苏云金芽孢杆菌生物杀虫剂概述

· 131· 探 索 学术论坛 苏云金芽孢杆菌生物杀虫剂概述 南京农业大学生命科学学院 高炜月 [摘 要]苏云金杆菌是一种在自然界中广泛分布的好气芽孢杆菌，它能产生特异性的杀虫结晶蛋白,对鳞翅目、双翅目、鞘翅 目、膜翅目、螨类和线虫等许多有害的昆虫有毒杀作用。 [关键词]苏云金芽孢杆菌 历史 杀虫机理 苏云金杆菌 (Bacillus.thuringiensis. 简称 Bt) 从自然界分离出来的昆虫病原 细菌，革兰氏染色阳性，在芽孢形成期间 能产生伴胞晶体。它是一类发展时间最 早的生物杀虫剂，在害虫的综合防治中 已经成为一种占主导地位的生物农药。 自商品化以来，Bt产品就以其高效安全、 对目标害虫的特异性、生物降解无残毒 等优点而倍受亲睐，并逐渐成为研究最 深入、应用最广泛的生物杀虫剂。然而 Bt 目前仍然不能完全替代化学农药，因 为它在具有绿色、环保等优势的同时也 具有一些重大缺陷，主要是产品的稳定 性较差、残效期短、杀虫速度慢等，另外 货架寿命短也是限制其发展的重要因 素。为此人们不断地对它进行改造。 一、苏云金芽孢杆菌的研究历史 1901 年，日本学者石渡繁胤 (S. Ishiwata)从虫尸体液中分离出一所谓的 猝倒细菌 (Sott bacteria)。按现在的分类 系统，该菌就是现在苏云金杆菌猝倒变 种 (Bacillus.thuringiensis var.sott)。石渡 繁胤的发现，成为苏云金杆菌研究的起 点[6]。 1911年，Berliner分离出一种杆菌， 他详细描述了该菌的形态和培养特征， 并 定 名 为 苏 云 金 杆 菌 (Bacil- lus.thuringiensis)。他指明苏云金杆菌含 伴孢晶体 (Paraspora crystl)，但不曾说明 伴孢晶体有杀虫的作用。Berliner 所定 名的苏云金杆菌按现在的分类系统，应 该是苏云金杆菌苏云金变种 (Bacillus thuringiensis var. thuringiensis)。 1938年，第一个苏云金杆菌商品制 剂 Sporeine，在法国问世，并用于防治地 中海粉螟。 1953年，Hannay第一次发现苏云金 杆菌的杀虫活性与伴孢晶体有关。随后， Hannay和Fitz-James于 1955年证实，伴 孢晶体是一种蛋白质。 到 50年代末，相继发现了苏云金杆 菌产生的其它几种毒素。Heimpel于1967 年将它们划分为四类，即 -外毒素、-外 毒素(苏云金素) 、-外毒素、-内毒素(伴 孢晶体蛋白消化激活后产生的毒性肽)。 1981年，Schnept和Whiteley首次将 HD21 菌株伴孢晶体的基因克隆到大肠 杆菌中，并得到表达。 1987年，美国Monsanto公司用自己 构建的 Sev载体系统转移 Kurstaki的内 毒素基因，获得抗鳞翅目害虫的蕃茄转 化株。 我国研究和应用苏云金杆菌起步 晚，50年代末才从国外引种苏云金杆菌， 60 年代投入工业化生产。但发展相当 快，据统计，在 70年代，我国的苏云金制 剂年产量就达 1000吨以上，部分产品出 口到泰国、新加坡及我国的台湾、香港等 地。 总之，苏云金杆菌的研究进入 80年 代以后，研究的范围越来越广，包括内毒 素毒性蛋白成分，作用机理、苏云金杆菌 遗传与育种技术、基因工程、杀虫谱、抗 性等的研究。特别是 1992 年联合国在 巴西召开的“世界环境和发展大会”，既 促进了全球生物防治的发展，同时又推 进了 Bt制剂产业化的进程。 二、苏云金芽孢杆菌的生态学分布 苏云金芽孢杆菌在许多生态环境(如 土壤、昆虫尸体、贮藏物、植被以及污水、 尘埃等基质) 下均有广泛的分布。Mea- dow 分析了 Bt 在环境中三种流行的地 位：作为昆虫病原细菌，作为土壤微生 物，作为 phylloplant的居住者。虽然 Bt 菌株的分离从虫尸或仓储粉尘中较土壤 中更加容易，但土壤作为微生物的大本 营，是苏云金芽孢杆菌分布最为丰富的 生境。因此土壤环境往往被选择作为研 究不同苏云金芽孢杆菌资源的材料，许 多对特定目标昆虫有毒的亚种 (或菌株) 也从土壤分离到，如鲇泽亚种 (sub- sp.aizawai)。苏云金芽孢杆菌的亚种与 血清型在土壤中的分布表现出一定的地 域特色，且分布数量与土壤类型、pH值、 土壤腐殖质、植被及其它微生物种群与 数量等有关。李荣森等 1989 年报道了 从云南、贵州、四川和陕西等省采集土样 的分离体中出现频率最高的是 H3 和 H5，其次是 H4、H7和 H13。 三、形态学特征及杀虫机理 苏云金杆菌形成芽孢的过程中，在 菌体内的一端或两端形成一个或多个形 状一致或不同的伴孢晶体，主要成分是 具有杀虫活性的蛋白质，故又称为杀虫 晶体蛋白或 -内毒素。Bt的杀虫活性完 全或主要来自伴胞晶体。 一般认为杀虫晶体蛋白的杀虫作用 过程要经过溶解、酶解活化、与受体结 合、插入以及孔洞或离子通道的形成等 五个环节。