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一株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌制造技术

技术编号:10693237 阅读:289 留言:0更新日期:2014-11-26 19:52
一株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)CPB072,从自然环境中分离获得,常规培养条件即可以生长和大量产孢,最适培养基为Luria-Bertani培养基,最适温度30℃,最适pH7.0;病菌侵染致病的最佳条件是接种浓度在>108个/mL,病菌对马铃薯甲虫幼虫具有很强的致病毒杀作用,对鳞翅目昆虫的杀虫活性更强,可通过发酵菌体技术生产无污染无残留的安全环保型细菌性杀虫剂,还可克隆其杀虫功能基因供研发转基因抗甲虫马铃薯,具有潜在的商业开发和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)CPB072,从自然环境中分离获得,常规培养条件即可以生长和大量产孢,最适培养基为Luria-Bertani培养基,最适温度30℃,最适pH7.0;病菌侵染致病的最佳条件是接种浓度在>108个/mL,病菌对马铃薯甲虫幼虫具有很强的致病毒杀作用,对鳞翅目昆虫的杀虫活性更强,可通过发酵菌体技术生产无污染无残留的安全环保型细菌性杀虫剂,还可克隆其杀虫功能基因供研发转基因抗甲虫马铃薯,具有潜在的商业开发和应用价值。【专利说明】—株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌
本专利技术属于农业害虫的生物控制
,特别是涉及一株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌。
技术介绍
马铃薯甲虫(Z.decemlineata,英文缩写CPB)是国际上公认的十大毁灭性害虫之一,也是我国重大检疫对象和重要外来入侵物种之一。该虫以成虫及幼虫取食危害,最嗜好的寄主是栽培马铃薯CSWa/--? ?Mer(Os--)和爺子(5:膨Joflgeaa),常将整株马铃薯叶片食光,造成严重危害和产量损失。据文献报道和我国马铃薯甲虫发生区的危害调查,因马铃薯甲虫危害造成的产量损失一般为20-50%,严重者可达80%以上,甚至造成绝产。同时CPB还可传播马铃薯褐斑病(AlterrmriB alternata)和环腐病{pia/vibsctermichiganense subsp.sepedonicum)等多种病害。马铃薯甲虫的生态可塑性和适应性极强,在过去一个半世纪里由美国落基山东部至墨西哥北部区域逐步传播到北美洲、欧洲、亚洲和非洲的40多个国家,对世界马铃薯生产构成了严重威胁。据不完全统计,全世界每年因马铃薯甲虫危害造成的经济损失超过US $15,000M。 1993年我国首次在新疆发现马铃薯甲虫,20多年来其由西向东传播扩展的距离超过了 850km,截止目前我国新疆北部绝大部分区域均分布有马铃薯甲虫,疫区面积扩大了数百倍。根据马铃薯甲虫的传播扩散规律、危害特点和适生环境条件分析,其进一步向东可越过新疆东部传播扩散至我国内蒙和甘肃省、并继续南下,西南马铃薯产区将面临巨大威胁。而在我国东北区域,马铃薯甲虫由俄罗斯滨海地区入侵的风险性非常高。因此,马铃薯甲虫从我国周边疫情发生国传入的可能性增大。而且近年来我国检疫部门通过口岸检疫截获到马铃薯甲虫的频率也逐年在增加。由此可见,马铃薯甲虫的发生危害和进一步入侵扩散的形势非常严峻,对我国马铃薯生产已构成了重大的潜在威胁,使得我国开展马铃薯甲虫监测和防控的工作迫在眉睫。 马铃薯是世界上重要的粮食、蔬菜和饲料兼用作物及工业原料,尤其是马铃薯为人体提供丰富的营养,对提高粮食安全和能源安全、促进经济发展方面发挥着不可替代的作用,受到世界各国的极大关注和重视。根据2011年联合国粮农组织(FAO)统计,全世界有150多个国家和地区种植马铃薯,马铃薯种植面积约250,000 km2,在全球主要粮食作物中仅在水稻、小麦、玉米之后,位居第四。近年来我国马铃薯种植业发展十分迅猛,据统计,1983年全国马铃薯种植面积为25,600 km2, 2010年达到创记录的53,000 km2,产量超过82MT,跃居世界首位,其中70%以上的马铃薯种植面积分布于我国西北和西南的贫困地区;到 “十二五”末期,种植面积将超过70,000km2。