苏云金芽胞杆菌应用研究进展

刘明，李海涛，刘荣梅，高继国

（1.黑龙江八一农垦大学测试中心，大庆163319；2.东北农业大学生命科学学院）

1901年日本生物学家石渡繁胤（Shigetane Ishiwatari）在研究蚕枯萎病的时候，分离出一株细菌，命名为碎倒细菌（Bacillus sotto），10年后，德国科学家贝尔林纳（Ernst Berliner）从患病的地中海粉斑螟（Ephestia kuehniella）幼虫中又分离出这种细菌，并用发现地德国图林根（Thuringia）正式命名为苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt)[1]。Bt是一种内生芽胞的革兰氏阳性土壤细菌，在芽胞形成的同时，能产生不同形状的由cry或cyt编码的晶体蛋白，这种晶体蛋白对多种昆虫具有特异杀虫活性。

在农业害虫的防治中，最开始主要使用的是化学杀虫剂，然而，由于化学杀虫剂的使用会导致坏境污染、危害人类健康等诸多问题的产生。选择抗性品系，又会引起次级害虫的爆发[2]。经过一个世纪的发展，由于Bt杀虫剂对环境友好，对人畜无害等优势，已经成为用于害虫防治最成功的生物杀虫剂。主要介绍了苏云金芽胞杆菌cry基因资源的现状及应用情况。

1 Bt Cry毒素

Cry毒素的分类取决于其主要氨基酸的不同，1981年，Schnepf首次克隆到Bt cry基因，并证实了其杀虫活性。截至2014年1月，全球已克隆并被Bt国际命名委员会命名的杀虫晶体蛋白已经超过83类，共计771个，其中模式基因290个，包括Cry1～Cry73和Cyt1～Cyt3[3]，这些Cry毒素被分为4个等级系统发育不相关的蛋白家族。从图1可以看出，近年来，Bt Cry毒素的分离鉴定克隆逐年增加，尤其是模式基因的发掘数量呈良好态势。

目前，许多公司、研究机构致力于Bt的研究以及相关的专利保护，1970年至2013年，国际上Bt的相关专利在整体呈现逐年增加趋势[4]，但是，从数量与质量上，国内Bt基因专利处于劣势[5]。……