当被敏感昆虫吞噬后，在昆 虫中肠碱性环境条件下溶解释放出原毒 素，原毒素又在中场蛋白酶的作用下被 激活为毒素，然后与中肠上皮细胞刷状 缘膜的受体结合，迅速不可逆地插入到 细胞膜中，形成孔洞或离子通道，引起离 子渗透，导致细胞膨胀解体。扰乱中肠 内正常的跨膜电势及酸碱平衡，导致上 皮细胞退化，内脏机能麻痹，进食停止， · 132· 探 索 学术论坛 浅谈外部性在提高审计独立性中的作用 军事经济学院研究生七队 李 琪 [摘 要]本文首先介绍独立性的涵义及外部性的概念，然后分析审计负外部性的影响因素、阐述审计的外部性和审计独立 性的关系，最后从审计外部性的角度提出提高审计独立性的措施。 [关键词]独立性 外部性 措施 一、独立性的涵义 独立性是注册会计师执行鉴证业务的灵魂。什么是独立 性？较早给出权威解释的是美国注册会计师协会。美国注册 会计师协会在 1947年发布的《审计暂行》中指出：“独立性 的涵义相当于完全诚实、公正无私、无偏见、客观认识事实、不 偏袒。”在我国给出的较权威的定义是：独立性，是指实质上的 独立和形式上的独立。实质上的独立，是指注册会计师在发表 意见时其专业判断不受影响，公正执业，保持客观和专业怀疑； 形式上的独立，是指会计师事业所或鉴证小组避免出现这样重 大情形，使得拥有充分相关信息第三方推断其公正性、客观性 或专业怀疑受到损害。 二、外部性的概念及审计负外部性的影响因素 (一)外部性的概念。外部性(externality)的研究起始于市场 失效(market failure)原因的探讨,外部性思想的得出可以追溯到 英国经济学家、剑桥派的奠基者西季威克，他在 1890年出版的 《经济学原理》中提出，外部性是指经济当事人之间在利益关系 上存在着这样的情况：一方对另一方或其他诸方的利益造成的 损害或者提供的便利，不能通过市场加以确定，也难以通过市 场进行补偿或支付。 外部性分为有利的外部性(正外部性)和不利的外部性(负 外部性)两类。前者是指某个人的行为给他人或社会带来了便 利，但他人不必为此向带来便利的人支付任何费用，无偿地享 受便利；后者是指某人的行为给他人或社会带来损害，但却不 必为此承担责任，可以不进行赔偿。 (二)审计负外部性的影响因素 1．会计师事务所的影响。一方面，我国注册会计师基本 上处于买方市场，会计师事务所审计收费普遍偏低。加上目前 事务所规模偏小，尤其在我国公司治理结构不完善的条件下， 事务所很容易被由内部人控制的被审计单位所收买。另一方 面，被审计单位以利润最大化或企业价值最大化作为经营目标, 其所做的每一项活动都会用成本——效益原则来衡量,对审计 费用的支付也不例外。在上述情况下，会计师事务所出具的审 计报告对社会大众的影响只能是负外部性。 2.审计人员的影响。市场经济条件下，注册会计师是一个 理性的经济人，追求自身利益最大化，根据所得收入来决定支 付的成本。这样，就很难保证注册会计师会严格恪守独立审计 准则，保持高度的独立性，收集充分的证据。此时，出具的审计 报告难免对社会产生不利的影响，造成审计负外部性。 3．管理层与大股东的影响。在两权分离的情况下，客观存 在着所有者与经营者之间、大股东与小股东之间利益不一致的 最终害虫因饥饿和(或)败血而死。有些 B t变种的毒蛋白还能碱解出B2外毒素， 在昆虫体内抑制RNA的合成，使细胞分 裂受阻而导致死亡。 四、存在的问题 B t 生物杀虫剂在国内生产应用主 要存在四个问题: 一、是药效慢，通常施用一天后才显 效果，2 - 3天害虫死亡，而化学农药 30m in就显效; 二、是成本高，国产 B t制剂毒效太 低，用量是常规化学农药的 3—5倍; 三、是倒罐率高，生产时控制不严 格，易感染杂菌，其中由溶原性噬菌体 引起的发酵倒罐率轻者为 15%～ 30%， 重者达 50%～ 80%，甚至导致工厂的破 产，故溶原性噬菌体已成为Bt发酵工业 的最大危害; 四、是规格混乱，因执行企业标准， 产品规格无统一要求，都由企业自定。 参考文献: [1]王忠华,舒庆尧,崔海瑞,夏英武.Bt 杀虫基因 Bt 转基因抗虫植物研究进展. 植物学通报, 1999,16(1):51~58 [2]喻子牛.苏云金芽胞杆菌制剂的 生产和应用[M].北京:农业出版社,1993 [3]钟万芳,方继朝,郭慧芳.广谱高效 Bt菌株的筛选及其杀虫蛋白基因的克隆. 华南农业大学学报,2005,26(4):40~42 [4] Entwistle, P.F., Corey, J.S., Bay- ley, M.T.Bacillus thuringiensis, an envi- ronmental biopescitide: theory and prac- tice [M]. Chichester, England: John Wiley and Sons Ltd., 1993 [5]彭可凡.苏云金芽孢杆菌杀虫剂 的剂型加工研究进展. 微生物杂志, 2000,20(1):35~37 [6]荣一兵.苏云金杆菌研究的历史 和现状.黄石高等专科学校学报,2000,16 (3):33~35