一株蘇云金芽孢桿菌新菌株及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微生物新菌株及其應(yīng)用，具體地說是一種蘇云金芽抱桿菌及其在 農(nóng)業(yè)蟲害防治中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在人類生產(chǎn)過程中，蟲害是造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失及影響人類健康的重要因素。據(jù)FA0 統(tǒng)計，全世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每年因蟲害造成的經(jīng)濟損失高達14%，病害損失達12%，草害損失達 11%。損失額高達1260億美元，相當(dāng)于中國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的一半，英國的4倍多。為了減少送 些損失，多年來，對農(nóng)作物害蟲及蚊蟲普遍采用化學(xué)防治手段進行防治，但由于化學(xué)農(nóng)藥的 長期、大量使用，造成了對環(huán)境的污染，農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增加，給人類的生存和健康 帶來了危害。此外，化學(xué)農(nóng)藥在殺滅害蟲的同時，也殺傷了天敵及其它有益物，破壞了生態(tài) 平衡。與化學(xué)防治相比，生物防治具有安全、有效、持久的特點。并且避免了化學(xué)防治帶來 的一系列問題。因此，生物防治技術(shù)成了人們研究的熱點。在生物殺蟲劑中，蘇云金芽抱桿 菌是目前世界上用途最廣、產(chǎn)量最大的一類微生物殺蟲劑。
[0003] 蘇云金芽抱桿菌iAyrin知eftsis，簡稱Bt)是一種革蘭氏陽性細菌，它 的分布極為廣泛，在芽抱形成的同時可形成具有殺蟲活性的由蛋白質(zhì)組成的伴胞晶體，又 名殺蟲晶體蛋白（Insectididalciystalproteins,簡稱ICPs),ICPs是由基因編碼 的，對敏感昆蟲有強烈毒性，而對高等動物和人無毒性。近幾十年來，Bt已廣泛應(yīng)用于控制 多種鱗翅目、雙翅目、銷翅目等害蟲。此外，化還對膜翅目、同翅目、直翅目、食毛目等多種 害蟲及植物病原線蟲、瞞類、原生動物有控害作用。目前在農(nóng)田害蟲、森林害蟲及衛(wèi)生害蟲 的防治中化已成為化學(xué)合成農(nóng)藥的有力替代品，化還是轉(zhuǎn)基因抗蟲工程植物重要的基因 來源。
[0004] 自1981年Schnepf從菌株皿-IDipel中克隆了第一個能表達殺蟲活性的基因W 來（AdangM.JeiCharacterizedfull-lengthandtruncatedplasmidclonesof thecrystalproteinofBacillusthuringiensissubsp.kurstakiHD-73andtheir toxicitytoManducasexta,Gene, 1985,36 (3) :289 ~300.)，人們已經(jīng)分離克隆了 700多種編碼殺蟲晶體蛋白的基因，根據(jù)編碼的氨基酸序列同源性它們被分別確定為不同 的群、亞群、類和亞類（CrickmoreN,ZeiglerDR,FeitelsonJ,efRevisionof thenomenclaturefortheBacillusthuringiensispesticidalcrystalproteins. MicrobiolMolBiolRev, 1998, 62:807-813;ht1:p://www.biols.susx.ac.uk/Home/Neil_ 化ickmore/Bt/)。一般而言，化yl,化y2和化y9等毒蛋白對鱗翅目害蟲有效；其中研究的 最多的是化yl和化y9類蛋白，它們編碼的殺蟲晶體蛋白分子量為130-140kD，許多基因目 前已被廣泛應(yīng)用于植物的鱗翅目害蟲的防治化ozie,M.G.，Beland,G.L.，Bowman, C.，etal.Fieldperformanceofelitetransgenicmaizeplantsexpressingan insecticidalproteinderivedfromBacillusthuringiensis.Bio/Technology, 1993, 11:194-200 ；Perlak,F.J. ,Deaton,R.W. ,Armstrong,T.k.etal.Insect resistantcottonplants,bio/technology,1990 ；8:939-943；VanFrankenhuyzen,K.，Gringorten,L.，andGauhier,D. 1997.Cry9Caltoxin,aBacillusthuringiensis insecticidalcrystalproteinwithhighactivityagainstthesprucebudworm (Choristoneurafnniferana).Appl.Environ，Microbviol. 63:4132-4134;王飛，2001， 蘇云金芽抱桿菌特異菌株生物學(xué)特性及cr抑新基因的研究，碩±論文，南開大學(xué)）。蘇云 金芽胞桿菌W色列亞種化subsp. 簡稱Bti)產(chǎn)生的毒素 蛋白對蚊蟲具有很好殺蟲活性，被廣泛運用于蚊蟲的防治（Gol化ergLJ，andMargalit J， 1977.Abacterialsporedemonstratingrapidlarvicidalactivityagainst Anophelessergentii，Uranotaeniaunguicul過t過，Culexunivit過ttus,Aedesaegypti， andO;知x/7攻ie/7公·MosqitoNews，37: 355-358; )〇同時，切t蛋白具有溶細胞性，對某 些化y蛋白具有增效作用及延緩昆蟲的抗性（Wu，D·，Johnson,J.J·，andFederici， B.A. 1994.SynergismofmosquitocidaltoxicitybetweenCytAandCrylVDProteins usinginclusionsproducedfromclonedgenesofBacillusthuringiensis.Mol. Microbiol. 13:965-972;Wirth,M.C·，Georghiou,G.P·，andFedereci,B.A. 1997. CytAenablesCryIVendotoxinsofBacillusthuringiensistoovercomehighlevels ofCryIVresistanceinthemosquito,Culexquinquefasciatus.Proc.Natl.Acad. Sci. 94: 10536 - 10540)。
