蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥

前言

　　生物農(nóng)藥主要包括微生物農(nóng)藥（如細菌、病毒和真菌等）、農(nóng)用抗生素、植物源農(nóng)藥、生化農(nóng)藥（如動物激素、植物生長調(diào)節(jié)劑等）、天敵農(nóng)藥（如天敵昆蟲等）和轉(zhuǎn)基因農(nóng)藥（如抗病蟲草的轉(zhuǎn)基因植物等）幾大類。生物農(nóng)藥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著日益重要的作用，隨著人們對糧食安全和環(huán)境安全重要性認識的提高，生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)必將迎來前所未有的發(fā)展。　　蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥是生物農(nóng)藥領域中近年來快速發(fā)展的方向之一，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥是指來源于自然界生物，對農(nóng)作物病、蟲、草害具有抑制或防控功能并達到農(nóng)藥登記標準各項指標的生物蛋白質(zhì)制劑。蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥已成為新型生物農(nóng)藥發(fā)展中的一個亮點，其中已被廣泛使用的蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥主要有用于防治棉鈴蟲、小菜蛾和蚊子的蘇云金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白，而用于控制病害和增強抗逆性的過敏蛋白和激活蛋白等蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥也正在逐步應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。　　為了把我國建設成為一個生態(tài)文明和環(huán)境安全兼具的農(nóng)業(yè)大國，發(fā)展和壯大生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)是一項非常緊迫的任務。近年來，我國生物農(nóng)藥應用研究與基礎理論研究快速發(fā)展，本書就總結(jié)了蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的研究進展以及制備技術(shù)方法和手段，這對于促進蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大將起到積極的推動作用。我們希望本書的出版對該領域的科研工作者和生物農(nóng)藥使用者會有所幫助。　　本書包括微生物資源的篩選，功能蛋白的分離、純化和基因克隆，高效工程菌株的構(gòu)建，蛋白質(zhì)藥物的發(fā)酵和制備工藝，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能分析及功能基因?qū)χ参锏倪z傳轉(zhuǎn)化等內(nèi)容。在吸收最新研究成果的基礎上，系統(tǒng)地介紹了蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，展望了蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展前景。本書的特點是系統(tǒng)、全面、循序漸進，既有蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的理論基礎知識，也包括豐富的蛋白質(zhì)實驗分析技術(shù)?！　∪珪质恼?，各章節(jié)的編寫人員如下：邱德文（第一、二、十四章），楊秀芬（第三、六章），張云華（第四章 ），王旭麗（第五章 ），毛建軍（第七、十三章），郭立華（第八章 ），孫東園（第九、十章），曾洪梅（第十一、十二章）。　　在本書的編寫過程中，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所和農(nóng)業(yè)部生物防治重點實驗室的領導及同事給予了大力支持，借本書出版之際，我向諸位致以衷心的感謝！　　限于編著者的水平和經(jīng)驗，書中難免存在錯誤和疏漏，敬請讀者批評指正！

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容為現(xiàn)代生物技術(shù)前沿之一，是在生物技術(shù)快速發(fā)展、生物農(nóng)藥備受關注的背景下，在分析了國內(nèi)外蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥研究進展及研制經(jīng)驗的基礎上編著而成的。全書共分十四章，包括蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的概念及類型，Bt殺蟲晶體蛋白的生物殺蟲作用及應用，細菌源蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥，真菌源蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥對植物的免疫增產(chǎn)功能，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的作用機制，農(nóng)藥的毒理學評價，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的篩選和評價模型，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)酵、制備和檢測，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的制劑技術(shù)和應用，蛋白質(zhì)藥物的分子生物學研究技術(shù)，蛋白質(zhì)藥物的結(jié)構(gòu)解析與分子設計，蛋白激發(fā)子轉(zhuǎn)基因植物研究，蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展前景等。    本書適合農(nóng)林院校的農(nóng)學和植物保護類專業(yè)及綜合性院校的生命科學相關專業(yè)的教師、研究生使用，也可供相關研究領域的科研人員參考。

