(lái)增加了50～100倍，抗蟲(chóng)能力也大大增強(qiáng)。隨后根據(jù)植物基因組的優(yōu)化密碼子對(duì)ICPs基因進(jìn)行修飾、改造或人工全合成ICPs基因，將之導(dǎo)入煙草、番茄、棉花、玉米而獲得ICPs高表達(dá)植株，其ICPs占可溶性蛋白超過(guò)0.2%，先后培育出高水平表達(dá)的植物。第七十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件已獲得的轉(zhuǎn)Bt殺蟲(chóng)晶體蛋白基因(jīyīn)植物植物類(lèi)別轉(zhuǎn)Bt毒蛋白基因的物種糧、棉、油類(lèi)水稻、玉米2、小麥、棉花2、大豆1、油菜1、花生、向日葵1果樹(shù)類(lèi)蘋(píng)果1、梨、甜橙、柑桔、葡萄、越桔、洋李、胡桃1、草莓、山楂、黃實(shí)黑茶麓子、懸鉤子、酸果曼1、唐棣、番木瓜、花楸果、板栗蔬菜類(lèi)番茄1、茄子1、顛茄1、牛角椒、芹菜、芥菜、萵苣、白菜1、花椰菜1、卷心菜、蕪箐、胡蘿卜、豌豆、豇豆、鷹嘴豆、石刁柏、黃瓜、甜瓜、馬鈴薯2林木楊樹(shù)1、落葉松、白云杉、楓香樹(shù)、歐洲黑楊花卉類(lèi)石竹、田旋花、長(zhǎng)春花、玫瑰、蘭花、矮牽牛、菊花其它煙草1、甜菜1、苜蓿1、桔味薄荷、三葉草、甘蔗

注：1示已進(jìn)入(jìnrù)田間試驗(yàn)，2示已商品化

第七十一頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件基因轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)化方法抗蟲(chóng)測(cè)試結(jié)果cryIA(b)玉米基因槍法對(duì)玉米螟抗蟲(chóng)效果明顯cryIA(b)棉花農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)棉鈴蟲(chóng)植株保護(hù)率70％～75％cryIA(b)番茄農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)煙天蛾0.25％植株受害，對(duì)照9.5％受害cryIA(c)棉花農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)棉鈴蟲(chóng)植株保護(hù)率70％～87％cryIA(c)歐洲黑楊農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)舞毒蛾死亡率80％～100％cryIA(c)煙草農(nóng)桿菌介導(dǎo)法對(duì)煙青蟲(chóng)死亡率80％～100％cryIA(c)大豆基因槍法對(duì)蚜蟲(chóng)有很強(qiáng)殺蟲(chóng)活性cryIA(c)花生基因槍法對(duì)螟蟲(chóng)死亡率66％～100％進(jìn)入(jìnrù)大田試驗(yàn)階段的部分轉(zhuǎn)Bt基因植物的防治效果

第七十二頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件cry2cry3cry9cry1Ac+cry2AbBollgardⅡ抗蟲(chóng)棉