我国马铃薯出口近年来增加也十分迅速,2003年出口 0.7MT,2006年达到1.0 MT,2011年超过1.2 MT。我国不仅已成为马铃薯生产、消费和出口大国,而且也逐步发展为马铃薯生产强国。不难看出,马铃薯种植业发展不仅对于我国广大贫困地区的脱贫致富具有重要作用,与马铃薯种植业的相关产业在我国区域经济和行业经济发展中也担负着越来越重要的角色。 目前在我国新疆疫区防控马铃薯甲虫主要采用农业防治与使用拟除虫菊酯和新烟碱等化学杀虫剂控制,农业防治费工费时且难以达到理想的效果,而过多地使用化学杀虫剂可能会威胁人类的健康和破坏生态环境等;近年来农业害虫的生物控制受到了高度的重视。国内外对马铃薯甲虫的天敌和病原菌已开展了较多的研究,先后报道了瓢虫、虎甲等20多种捕食性天敌,利用刺糖多孢放线菌{Saccharopolyspora spinsada)研制成的多杀菌素(spinsad)等,利用马铃薯甲虫的趋光性对马铃薯甲虫也有一定的控制效果,但这些技术仍然有严重的局限性,未能在生产中广泛应用;苏云金芽孢杆菌由于其毒蛋白对农田有害生物具有很好的防治效果,现已有Bt商业制剂在生产中得到大量推广应用,但据报道马铃薯甲虫对Bt制剂也容易产生抗药性,在实验室条件下经6~12代就可以对Bt制剂产生很强的抗药性(郭文超,谭万忠等,2013 ;Wraight & Ramos,2005);虽然Bt制剂现在仍然可以有效地控制马铃薯甲虫的种群密度,但是能否找到一种Bt替代品来缓解抗性压力仍然是广大科技工作者亟待解决的问题。 近年来,随着生化和分子工程技术的发展以及以菌治虫研究的发展,农业害虫科学家和农药化学家们更加关注微生物代谢产物的杀虫活性,为寻找新的天然化合物杀虫剂或为仿生合成新型杀虫剂提供重要依据。目前,各国学者已对一些对害虫有较好控制作用的病原菌的培养条件、作用范围、分离纯化、杀虫活性、活性成份及分子结构等进行了研究。利用病原微生物,特别是某些寄主选择性病菌来控制害虫的生长繁殖,已显示出良好的发展前景,也是发现新型杀虫剂的重要途径。 马铃薯甲虫在我国的发生区域仍然在不断扩大,危害和造成的经济损失也越来越严重,而且其入侵对我国其他广大马铃薯产区风险非常高,对全国的马铃薯作物安全构成了很大的威胁。因此,寻求对这种检疫性恶性害虫具有强毒杀活性和生防控制作用的病原微生物,由此进一步研制无残留、不污染环境的生物杀虫剂,将不仅具有重要的商业开发应用价值,而且能安全有效地控制马铃薯甲虫的为害,以避免该虫造成的巨大经济损失。 除炭疽芽孢杆菌{B.anthracis)和腊质芽孢杆菌{B.cereus)的少数株系是人和动物体的致病菌而外,其它一些芽孢杆菌属(Bacillus)细菌的种类多为作物害虫和病原菌的生防菌,已被国内外大量研究,其中由苏云金杆菌(B.thuringiensis)生产的杀虫剂、以及从该菌克隆的一系列杀虫功能基因培育成的棉花、玉米和卷心菜等抗虫品种已在农、林业上广泛应用于防治松毛虫、菜青虫和棉铃虫等重大害虫;用枯草芽孢杆菌(B.substilis)发酵生产的生物杀菌剂在我国也已被用于大面积防治水稻纹枯病和白叶枯病等作物病害。萎缩芽孢杆菌是一种革兰氏阳性和好气性细菌,其形态与枯草芽孢杆菌相似,主要区别特征是在含有有机氮源的培养基上形成大量的黑色素。以前曾将该种细菌的一些株系鉴定为“枯草芽孢杆菌黑色变种”汲substilis var.、黑色芽孢杆菌(汉或球孢芽孢杆菌(B.globogii), Nakamura(1989)在比较了大量枯草芽孢杆菌的产色素株系和不产色素株系后首次提出将一些产色素的“枯草芽孢杆菌”株系命名为萎缩芽孢杆菌,Fritze和Puk本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株对马铃薯甲虫具有毒杀和控制作用的萎缩芽孢杆菌Bacillus atrophaeus CPB072,其保藏号为CGMCC No. 8449。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陆慧慧谭万忠罗华东郭文超
申请(专利权)人:西南大学
类型:发明
国别省市:重庆;85

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