农药苏云金芽孢杆菌的发展方向

韩端丹

【摘 要】本文简要介绍了苏云金芽孢杆菌、BT蛋白的研究概况和微胶囊技术。针对微生物农药的一些抗性、稳定性、残效期等问题，BT蛋白与其他害虫方法结合使用和微胶囊剂将成为生物农药苏云金芽孢杆菌的重要发展方向之一。

【关键词】生物农药；发展方向；苏云金芽孢杆菌；微胶囊技术

【Abstract】This paper introduces the studies on Bacillus thuringiensis， BT protein and micro capsule technology. In view of some resistance， stability， residual period of microbial pesticide， BT protein and other pests with and micro capsules will become one of the important development direction of biological pesticide Bacillus thuringiensis.

【Key words】Biological pesticide； Development direction； Bacillus thuringiensis； Microencapsulation

0 前言

在生物农药中，苏云金芽孢杆菌因其生产的规模最大，应用范围最广泛，在防治病虫害和粮食增产中占据着极为重要的地位，自然也是最有前途的生物农药。但是生物农药苏云金芽孢杆菌也有其局限性，比如其抗性问题、稳定性问题。对与这些问题本文讲了BT蛋白及其抗性问题改进策略，以及增强稳定性和增加残效期生物农药的的微胶囊技术，并对其发展前景作出展望。

1 生物农药苏云金芽孢杆菌与相关的抗性研究

1.1 苏云金芽孢杆菌介绍

苏云金芽孢杆菌（学名：Bacillus thuringiensis，专著中简称为Bt），又称苏力菌，是革兰氏阳性菌。由日本的细菌科学家石渡繁胤和德国的细菌科学家恩斯特·贝尔林纳分别于1901年和1911年各自在自己国家独立发现。贝尔林纳从患有叫做Schlaffsucht疾病的地中海粉蛾幼虫中发现该菌，并根据发现地命名。

外国在20世纪30年发现苏云金芽孢杆菌对玉米螟防治效果很好[1]。正因为如此，人们尝试将其开发成商品农药制剂。在1938年第一个用于防治地中海粉螟的商品生物农药制剂sporeine在法国上市。

1.2 苏云金芽孢杆菌制剂存在的抗性问题和改进的策略

苏云金芽孢杆菌和化学农药一样能够使昆虫对其产生抗性，但是我们可以采取策略对其进行防治，一般是与其他害虫控制方法结合使用。

1.2.1 与真菌杀虫剂的复配

在苏云金芽孢杆菌和杆状病毒结合使用来杀虫的试验中，Navon发现其杀虫效果比单独使用明显增强。但是同时使用会产生拮抗现象，不利于杀虫效果的最大化。李新社研究了苏云金芽孢杆菌与白僵菌[2]和平沙绿僵菌[3]混配杀灭酒曲害虫大谷盗，得出在适宜条件，杀虫20天左右，效果最好。

1.2.2 与害虫的自然天敌结合

一般情况下害虫卵的寄生虫与苏云金芽孢杆菌具有高度的兼容性，使用苏芽孢杆菌不会对害虫卵起伤害作用，利用这一原理，可以让苏云金芽孢杆菌与有害虫卵的天敌结合使用从而增强效果。

1.2.3 与天然植物杀虫剂结合使用

一些天然植物自己分泌一些化合物能够抑制害虫的取食，如果使用这些化合物的植物杀虫剂在农作物身上，也可以减少害虫对粮食产量的损害。针对这些化合物我们可以从以下几个方面进行研究：（1）BT和植物杀虫化合物的兼容性；（2）选择可以可以增强BT杀虫效果的植物杀虫剂用于微生物制剂；（3）通过对BT和植物杀虫剂不同时间交替使用可以克服害虫的抗性问题。

1.2.4 与化学杀虫剂结合使用

化学有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂和BT结合使用可以增强BT的杀虫效果，如氧化乐果、灭多威等。然而化学杀虫剂与BT的结合使用也有一些限制。如和化学剂结合使用的兼容性问题，以及化学杀虫剂的对害虫取食的影响从而减少对BT摄入量，而且结合使用可能对害虫的抗性问题不能够解决。

1.3 微胶囊制备技术

1.3.1 微胶囊技术介绍

微胶囊技术使用成膜材料将固体或液体的有效成分包裹起来的技术，目前是生物农药制剂型中技术含量最高的一种。这项技术起步于20世纪30年代，90年带取得了更好的发展。此项技术最先用于药物，后也用于医药、食品、农药、饲料、化妆品[4]等行业。

微胶囊使用的是天然或着非天然人工合成的一种高分子物质包膜囊壁，在物理、化学或物理化学的方式下将活性物质（囊心）包裹而成的一颗颗半透性或密封的微型胶囊。被包裹的活性物质与外界隔离状态使囊心活性不容易受到外界影响，只有在合适的条件下包膜被破坏掉，包膜里面的活性物质（囊心）才会释放出来，活性物质处于包膜中是是不会收到外界的温度、氧气、紫外线的影响。我们通过生物农药微胶囊包膜的化学组成、厚度、硬度、孔径等控制囊心物质释放速度。这种能够控制释放速度的微胶囊在生物农药方面必有大发展[5]。

2 前景展望

2.1 微生物农药苏云金芽孢杆菌的发展前景

微生物农药苏云金芽孢杆菌的发展前景是真的非常乐观的。因为拥有以下几方面：（1）增长率非常的高。（2）注册有效期非常的短。（3）需要的研发成本非常的低，一般一种生物农药所需的开发成本是化学性质农药开发成本的十分之一。

2.2 苏云金芽孢杆菌制剂和微胶囊技术

尽管生物性质农药苏云金芽孢杆菌有非常多的好处、优势，但是也有很多因素限制了这种生物性质农药苏云金芽孢杆菌广泛的使用。通过实验分析发现得出，苏云金芽孢杆菌制剂中的蛋白质的活性以及稳定性不强的问题。因为在太阳光的直接的照射下，苏云金芽孢杆菌蛋白质容易失去其活性，最终导致苏云金芽孢杆菌农药杀虫失效。针对这种情况，如果将苏云金芽孢杆菌生物农药做成微胶囊剂，可以凭借微胶囊剂的一些优势解决紫外线照射下蛋白失活的问题。未来的微胶囊技术可能是苏云金芽孢杆菌蛋白质生物农药的未来发展的重要方向之一。

最后，苏云金芽孢杆菌也存在着使目标对象产生相关抗性的尚未解决的问题，比如说与真菌性质的杀虫剂一起结合使用、比如与害虫的自然的天敌结合杀虫、比如与天然性质的植物性质杀虫剂一起结合使用、比如与化学性质的杀虫剂一起结合使用，最终可以有效的解决目标对象抗性问题，并且最终能够增强杀害害虫效果。

【参考文献】

[1]喻子牛，主编. 苏云金杆菌[M].科学出版社，1990.

[2]李新社，陆步诗，周鑫，等.苏云金芽孢杆菌和自僵菌混配对酒曲害虫大谷盗的毒杀效果研究[J].酿酒，2008，35（6）：59-61.

[3]李新社，陆步诗，廖翔，等.苏云金芽孢杆菌和平沙绿僵菌混配对酒曲害虫大谷盗的毒杀效果研究[J].酿酒科技，2008，12：20-22.

[4]徐莉，杨红，彭建新，等.荧光增白剂对苏云金杆菌毒力的增效作用及其紫外防护功效的研究[J].中国病毒学，2000，15：244.

[5]粱治齐.微胶囊技术及其应用[M].中国轻工业出版社，1999：351-357.

[责任编辑：朱丽娜]