cry1A+CpTI雙價(jià)抗蟲(chóng)棉第七十三頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件四、球形芽孢(yábāo)桿菌球形芽孢桿菌（Bacillussphaericus，簡(jiǎn)稱(chēng)BS）屬芽孢桿菌屬（Bacillus），為兼性病原菌，在土壤、水和昆蟲(chóng)體中廣泛存在。1965年，Kellen等首次報(bào)道球形芽孢桿菌對(duì)蚊幼蟲(chóng)有毒殺作用。20世紀(jì)(shìjì)70年代以來(lái)，各國(guó)學(xué)者從羅馬尼亞、印度尼西亞、斯里蘭卡和尼日利亞等國(guó)家分離到對(duì)蚊幼蟲(chóng)有高度致病力的球形芽孢桿菌菌株。20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，我國(guó)學(xué)者廣泛開(kāi)展了利用球形芽孢桿菌防治蚊幼蟲(chóng)的研究和應(yīng)用。第七十四頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（一）形態(tài)(xíngtài)和生物學(xué)特性1.形態(tài)特征營(yíng)養(yǎng)體：桿狀，兩端鈍圓，周生鞭毛，大小0.64～0.86μm×1.5～4.18μm，單個(gè)或兩個(gè)相連。革蘭氏染色反應(yīng)不穩(wěn)定。芽孢和伴孢體：芽孢球形或近球形，芽孢大小0.9～1.1μm，端生，位于孢子囊的一端，孢子囊顯著膨大呈槌狀。有的菌株在形成芽孢的同時(shí)(tóngshí)，還形成具折光性的伴孢體。伴孢體形狀有菱形、不規(guī)則形、桿狀或線(xiàn)狀，有的菌株在一個(gè)細(xì)胞中可產(chǎn)生2個(gè)或2個(gè)以上的伴孢體。2.培養(yǎng)特征菌落在營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上為圓形，邊緣呈細(xì)絲狀，表面光滑、濕潤(rùn)而粘稠，半透明。第七十五頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件3.生理特性球形芽孢桿菌易于在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，能在含蛋白質(zhì)的不同培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。不同菌株對(duì)蛋白質(zhì)濃度(nóngdù)的要求水平不同，有的菌株在蛋白質(zhì)含量高的培養(yǎng)基中芽孢形成多，產(chǎn)毒能力強(qiáng)，而另一些菌株的產(chǎn)毒能力則被抑制。球形芽孢桿菌缺乏糖酵解途徑和己糖磷酸化途徑的葡萄糖激酶、己糖激酶以及磷酸葡萄糖異構(gòu)酶、磷酸果糖激酶和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，不能利用糖類(lèi)作為碳源和能源。菌體生長(zhǎng)還需要生物素和硫胺素。芽孢的形成，需供氧充足，還需要無(wú)機(jī)鹽和大量的氨基酸或蛋白質(zhì)作氮、碳源。球形芽孢桿菌最適生長(zhǎng)溫度為24～28℃，10～15℃菌體生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，超過(guò)35℃發(fā)育加快，但抑制芽孢的形成與毒素的產(chǎn)生。最適生長(zhǎng)的pH為6～8。第七十六頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（二）球形芽孢(yábāo)桿菌的分類(lèi)主要(zhǔyào)采用H抗原血清型作為指標(biāo)，DNA同源性以及對(duì)噬菌體的敏感性。目前已有49個(gè)H血清型，有活性菌株屬9個(gè)H血清型。大部分高毒力菌株屬于血清型H5、H6和H25。菌株來(lái)源H-血清型殺蚊活性晶體基因MtxMtx2