[0005]自本世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)蘇云金芽胞桿菌至今己有100多年的歷史，在農(nóng)作物和園藝植物 害蟲、森林害蟲W及衛(wèi)生害蟲的防治方面得到廣泛的應(yīng)用，也起到良好的效果。但是，由于 大規(guī)模和反復(fù)使用蘇云金芽胞桿菌，許多昆蟲種群己相繼在不同程度上對殺蟲晶體蛋白 產(chǎn)生了抗性。WBt殺蟲晶體蛋白為基礎(chǔ)的殺蟲劑的使用已有50多年的歷史，最初一直 沒有檢測到昆蟲對Bt的抗性，但是，上世紀(jì)80年中期開始，抗性問題不斷在實驗室及田 間試驗中得到證實（McGau組ey，W.比 1985.Insectresistanceto化Θbiological insecticide齡以分做· Science. 229:193-195)，原因主要是持續(xù)使用單 品種及亞致劑量的BtW及Bt轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的應(yīng)用造成昆蟲種群長期受到殺蟲劑的選擇 壓力。1985年，McGau組ey報道倉庫谷物害蟲印度谷喚（Plodiainterpunctella)在Dipel 化tsubsp.kursta化皿-1的商品制劑）的選擇壓力下，繁殖15代后，抗性增加97倍；在 高劑量選擇壓力下，抗性可增加250倍。1990年，在夏威夷首次證實大田中的小萊蛾對Bt 殺蟲劑產(chǎn)生了明顯的抗性（Tabashn;Lk，B.E.，F(xiàn)inson,N.，Groeters,F.R.，ef 1994.ReversalofresistancetoBacillusthuringiensisinPiute11axylostella, Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 91:4120-4124)，上世紀(jì)90年代W來，在我國應(yīng)用Bt殺蟲劑時間 較長的深圳、廣州、上海等地，發(fā)現(xiàn)Bt殺蟲劑對小萊蛾防治效果明顯下降，意味著抗性已經(jīng) 形成(馮夏.1996.廣東小萊蛾對蘇云金桿菌的抗性研究.昆蟲學(xué)報，39 (3) :238-244; Hofte,Η.，Van民ie,J.，Jansens,S.，VanHoutven,A.，Vanderbruggen,H.，and Vaeck,M. , 1988.Monoclonalantibodyanalysisandinsecticidalspectrumof threetypesoflepidopteran-specificinsecticidalcrystalproteinsofBacillus(Ayr//?夢Appl.Environ.Microbiol. 54: 2010-2017)。目前發(fā)現(xiàn)在實驗室及田 間至少有十幾種昆蟲對Bt及其殺蟲晶體蛋白產(chǎn)生了抗性，用選擇壓力數(shù)學(xué)模型預(yù)測到，在 Bt轉(zhuǎn)基因抗蟲植物選擇壓力的條件下，昆蟲將會產(chǎn)生抗性（Schn邱f，E·，化ickmore，N·， VanPie,J.，etal. 1998.BacillusthuringiensisanditspesticidalCrystal proteins.Microbiol.Mol.Biol.Rev.65 (3):77 5-806)。另外，有研究證明Bti在大田 的使用中尚未發(fā)現(xiàn)抗性問題（RegisL別ai·，2000.Tlieuseofbacteriallarvicides inmosquitoandblackflycontrolprogramsinBrazil.Mem.InstitutoOswaldo 6?/為95: 207-210.)，但是蚊蟲對其抗性問題不斷在實驗室中得到證實，這種情況也 可能會在大田中出現(xiàn)（Geor組iouGP,andWirthΜC, 1997.Influenceofe邱osure tosingleversusmultipletoxinsofBacillusthuringiensissubsp.israelensis ondevelopmentofresistanceinthemosquitoCulexquinquefasciatus(Diptera: Culicidae).AppliedandEnvironmentalMicrobiology，63: 1095-1101.)。
[0006] 為避免抗性昆蟲所造成的損失，尋找新的高毒力菌株及基因資源是解決送個問題 的有效途徑，送對我國的生物防治也有著十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和衛(wèi)生安全領(lǐng)域的一些主要害蟲，特別是 蔬菜、棉花、玉米、水稻、W及森林等鱗翅目害蟲具有較高毒力的蘇云金芽抱桿菌新菌株 BN23-5。
[0008] 本發(fā)明菌株是四川省成都市地區(qū)±壤中分離得到的蘇云金芽抱桿菌(《acinus iAyri化?ieftsis)新菌株，該菌株已于2014年07月14日在中國微生物菌種保藏管理委員 會普通微生物中必(地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號