書籍目錄

前言第一章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的概念及類型  第一節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的概念  第二節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥發(fā)展現(xiàn)狀  第三節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥類型  第四節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展趨勢  參考文獻第二章  Bt殺蟲晶體蛋白的生物殺蟲作用及應用  第一節(jié)  Bt殺蟲晶體蛋白的生物殺蟲作用  第二節(jié)  Bt殺蟲晶體蛋白生物殺蟲作用機制  第三節(jié)  Bt殺蟲劑的優(yōu)缺點與改進  第四節(jié)  Bt殺蟲晶體蛋白生物農(nóng)藥的研究進展  參考文獻第三章  細菌源蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥  第一節(jié)  Harpin蛋白基因簇  第二節(jié)  Harpin功能基因的發(fā)掘及功能域  第三節(jié)  Harpin蛋白家族及遺傳學特性  第四節(jié)  Harpin的生物學功能  參考文獻第四章  真菌源蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥  第一節(jié)  極細鏈格孢菌植物激活蛋白  第二節(jié)  稻瘟菌植物激活蛋白  第三節(jié)  灰葡萄孢菌植物激活蛋白  參考文獻第五章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥對植物的免疫增產(chǎn)功能  第一節(jié)  激活蛋白的誘導抗性作用  第二節(jié)  激活蛋白促進植物生長和提高作物產(chǎn)量  第三節(jié)  激活蛋白提高農(nóng)作物品質(zhì)和營養(yǎng)要素的作用  第四節(jié)  激活蛋白誘導植物的抗逆性  參考文獻第六章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的作用機制  第一節(jié)  蛋白性質(zhì)的(類)激發(fā)子受體  第二節(jié)  激發(fā)子誘導植物的早期防衛(wèi)反應  第三節(jié)  植物抗病信號分子及轉(zhuǎn)導途徑  第四節(jié)  蛋白激發(fā)子激發(fā)植物抗病防衛(wèi)基因的表達  第五節(jié)  激發(fā)子誘導植物防衛(wèi)反應的物質(zhì)基礎  參考文獻第七章  農(nóng)藥的毒理學評價  第一節(jié)  毒理學基本概念及其分類  第二節(jié)  農(nóng)藥對人體的危害  第三節(jié)  毒性作用機制  第四節(jié)  農(nóng)藥的毒理學評價  第五節(jié)  EPA對蛋白農(nóng)藥的安全性的認證  第六節(jié)  植物激活蛋白的毒性檢測  第七節(jié)  Messenger的毒理學研究  參考文獻第八章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的篩選和評價模型  第一節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的抗病性篩選模型  第二節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥促進植物生長的模型  第三節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥生理生化活性檢測模型  第四節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥提高作物品質(zhì)和營養(yǎng)含量的檢測方法  參考文獻第九章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)酵、制備和檢測  第一節(jié)  微生物發(fā)酵工程的進展  第二節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥產(chǎn)生菌培養(yǎng)條件的研究  第三節(jié)  蛋白質(zhì)藥物發(fā)酵技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)  參考文獻第十章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的制劑技術(shù)和應用  第一節(jié)  蛋白質(zhì)制劑的基本劑型和工藝流程  第二節(jié)  蛋白質(zhì)制劑的基本組成  第三節(jié)  蛋白質(zhì)制劑的質(zhì)量標準和儲存  第四節(jié)  蛋白質(zhì)制劑應用  參考文獻第十一章  蛋白質(zhì)藥物的分子生物學研究技術(shù)  第一節(jié)  蛋白質(zhì)藥物的分離與純化  第二節(jié)  生物質(zhì)譜與蛋白氨基酸序列測定  第三節(jié)  蛋白質(zhì)的基因克隆  第四節(jié)  蛋白質(zhì)表達  參考文獻第十二章  蛋白質(zhì)藥物的結(jié)構(gòu)解析與分子設計  第一節(jié)  蛋白質(zhì)藥物的生物信息學  第二節(jié)  蛋白質(zhì)同源建模  第三節(jié)  蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究  第四節(jié)  蛋白質(zhì)藥物的功能與分子設計  參考文獻第十三章  蛋白激發(fā)子轉(zhuǎn)基因植物研究  第一節(jié)  植物基因工程概述  第二節(jié)  蛋白激發(fā)子轉(zhuǎn)基因植物研究  參考文獻第十四章  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展前景  第一節(jié)  現(xiàn)代生物技術(shù)加速蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的創(chuàng)新  第二節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展帶來了生物農(nóng)藥的變革  第三節(jié)  蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展保障農(nóng)產(chǎn)品安全  第四節(jié)  發(fā)展蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的可行性及前景分析  參考文獻圖版

