ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VI SINH TRONG SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU VI SINH ( Bacillus thuringiensis var)

Trường ĐH Nơng Lâm TP.HCM
ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ VI SINH
TRONG SẢN XUẤT THUỐC TRỪ SÂU VI
SINH (Bacillus thuringiensis var)
GVHD : Th.S Vương Thị Việt Hoa
Họ và Tên

MSSV

Trần Cao Hiếu

10139061

Nguyễn Văn Giàu

10139048

Nguyễn Văn Phước
Trần Nguyễn Thanh Tâm
Lê Thị Hồng Thy

10139179
10139199
10139235
TP.HCM tháng 10/2013


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

NỘI DUNG
1
2
3
4

Thuốc trừ sâu sinh học Bt
Vi khuẩn Bacillus thuringiensis
Cơ chế gây độc của Bt
Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu
sinh học Bt (Bacillus thuringiensis)
Click to edit Master subtitle style

Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

HÌNH ẢNH

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

THUỐC TRỪ SÂU Bt
Lịch sử phát triển:
• Năm 1901, vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt)
được phát hiện bởi Ishwatari.
• Năm 1911, Ernst Berlinner nghiên cứu ra tác nhân
gây bệnh trên loài sâu xám ở tỉnh Thuringia, Đức
của lồi Bacillus thuringiensis
• Năm 1938, Bacillus thuringiensis được sử dụng
làm thuốc trừ sâu tại Pháp và đến những thập
niên năm 1950, Bt đã được sử dụng rộng rãi tại
Mỹ.
Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

THUỐC TRỪ SÂU Bt
• Bt được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên
nhiều quốc gia như ở: Hoa Kỳ, Liên Xô Cũ, Pháp,
Đức, Trung Quốc, Nhật Bản…
• Ở nước ta, cuối thập kỷ 80 một số cơ quan nghiên
cứu khoa học đã bắt đầu sản xuất các chế phẩm
diệt sâu từ Bt.
• Hiệu lực của các chế phẩm Bt sản xuất ở trong
nước đối với sâu tơ, sâu xanh, sâu cuốn lá loại
nhỏ tương ứng đạt : 60% – 100% , 12% – 32%,
28% – 100% .

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

THUỐC TRỪ SÂU Bt
Các lọai sản phẩm thương mại có trên thị trường
như Vi-BT 32000WP, 16000WP; BT Xentary 35WDG,
Firibiotox P dạng bột; Firibiotox C dạng dịch cơ đặc ...

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
•Trực khuẩn Gram (+), kớch thc 11,2 x 3-5 àm
ã Ph tiờm mao, di chuyn c
ãSinh bo t, kớch thc 1,6 2 àm
ã Hiếu khí hoặc hiếu khí khơng bắt
buộc
• Tế bào đứng riêng hoặc xếp chuỗi
•Tạo ra tinh thể protein trong giai
đoạn to bo t, kớch thc 0,6 2

àm
ã Ph bin trong tự nhiên, cư trú
trong đất, trên bề mặt cây và trên
xác sâu
Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
Nhu cầu dinh dưỡng:
• Nguồn cacbon: tinh
bột, maltose, glucose.
• Nguồn nitơ: cao thịt
bị, pepton, bột men,
bột bánh lạc.
• Muối vơ cơ: K2HPO4,
MgSO4, CaCO3

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
• Vi khuẩn Bt sinh trưởng ở nhiệt độ 12-400C.
• Nhiệt độ thích hợp 27-320C.
• Ở 35-400C chúng sinh trưởng nhanh nhưng
chóng lão hóa.
• Nhiệt độ thấp chúng sinh trưởng chậm.
• pH thích hợp là 7,5.
• ở 8,5 vẫn có thể hình thành bào tử.
• pH=5 thì khơng hình thành bào tử.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
• Làm ngưng kết sữa
• Trong đường gluco glyxerol sẽ tạo axit
• Phản ứng dương với metyl đỏ

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
Chu trình sinh trưởng
và phát triển
Thể sinh
dưỡng

Nang bào tử

Bào tử và
tinh thể

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
Thể sinh dưỡng:
• Dạng que, hai đầu tù, kích thước 1,2-1,8 µm x3-5
µm, bắt màu gram dương.
• Lơng mọc xung quanh, hơi động hoặc không
động, thường tồn tại 1 hoặc 2 cá thể liền nhau.
• Sinh sản theo kiểu phân chia ngang. Trong thời kì
sinh sản có 2,4,8… thể dinh dưỡng liền nhau
thành chuỗi.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
Nang bào tử:
khi các thể vi khuẩn già, một đầu nào đó trong cơ
thể hình thành bào tử hình bầu dục, cịn đầu kia
hình thành tinh thể hình thoi. Nang bào tử hình
trứng dài, to hơn thể sinh dưỡng.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

VI KHUẨN Bt
Bào tử và tinh th:
ã kớch thc bo t t
0,8-0,9 àm x 2 àm.
ã Tinh thể có kích thước
từ 0,6-2um. Hình thoi,
cũng có loại hình

trịn, bầu dục. Tinh
thể là một protein là
chất diệt sâu hiệu
quả chủ yếu.
Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

ĐỘC TỐ CỦA Bt
• Ngoại độc tố α (alpha- exotoxin)
• Ngoại độc tố β (beta- exotoxin)
• Ngoại độc tố y(gamar-exotoxin)

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Ngoại độc tố α (phospholipase C)
• 1953, lần đầu tiên Toumanoff phát hiện thấy BT
var. elesti sản sinh enzyme lethinase.
• Phân hủy mang tính cảm ứng của Phospholipit
trong mô của côn trùng, làm côn trùng bị chết.

