基本信息
- 项目名称：
- 对小菜蛾高毒力的苏云金芽孢杆菌的分离与鉴定
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验从黑龙江省田间死亡小菜蛾虫体中分离得到高毒力Bt菌株，并对其生物学特性、基因种类及杀虫活性进行了研究，为黑龙江省Bt微生物制剂的研发和应用提供菌种资源。
- 详细介绍：
- 本试验从黑龙江省田间采集死亡小菜蛾幼虫，利用平板稀释和划线分离，结合室内小菜蛾生测，分离筛选出对小菜蛾有较强毒杀作用的细菌13株，经过常规镜检以及生理生化测定，初步判定有10株苏云金芽孢杆菌。在此基础上利用Cry/Cyt基因的10对保守引物进行PCR验证，结果表明10株菌株都含有对鳞翅目高毒力的Cry1基因，9株含有对鳞翅目和双翅目活性的Cry2基因，7株含有对双翅目活性cry4基因。其中DBW100.1毒力最强，在48h的LC50为0.112mg/L。从而为国家863项目子课题《蛋白质和病毒等新型生物农药研究与创制》（项目编号：2006AA10A210）、国家农业部行业标准化项目《甜菜夜蛾、小菜蛾、粉 等害虫综合防控技术与示范》（项目编号：200803001）和国家青年科学基金项目《PTD与Cry1Ac融合基因在植物中的表达及对抗性害虫的治理研究》（项目编号：30700539）提供前提实验材料支持。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对东北地区小菜蛾防治与研究，从哈尔滨田间采集死亡小菜蛾幼虫，划线分离Bt菌株，结合室内小菜蛾生测筛选出对小菜蛾有较强毒杀作用菌株,经过镜检以及生理生化鉴定菌株。利用叶片浸染法测定筛选菌株对小菜蛾的毒力情况（LC50值），为东北地区小菜蛾的生物防治提供菌种资源。在此基础上利用Cry/Cyt基因的10对保守引物进行PCR验证，鉴定菌株所含的基因型，为Bt转基因以及生物农药的研究开发提供材料。
科学性、先进性及独特之处
- （1）实验设计直接从小菜蛾中分离筛选苏云金杆菌菌株，增强了目的性，而且有效的避免了菌株毒力退化等问题。 （2）针对东北地区的气候特点，选择哈尔滨为主要采虫点，筛选到对东北地区的小菜蛾有较强毒杀作用的菌株，为小菜蛾的地方性防治提供可能。 （3）对菌株以Cry/Cyt通用引物进行PCR鉴定，得到菌株毒力与基因型之间的关系，对其杀虫机理以及毒力提升的研究提供了依据，并为转基因植物的研究提供基因资源。
应用价值和现实意义
- 本实验分离到10株高毒力Bt菌，并研究其生物学特性及杀虫活性，采用分子鉴定方法完成各菌株Bt毒蛋白基因型的鉴定，为合理应用提供了理论依据，为黑龙江省Bt微生物制剂的研发提供实验材料支持，具有重要的应用价值。
学术论文摘要
- 从哈尔滨田间采集死亡小菜蛾(Plutella xylostella(L.))的幼虫，利用平板稀释和划线分离，结合室内小菜蛾生测，分离筛选出对小菜蛾有较强毒杀作用的细菌13株，经过常规镜检以及生理生化测定，初步判定有10株苏云金芽孢杆菌。在此基础上利用Cry/Cyt基因的10对保守引物进行PCR验证，结果表明10株菌株都含有对鳞翅目高毒力的Cry1基因，9株含有对鳞翅目和双翅目活性的Cry2基因，7株含有对双翅目活性cry4基因。经过小菜蛾室内生测表明DBW100.1毒力最强，在48h的LC50为0.112mg/L。
获奖情况
- “对小菜蛾高毒力的苏云金芽孢杆菌的分离与鉴定”一文目前投稿中国生物防治期刊，目前审稿中。
鉴定结果
- 本试验筛选出对小菜蛾高毒力细菌13株，初步鉴定有10株Bt菌。其中10株菌株都含有对鳞翅目高毒力的Cry1基因，9株含有对鳞翅目和双翅目活性的Cry2基因，7株含有对双翅目活性cry4基因。
参考文献
- [1] Chattopadhyay A, Bhatnagar NB, Bhatnagar R. Bacterial insecticidal toxins. Crit Rev Microbiol, 2004, 30(1):33~54 [2] Whalon ME, Wingerd BA. Bt: mode of action and use. Arch Insect Biochem Physiol, 2003, 54(4): 200~211. [3] Yang Z W, Wu H W, Wang K M, et al. Method for highly efficient isolation of Bacillus thuringiensis from soil[J].Chinese Journal of Biological Control, 2000, 16(1): 26~30. [4] Williams S T, Elisabeth M S, John G H. Bergey’s manual of systematic bacteriology[M]. 1989. [5] Eitan Ben-Dov, Qingfeng Wang, Arieh Zaritsky, et al. Multiplex PCR Screening To Detect cry9 Genes in Bacillus thuringiensis strains[J]. Appl Environ Microbiol. 1999, 65(8): 3714~3716. [6] Corina M. Berón, Leonardo Curatti, Graciela L. Salerno. New Strategy for Identification of Novel cry-Type Genes from Bacillus thuringiensis Strains [J]. Appl. Environ. Microbiol. Feb. 2005, p. 761~765. [7] 刘石泉, 单世平, 夏立秋.苏云金芽孢杆菌高效价杀虫剂的研究进展. 微生物学通报 . 2008.2 , 35(7): 1091~1095
同类课题研究水平概述
- 苏云金芽孢杆菌杀虫剂克服了传统化学农药污染环境、危害人畜、易产生抗性等缺点，具有选择性强、安全、原料简单等优点，是目前世界上用途最广、产量最大的微生物杀虫剂， 占微生物杀虫剂总量的90％~95％，主要用来防治鳞翅目、双翅目和鞘翅目的某些种类的害虫。目前，世界上有6万多个Bt菌株被分离和纯化，已经发现了70个H血清型和83个亚种，有超过3000余种害虫(16个目)对各种不同类型的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白具有不同程度的敏感性。近年来又发现Bt 对其它目(如膜翅目、同翅目、直翅目、食毛目、虱目和蚤目)昆虫以及吸虫、鞭毛虫、线虫、蜱螨、原生动物有活性，杀虫谱扩大到昆虫纲的9 个目。而对于东北地区专门用于防治小菜蛾的苏云金芽孢杆菌的筛选分离，还鲜为报道，我们针对哈尔滨地区开展的实验工作，对开发应用苏云金芽孢杆菌防治东北地区小菜蛾具有重要的意义。