KellenKKellenQBS-191SSII-1LAB881LP1-G1593M2362

2317-31691IAB59312314-22297(MR4)2173(ISPC5)IAB872

美國(guó)美國(guó)印度印度加勒新加坡印度尼西亞尼日利亞泰國(guó)薩爾瓦多加勒土耳其泰國(guó)斯里蘭卡印度加勒

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低低高中高中高高高高高低低高中高－－+－+++++++－－+－++++－－+++++++－+++++++++－第七十七頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（三）對(duì)蚊幼蟲(chóng)(yòuchóng)的致病性及致病機(jī)理1.球形芽孢桿菌對(duì)蚊幼蟲(chóng)的致病性對(duì)庫(kù)蚊屬（Culex）、按蚊屬（Anopheles）、伊蚊屬（Aedes）和鱗蚊屬（Psorophora）的蚊幼蟲(chóng)有致病性。大多數(shù)庫(kù)蚊對(duì)球形芽孢菌最敏感，按蚊中等敏感，伊蚊最不敏感。庫(kù)蚊中，淡色庫(kù)蚊、致倦庫(kù)蚊最為敏感，三帶喙庫(kù)蚊次之。2.球形芽孢桿菌產(chǎn)生的毒素產(chǎn)生兩種對(duì)蚊幼蟲(chóng)具有殺蟲(chóng)活性的毒素，即二元毒素（BinaryToxin，簡(jiǎn)稱(chēng)Btx）和殺蚊幼蟲(chóng)蛋白（MosquitocidalToxin，簡(jiǎn)稱(chēng)Mtx）。二元毒素，又稱(chēng)伴孢體毒素，由兩種蛋白質(zhì)P51和P42組成，其相應(yīng)的編碼基因，即p51和p42，已經(jīng)證實(shí)定位于染色體上。單獨(dú)的P51和P42對(duì)蚊幼蟲(chóng)無(wú)毒，二者相互(xiānghù)協(xié)同，才能發(fā)揮最大的毒殺作用。Mtx毒素現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)有三種，即Mtx、Mtx2和Mtx3，Mtx毒素是從BsSSII-1中分離出來(lái)的，由870個(gè)氨基酸組成，分子量為100kDa。Mtx2和Mtx3是從BsSSII-1中分離得到的30.8和35.8kDa蛋白，Mtx毒素能被蚊幼蟲(chóng)腸道蛋白酶作用而酶解為27kDa和70kDa兩個(gè)片段，相當(dāng)于N端和C端區(qū)。27kDa片段包含的一個(gè)短區(qū)域?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)膜功能域；70kDa片段包括3個(gè)約90個(gè)氨基酸的重復(fù)區(qū)，但功能不詳。第七十八頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件3.球形芽孢桿菌的致病機(jī)理（1）致病機(jī)理：是通過(guò)毒素或與孢子囊有關(guān)(yǒuguān)的毒素或芽孢實(shí)現(xiàn)的。球形芽孢桿菌對(duì)敏感幼蟲(chóng)的作用包括以下幾個(gè)階段：①孢晶混合物被蚊幼蟲(chóng)吞食；②伴孢晶體在蚊中腸蛋白酶和高pH的雙重作用下溶解，釋放出P51（51.4kDa）和P42（41.9kDa）的蛋白；③P51和P42原毒素蛋白被進(jìn)一步降解為43kDa和39kDa的活性多肽；④毒性肽與胃盲囊和中腸后段上皮細(xì)胞結(jié)合；⑤毒素進(jìn)入上皮細(xì)胞通過(guò)目前尚不清楚的方式實(shí)現(xiàn)毒殺作用。（2）組織和細(xì)胞病理：致倦庫(kù)蚊感染了C3-4l菌株，組織病理變化主要發(fā)生在胃盲囊、中腸前段和后段。中腸前段上皮細(xì)胞脫落、膨脹，進(jìn)而破裂瓦解，而中腸后段上皮細(xì)胞病變則是脫落、膨脹，而后出現(xiàn)空泡，最后由于細(xì)胞脫落和破壞，中腸僅剩下完整的基底膜。胃盲囊的病變發(fā)生較遲，中腸中段細(xì)胞無(wú)明顯的病變。第七十九頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件五、金龜子乳狀病芽孢(yábāo)桿菌日本金龜子芽孢桿菌（Bacilluspopilliae）和緩死芽孢桿菌（Bacilluslentimorbus）是引起日本金龜子（Popilliajaponica）等幼蟲(chóng)乳狀?。∕ilkydisease）的兩種專(zhuān)一性殺蟲(chóng)芽孢桿菌，屬芽孢桿菌屬（Bacillus）。由于感染后菌體在幼蟲(chóng)血淋巴中進(jìn)行繁殖并形成芽孢，而使病蟲(chóng)蟲(chóng)體呈不透明的乳白色，刺破蟲(chóng)體，流出的血淋巴為乳白色，故稱(chēng)之“乳狀病”。乳狀菌在世界上分布很廣，北美、澳洲、亞洲以及歐洲均有發(fā)現(xiàn)。我國(guó)自1974年以來(lái)進(jìn)行金龜子芽孢桿菌的研究，先后在河北、河南、山東、山西、陜西、黑龍江、福建等省陸續(xù)(lùxù)發(fā)現(xiàn)和分離到我國(guó)自己的菌株和若干新變種，如從華北大黑金龜子幼蟲(chóng)分出的山東變種（B.p.var.shandong）、從鰓金龜分出的蓬萊變種（B.p.var.penglai）、從麗金龜分出蒙古變種（B.l.var.mongolica）、從棕金龜分出鰓金龜變種（B.p.var.holotrichiae）等。同時(shí)進(jìn)行了寄主范圍、菌劑制作、應(yīng)用技術(shù)和離體培養(yǎng)等方面的研究。第八十頁(yè)，共九十頁(yè)。編輯課件（一）形態(tài)(xíngtài)特征和生物學(xué)特性1.形態(tài)特征(tèzhēng)

日本金龜子芽孢桿菌營(yíng)養(yǎng)體桿狀，兩端近圓形，單生或成對(duì)，不運(yùn)動(dòng)，活營(yíng)養(yǎng)體大小為0.5～0.8μm×