化学农药也带来了严重的问题，如昆虫抗药性的出现、对非靶标生物的威胁、环境污染、生态危害和食品安全问题。苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）一种革兰氏阳性的杆状产胞细菌，广泛存在于土壤、水、昆虫尸体、筒仓灰尘、落叶、针叶树以及食虫哺乳动物中。在Bt的生长过程中，于显微镜下可观察到芽胞和伴胞晶体，农业害虫摄入Bt后，Bt晶体于昆虫中肠的碱性环境中溶解，释放出一种或多种杀虫晶体蛋白（Insecticidal crystalline proteins，ICPs）。ICPs可被中肠蛋白酶激活，激活后，其与幼虫中肠上皮细胞相互作用，破坏膜完整性，最终导致昆虫死亡。Bt杀虫蛋白以安全、高效等优点成为目前产量最大、应用最广的一类微生物杀虫剂，也是当前转基因抗虫农作物主要的外源基因产物。生物农药市场销售收入快速增加，市场占比高于全球平均水平，2018年中国生物农药市场销售规模约为360亿元左右，同比增长约12.7%，在农药整体市场中，占比达到10.9%，市场占比高于全球平均水平，我国生物农药市场稳步发展，但是与发达国家相比，目前我国的生物农药使用面积还比较小，具有较大的发展前景。生物农药的行业影响力主要表现在三个方面，分别为行业产值在工业产值及财政收入方面所占的比例、对其他行业的影响程度，还有行业创新能力的程度，目前中国生物农药在财政收入中的占比约为4%，对其他行业的影响程度约为7%，行业创新能力占比约为3%，由此可以看来我国生物农药的行业影响力日益突出。随着人们的食品安全意识逐渐增强，有机食品的市场需求不断增加，有机产业快速发展，同时有机农产品对农药的要求比较高，这为生物农药的市场应用带来了机遇。本成果从辽宁千山圆通观附近土壤中分离得到一株苏云金芽胞杆菌菌株QZL38，其保藏编号为CGMCC No. 9641，该菌株生物学特性为在生长周期中可以产生芽胞，并且同时产生有毒杀鞘翅目害虫作用的伴胞晶体，其对大猿叶甲具有很强的杀灭能力，可做为生物杀虫剂直接进行应用；从该菌株中Sip1Aa蛋白对其进行测序分析，发现克隆Sip1A中含有1188个碱基,编码395个氨基酸,转入受体菌，得到表达菌株，测定基因的表达蛋白的活性，基因表达的Sip1A蛋白对大猿叶甲高活性，Sip1Aa基因可按生物技术的常规方法转化微生物、植物，表现出对相关翘翅目害虫的毒性。成果分离克隆的Bt菌株及其基因表达产物能够对鞘翅目大猿叶甲，榆蓝叶甲害虫产生强毒力，特别是对大猿叶甲有高活性，是很好的生物杀虫基因，有很广泛的应用前景。通过该sip1Aa基因与cry1Ac、cry1Ab、cry1Ba、cry2Ab等基因表达产物组合，可扩大对鞘翅目害虫的杀虫谱。通过应用于转化微生物和植物，使它们表现出对相关害虫的毒性，可克服或延缓昆虫对工程菌和转基因植物抗药性的产生。苏云金芽胞杆菌被发现已有100 年的历史，其在害虫防治中发挥了巨大的作用，是近年来研究最深入、开发最迅速、应用最广泛的微生物杀虫剂。苏云金芽胞杆菌QZL38适用对象非常广泛，可应用于十字花科蔬菜、茄果类蔬菜、瓜类蔬菜、烟草、水稻、玉米、高粱、大豆、花生、甘薯、棉花、茶树、苹果、梨、桃、枣、柑橘、香蕉、芒果、荔枝等多种农作物及森林、草原。有毒杀鞘翅目害虫作用的伴胞晶体，其对大猿叶甲具有很强的杀灭能力；从该菌株中Sip1Aa蛋白对其进行测序分析，发现克隆Sip1A中含有1188个碱基,编码395个氨基酸,转入受体菌，得到表达菌株，测定基因的表达蛋白的活性，基因表达的Sip1A蛋白对大猿叶甲高活性，Sip1Aa基因可按生物技术的常规方法转化微生物、植物，表现出对相关翘翅目害虫的毒性。2018年中国生物农药市场销售规模约为360亿元左右，同比增长约12.7%，在农药整体市场中，占比达到10.9%，市场占比高于全球平均水平，我国生物农药市场稳步发展，但是与发达国家相比，目前我国的生物农药使用面积还比较小，具有较大的发展前景。生物农药的行业影响力主要表现在三个方面，分别为行业产值在工业产值及财政收入方面所占的比例、对其他行业的影响程度，还有行业创新能力的程度，目前中国生物农药在财政收入中的占比约为4%，对其他行业的影响程度约为7%，行业创新能力占比约为3%，由此可以看来我国生物农药的行业影响力日益突出。

东北农业大学

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