蘇云金芽孢桿菌
1. 分類學地位
域：細菌域 Bacteria
門：厚壁菌門 Firmicutes
綱：芽孢桿菌綱 Bacilli
目：芽孢桿菌目 Bacillales
科：芽孢桿菌科 Bacillaceae
屬：芽孢桿菌屬 Bacillus
種：蘇云金芽孢桿菌 Bacillus thuringiensis
2. 培養狀態
培養基：普通營養瓊脂或LB培養基，需氧條件下生長。
菌落特征
灰白色、邊緣不規則的菌落，表面粗糙，常伴隨芽孢形成。
在含葡萄糖的培養基中可能產生酸。
特殊結構
芽孢：橢圓形，位于菌體中央或近端，耐高溫。
伴孢晶體（Cry蛋白晶體）：芽孢形成時產生，具有殺蟲活性（主要特征）。
生長條件：最適溫度28–30℃，pH 6.0–7.5，需氧或兼性厭氧。
致病性、實驗室診斷與臨床意義
1.致病性與作用機制
靶標生物
特異性殺蟲，主要針對昆蟲幼蟲：鱗翅目（如棉鈴蟲、玉米螟）、雙翅目（如蚊、蠅）、鞘翅目（如甲蟲）。
對人類及哺乳動物：無毒（Cry蛋白需特定昆蟲腸道環境激活）。
作用機制
伴孢晶體：含Cry毒素（δ-內毒素），被昆蟲攝食后，在堿性腸道中溶解。
毒素激活：腸道蛋白酶切割Cry蛋白，生成活性毒素片段。
細胞穿孔：毒素結合中腸上皮細胞受體，形成孔道，導致細胞裂解、昆蟲死亡。
2.實驗室診斷
形態學觀察
革蘭氏染色陽性，桿狀，成鏈或單列。
顯微鏡下可見芽孢和菱形/雙錐形伴孢晶體（需芽孢染色或相差顯微鏡）。
生化鑒定
過氧化氫酶陽性，VP試驗陽性，可水解淀粉。
分子檢測
PCR檢測：靶向cry基因（如cry1Ab、cry4B）或16S rRNA序列。
蛋白分析：SDS-PAGE檢測Cry蛋白（約65–140 kDa）。
生物測定
對靶標昆蟲幼蟲進行毒力測試（LC??測定）。
3.應用與臨床意義
農業與林業
生物農藥：Bt制劑（粉劑、懸浮液）廣泛用于有機農業，替代化學殺蟲劑。
轉基因作物：cry基因轉入作物（如Bt棉花、Bt玉米），賦予抗蟲性。
公共衛生
蚊蟲控制：用于滅蚊幼蟲（登革熱、瘧疾防控）。
環境安全：對非靶標生物（哺乳動物、鳥類、益蟲）安全，易降解，無殘留污染。
耐藥性與挑戰
耐藥性
長期單一使用可能導致昆蟲產生抗性（如小菜蛾對Cry1Ac的抗性）。
應對策略
輪換使用不同作用機制的Bt亞種或毒素類型。
結合其他生物防治手段（如昆蟲病原線蟲）。
小結
蘇云金芽孢桿菌是生物防治領域的“明星菌”，其特異性殺蟲機制和安全性使其成為可持續農業的核心工具。