• Đầu tiên enzyme này liên kết với tế bào ruột của
cơn trùng, sau đó tách ra và được hoạt hóa bởi
một chất khơng bền nhiệt, chất này có trọng
lượng phân tử thấp, có thể là lipit.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Ngoại độc tố β
• Được tìm ra vào năm1959 khi Halt và Arkawwa
nuôi ấu trùng ruồi nhà bằng thức ăn có chứa BT.
• Thành phần gồm adenin, riboza và phospho
(1:1:1).
• Hịa tan trong nước, bền vững ở nhiệt độ cao,có
thể chịu được nhiệt độ 120-1210C trong 10-15
phút. Vì thế gọi là ngoại độc tố chịu nhiệt.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Ngoại độc tố β (tt)
• Xuất hiện trong giai đoạn vi khuẩn phát triển
mạnh, trước khi hình thành bào tử.
• Là một nucleotit có trọng lượng phân tử thấp,
có adenin, riboza, phospho với tỉ lệ bằng nhau.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Ngoại độc tố β (tt)
• Tác động kìm hãm nucleotidaza, ARNpolymeraza.
• Cịn cộng hưởng với nội độc tố δ gây thay đổi
sinh lý dẫn đến cái chết nhanh cho ấu trùng.
• Hiệu quả trong việc chống sâu non (gây trì trệ
trong việc chuyển hóa lột xác).

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

TINH THỂ ĐỘC

• Nội độc tố δ (delta- endotoxin)
•Tinh thể độc Cry được tạo ra với một lượng lớn
hơn nhiều so với chất độc Cyt và là tác nhân có hiệu
quả chính trong việc gây độc cho cơn trùng.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Tinh thể độc
•Tinh thể độc khơng hịa tan trong nước hoặc các
chất hữu cơ nhưng có thể hịa tan trong dung dịch
kiềm.
•Có hơn 50 gene mã hóa các protein tinh thể độc,
có thể chia protein tinh thể độc thành 15 nhóm dựa
trên sự giống nhau trong trình tự gene

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Nội độc tố δ

Đã có hơn trong 50 gen mã hóa cho protein tinh thể độc đã được giải
mã cho phép phân loại các chất độc này thành 15 nhóm
Gen

Hình dạng
tinh thể

Cry I (nhiều nhóm phụ: Hình thoi
A(a), A(b), A(c), B, C,
D, E, F, G)
Cry II (nhóm phụ: A, B, Hình khối
C)

Khối lượng
protein tinh thể
(kDa)

130 – 138

Các ấu trùng bộ cánh
vảy (Lepidoptera)

69 – 71

Côn trùng bộ cánh
vảy (Lepidoptera), bộ
hai cánh (Diptera)
Cơn trùng bộ cánh
cứng(Coleoptera)

Cry III (nhóm phụ: A,
B, C)

Hình phẳng
hoặc vơ định
hình

73 – 74

Cry IV (nhóm phụ: A,
B, C)

Hình thoi

73 – 134

Cry V – IX

Đa dạng

35 – 129

Nhóm 1

Đối tượng diệt

Cơn trùng hai cánh
(Diptera)
Nhiều lồi

Click to edit Master subtitle style


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Nội độc tố δ (tt)
• Các dạng tinh thể nội độc tố:
– Dạng nhị tháp
– Dạng hình cầu
– Dạng hình vng
– Dạng khơng ổn định
– Dạnh hình lõm

( theo Rn. Gaixin, Feng Xichang và Feng Weixiong,
1983)
Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Vùng chức năng của Cry
• Vùng I: là một bó gồm 7 chuỗi xoắn α, một vài
chuỗi hoặc tất cả các chuỗi có thể cài vào màng
tế bào ruột, tạo ra các lỗ  các ion qua lại tự do
•Vùng II: chứa 3 dải β khơng song song tương tự

như vùng gắn kháng nguyên của globulin miễn dịch,
vùng này có chức năng gắn với thụ thể trên bề mặt
tế bào biểu mô ruột.

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1


CNSX BVTV

HD: TS.Phan Phước Hiền

Vùng chức năng của cry
•Vùng III: bảo vệ độc tố đã được hoạt hóa khỏi bị
phân hủy bởi protease ruột.
•

Với cấu trúc và hoạt tính như vậy, tinh thể độc

liên kết một cách đặc hiệu với màng tế bào biểu mô
ruột của sâu

Click to edit Master subtitle style
Nhóm 1