苏云金杆菌
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苏云金杆菌(Bt),土壤中细菌这自然会产生毒素这对某些食草昆虫来说是致命的。产生的毒素苏云金杆菌(Bt)已被用作杀虫剂喷雾剂自20世纪20年代开始广泛应用于有机农业.Bt也是基因的来源基因修改一些粮食作物使它们自己产生毒素阻止各种害虫。这种毒素对几种昆虫都是致命的,包括鳞翅类(蝴蝶,飞蛾,船长),双翅目(苍蝇),鞘翅目(甲虫),尽管有一些Bt菌株可用,使其使用更具靶向性。
应用程序
Bt最初是1901年由一位日本科学家发现的蚕蛾他将其归因于杆状的革兰氏阳性细菌。1911年,一位德国科学家重新发现了它,一种结晶的Bt毒素溶液被发现对某些作物害虫非常有效,包括玉米螟、玉米根虫、棉铃虫,棉铃虫.在美国该产品于1958年首次作为杀虫剂喷雾在商业上使用,几种不同的细菌菌株目前被用于控制一些农业害虫及其危害幼虫.Bt毒素可以喷洒在作物上,包括土豆、玉米和棉花,或者不太常见的是用杀虫剂细粒度的的形式。
Bt蛋白也可以通过基因工程.Bt作物品种经过改造,可以产生一种对特定昆虫有毒的蛋白质,并用于目标害虫高发地区。自1995年以来,美国环境保护署(美国环保署)首次批准使用这项技术后,Bt玉米、棉花、土豆和水稻的商业产量在许多国家急剧增加,尽管种植情况经常因虫害水平而波动。
属性
易感昆虫必须摄入Bt毒素晶体才能受到影响。相比之下,有毒的杀虫剂针对的是神经系统在美国,Bt通过产生一种蛋白质来阻断昆虫的消化系统,有效地使昆虫挨饿。Bt是一种速效杀虫剂:被感染的昆虫在摄入后数小时内会停止进食,并在几天内死亡,通常死于饥饿或消化系统破裂。
无论是以喷雾形式还是通过基因工程,每种Bt菌株都能有效对抗一小部分昆虫。最常用的Bt (kurstaki(简称Btk)只针对特定种类的毛虫。自20世纪70年代末以来,Bt菌株(例如,israelensis,或Bti)已被开发出来,以控制某些类型的蝇幼虫,包括那些蚊子,黑蝇,真菌蚊子.其他常见的菌株包括圣地亚哥和拟步虫,可有效对抗某些叶甲虫,例如科罗拉多马铃薯甲虫和榆树叶甲虫.
优势
不像大多数杀虫剂,针对广泛的物种,包括害虫和有益的在昆虫中,Bt只对一小部分昆虫有毒。研究表明,Bt不会伤害昆虫的天敌,也不会损害蜜蜂和其他对农业生态系统至关重要的传粉者。英国电信集成了很好地配合其他自然对照,并用于病虫害综合治理许多有机农民。
使用抗虫Bt植物可能会减少化学杀虫剂喷雾剂的使用,因为化学杀虫剂是剧毒且昂贵的。例如,在引入Bt玉米后,推荐用于控制欧洲玉米螟虫的常规农药的使用量下降了约三分之一。
虽然Bt毒素对某些昆虫是致命的,但用作杀虫剂或与转基因粮食作物一起食用的Bt毒素被认为对人类和其他哺乳动物无毒,因为它们缺乏激活Bt蛋白晶体所需的消化酶。然而,任何新的遗传物质的引入都可能是过敏原的来源,因此,某些Bt菌株不被批准用于人类消费.
缺点
当以喷雾或液体形式施用时,Bt易受退化受到阳光的照射。大多数配方在施用后在树叶上持续不到一周。一些用于控制叶甲虫的新菌株在大约24小时内失效。添加剂,如粘附剂或润湿剂,在Bt应用中通常是有用的,以提高性能,使其更彻底地覆盖树叶,并防止被洗掉。
鉴于Bt作物杀死捕食它们的昆虫的范围很窄,通常需要额外的杀虫剂来保护植物免受其他害虫的损害。此外,在广泛种植Bt作物时,昆虫由于反复接触这种毒素而产生抗药性的可能性是非常令人担忧的。这样的抵制将使最环保的能源之一变得无用良性的今天使用的杀虫剂。某些蛾子和棉花害虫种群已经获得了抗药性。风险管理策略包括种植避难所,例如在种植Bt玉米的田地附近种植一块非Bt玉米,以维持对Bt毒素敏感的当地昆虫种群。
关于Bt蛋白对免疫系统的影响还存在一定程度的不确定性环境.根据EPA的说法,需要更多的研究来研究Bt蛋白在土壤中的积累,对非目标生物构成的风险,以及发生的可能性基因流从Bt作物到野生近亲。俄亥俄州立大学2003年的一项研究表明,野生向日葵与转基因Bt向日葵进行了实验性的异花授粉培养作物可能漂移到密切相关的群体,并增加这些植物的抗寒性,包括潜力杂草物种.
Emma Gaalaas Mullaney