ứng dụng CNSH trong nông nghiệp

CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN
XUẤT CÁC CHẾ PHẨM BẢO VỆ MÔI
TRƯỜNG CHO NGÀNH NÔNG
NGHIỆP


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THUỐC
TRỪ SÂU SINH HỌC


 Không gây độc cho người, động
vật, cây trồng
 Tiêu diệt côn trùng một cách
chọn lọc.
 Chưa phát hiện hiện tượng
“lờn thuốc”
 Mở rộng tác dụng bằng kỹ
thuật chuyển gen quy định
việc tạo độc tố sang cây trồng.
 Tồn tại trong điều kiện bất lợi


 Khả năng tự sinh sôi nảy nở và
phát tán rộng của bào tử
 Phát tác chậm (48 h sau khi ăn
độc tố thì sâu mới chết).
 Khó tiếp xúc với cơn trùng
đích ẩn sâu dưới lá, đất.

Khái niệm, phân loại Bacillus
thuringiensis
• 1901, S. Ishiwata phân lập Bacillus
sotto VK từ nhộng tằm chết vì bệnh
do VK này gây ra.
• 1911, một loại VK tương tự được
phân lập ở Địa Trung Hải, vùng
Thuringen.
• Bacillus thuringiensis được đặt cho loại
VK gây bệnh vơi hóa ở các loại cơn
trùng, khơng chỉ giới hạn ở tằm mà



Bacillus thuringiensis


• Sống hoại sinh trong đất, dưỡng
sinh hoặc ký sinh.
• Khả năng hình thành bào tử.
• Có nhiều biến chủng khác
nhau và khơng phải tất cả
đều có khả năng gây chết
cơn trùng.
• Sản xuất một số loại protein rất
độc đối với một số sinh vật nhất
định khác.


• Phân 5 nhóm dựa vào đặc tính gây

-

bệnh cho đối tượng cơn trùng
thích ứng:
Bac.thuringensis var. berlinerLepidoptera
Bac. thuringensis var. israelensisDiptera
Bac. thuringensis var. tenebrionisColeoptera
Bac. thuringensis var. aizawai Lepidoptera & Diptera


Tinh thể protein nội bào (nội độc tố δ)
• Hình thành trong khi bào tử hóa
• Kích thước khá lớn (30% TLK),
quan sát dễ dàng dưới kính hiển vi
quang học.
• Có thể ở dạng bình hành, nhiều góc
cạnh hoặc hình khối đa chiều.
• Tinh thể protein được mang trong
bào tử là một tiền độc tố
(protoxin).



• Protoxin được protease có
trong hệ tiêu hóa của cơn
trùng phân cắt, tạo
nên phần protein có hoạt tính
gây độc gọi là nội độc tố delta
(δ-endotoxin).
• Nội độc tố này bám vào màng

tế bào biểu bì ruột, vơ hiệu hóa
sự trao đổi ion qua màng tế
bào, làm cho tế bào bị sưng và


•
•

-

Gene
Cry nhiệm sản
Gene Cry chịu trách
xuất δ- endotoxin.
Có 4 nhóm gene Cry sản xuất các loại
tinh thể protein đặc biệt gây độc cho
từng lớp côn trùng khác nhau:
Cry-I (đặc hiệu gây bệnh cho lớp
Lepidoptera)
Cry-II (đặc hiệu cho lớp Lepidoptera và
Diptera)
Cry- III (đặc hiệu cho lớp Coleoptera)
Cry-VI (đặc hiệu cho lớp Diptera).


Sản xuất chế phẩm
BT

1. Phân lập vi khuẩn Bacillus
thuringiensis

2. Thử khả năng gây độc tính.
3. Chọn giống, nâng cao chất lượng
giống.
4. Tạo chế phẩm BT
5. Thử khả năng sử dụng trong thực
tiển.


Spores and crystals of Bacillus thuringiensis serovar
morrisoni


Sản xuất thử nghiệm thuốc trừ sâu sinh học Bt tại
Viện CNSH


Thử nghiệm chế phẩm Bt trên ruộng bắp cải tại xã
Vân Tảo, Thường Tín, Hà Tây


PHÂN BĨN SINH HỌC CHỐNG
Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG

19


• Phân bón hố học có khả năng
gây ơ nhiễm mơi trường
• VSV có khả năng cố định đạm
từ khí quyển và cung cấp cho

cây.
• VSV có khả năng chuyển các chất
vơ cơ phức tạp khó tan thành
dạng dễ tan mà cây có thể hấp
thụ.
• CNSH đóng một vai trị quan trọng
trong việc chế tạo phân sinh học sử
20


21


• Dựa vào loại chất dinh dưỡng VSV
cung cấp cho thực vật:
- Phân đạm sinh học (N)
- Phân lân sinh học (P)
• Các bước cơ bản :
- Phân lập
- Chọn, nâng cao chất lượng của
chủng
- Tạo chế phẩm phân bón sinh học
- Đánh giá chất lượng chế phẩm

22


Phân đạm sinh
học

23


• Có nhiều loại dựa vào loại VSV
được sử dụng để tạo ra chế
phẩm.
• Nitragin từ vi khuẩn nốt sần
cộng sinh với cây bộ đậu
Rhizobium
• Azotobacterin từ vi khuẩn
hiếu khí sống tự do
Azotobacter
• Nitragin là loại phổ biến nhất

24


25