章節(jié)摘錄

　　二、蘇云金芽孢桿菌多劑型提高防治效果擴大殺蟲譜　　我國應用于植物害蟲生物防治的生物農(nóng)藥主要以蘇云金芽孢桿菌為主。我國蘇云金芽孢桿菌殺蟲劑研究始于20世紀50年代，經(jīng)過多年的努力，目前我國蘇云金芽孢桿菌的年產(chǎn)量約4萬t，但與歐美國家相比，我國產(chǎn)品的發(fā)酵和制劑水平仍存在一定的差距。國外有關蘇云金芽孢桿菌的規(guī)?；a(chǎn)大多采用了高效廣譜的工程菌株，其特點是發(fā)酵水平較高和發(fā)酵產(chǎn)品的回收率高；同時國際上有關蘇云金芽孢桿菌制劑的劑型也較多，有粉劑、可濕性粉劑、懸浮劑、濃水劑、油乳劑、乳油、顆粒劑、片劑、乳懸劑、緩釋劑、生物包被劑等。而我國大部分現(xiàn)用的生產(chǎn)菌株為蘇云金芽孢桿菌k類型，產(chǎn)品劑型以可濕性粉劑和懸浮劑為主；有關蘇云金芽孢桿菌的液體發(fā)酵工藝生產(chǎn)上主要采用批式發(fā)酵技術(shù)，后提取技術(shù)主要采用離心濃縮工藝，導致發(fā)酵液中增效因子等有效成分的部分損失。此外，我國目前部分生物農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的噴霧干燥設備也制約了產(chǎn)品回收率的提高。采用基因工程技術(shù)構(gòu)建藥效穩(wěn)定、防治面較廣的Bt工程菌劑，充分利用我國極其豐富的微生物資源，以葉甲類鞘翅目害蟲、甜菜夜蛾等鱗翅目害蟲為主要防治對象，通過殺蟲晶體蛋白基因組合、分子進化、不同結(jié)構(gòu)域中氨基酸定點誘變、融合、互換等分子設計手段進一步提高殺蟲毒力，擴大殺蟲譜，進行高效廣譜Bt制劑的研制和應用是當前Bt生物農(nóng)藥發(fā)展的新趨勢。

編輯推薦

　　本書包括微生物資源的篩選，功能蛋白的分離、純化和基因克隆，高效工程菌株的構(gòu)建，蛋白質(zhì)藥物的發(fā)酵和制備工藝，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能分析及功能基因?qū)χ参锏倪z傳轉(zhuǎn)化等內(nèi)容。在吸收最新研究成果的基礎上，系統(tǒng)地介紹了蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，展望了蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的發(fā)展前景。本書的特點是系統(tǒng)、全面、循序漸進，既有蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥的理論基礎知識，也包括豐富的蛋白質(zhì)實驗分析技術(shù)?？晒└鞔髮Ｔ盒Ｗ鳛榻滩氖褂茫部晒氖孪嚓P工作的人員作為參考用書使用。

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