海洋生物综合利用的研究进展.

海洋微生物综合利用的研究进展海洋微生物研究背景•海洋是生命资源的宝库,地球上的生物80%存在于海洋,海洋生物物种远比陆地生物丰富和复杂。海洋微生物是海洋生物的重要组成部分,是重要的海洋自然资源。•海洋微生物种类数量繁多,据统计有100万～2亿种,在正常海水中的数量一般为106/mL,海洋微生物处于低温、高盐、高压、寡营养、高温度梯度及高毒性浓度的特殊环境,具有产生结构新颖、功能独特的产品以及应用于各方面的重要资源。什么是海洋微生物简单的讲，生活或者栖息于海洋中的微生物均为海洋微生物。实际上，海洋中的微生物有些来源于海洋，有些来源于陆地。海洋微生物综合利用的简介①海洋微生物的医药价值②海洋微生物对农业的价值③海洋微生物对环境的意义④海洋微生物对新能源的贡献⑤海洋微生物应用存在的问题⑥海洋微生物的应用前景海洋微生物农药研究背景•陆地生物源天然产物通过直接利用或模拟改造,如扁豆碱、除虫菊素等多种生物农药被成功开发和利用,产生了巨大的经济效益和社会效益。近年来,随着研究的深入以及环境恶化,可用陆地生物资源正逐渐减少,研究花费的人力、物力和财力也越来越大,而从中发现有明显杀虫活性,或是作用机制独特、结构新颖的天然产物杀虫剂速度却越来越慢。为此,人们将注意力渐渐转向其他生态系统,如沙漠、极地、温泉和海洋等地域中生物资源的研究。2009-2013年生物化学农药及微生物农药制造行业海洋微生物对农作物病虫害的防治•现代农业发展与人类健康、生态环境保护和农业可持续发展紧密联系,而高效生物农药的研究则成为新型农药研究的热点。•海洋微生物资源极其丰富,而且在特殊的生存环境中,海洋微生物能产生结构新颖和功能天然的活性物质,越来越多的试验证明,海洋微生物是海洋动植物活性物质的真正生物源。•海洋微生物源的生物农药,具有毒性低、选择性强、高效低残留、不易产生抗药性等优点。海洋微生物源杀菌剂•田黎等从海洋中分离得到海洋芽孢杆菌B-9987,其胞外分泌的代谢产物对茄交莲孢菌、大丽轮枝菌等病原菌有明显的抑制效果,并对其代谢产物做进一步化学分析,得到一种酚类化合物。•郭刚从南海筛选得到具有抗稻瘟菌活性的菌株031057,并推测其胞外抗菌物质为蛋白类。农用抗真菌海洋微生物•从31株海洋微生物中筛选出12株对多种植物病原真菌具有拮抗作用的菌株;确定了菌株T19207的代谢产物中的主要抑菌活性物质,其相对分子质量为214,并且它对茄交链格孢霉的离体抑菌活性和已登记的化学农药异菌脲活性相当。•海洋微生物是寻找农用抗生素的重要资源,海洋放线菌T19207产生的拮抗植物病原真菌物质具有较好的离体抑菌活性,具有进一步研究开发的潜力。微生物杀虫剂微生物杀虫剂是利用微生物的活体制成的。在自然界，存在着许多对害虫有致病作用的微生物，利用这种致病性来防治害虫是一种有效的生物防治方法。从这些病原微生物中筛选出施用方便、药效稳定、对人畜和环境安全的菌种，进行工业规模的生产开发，从而制成微生物杀虫剂。微生物杀虫剂的分类•真菌杀虫剂•细菌杀虫剂•病毒杀虫剂050101菌株的研究•在刘济宁对海洋微生物050101菌株杀虫活性研究中，以棉铃虫为初筛试虫,采用常规浸虫和微型板筛选法对自行分离的14株和由热带作物生物技术国家重点实验室提供的903株海洋微生物进行了生物活性筛选,获得16株有杀虫活性的菌株,其中2株杀虫率高于50%,约占供筛菌株的0.2181%;6株杀虫率高于30%,约占供测菌株的0.6543%。由此可见,海洋微生物作为农业杀虫资源开发利用的潜力。海洋样品中分离微生物菌落形态海洋微生物发酵培养初筛方法•常规浸虫筛选法•取室内连续饲养多代的棉铃虫3龄幼虫,于发酵液原液中浸305,置于装有饲料的指形管中(每管1头),空白对照分别浸清水和发酵培养基,每处理20头3龄幼虫。处理后置于温度25士0.5℃、光周期L:D=14:10、相对湿度75%~85%的培养箱中饲养。48h、72h、120h分别检查幼虫死亡率,如对照有死亡,用Abbort公式校正死亡率。微型平板筛选法•取24孔板,每孔内加0.59混有IOOpL发酵液的棉铃虫饲料,接.1头初孵棉铃虫幼虫,每处理24头幼虫。空白对照分别加清水和发酵培养基。复筛具杀虫活性菌株发酵液对棉铃虫初孵幼虫活性测定结果050101发酵浓缩液对几种试虫的生物铡定结果•050101菌株发酵浓缩液处理棉铃虫3龄幼虫10h后,试虫表现明显兴奋症状,如胡乱爬行、不安、身体不停摆动,在药后20h试虫行动迟缓,取食量降低,25~30h后观察试虫痉挛、抽等重度中毒症状,30h后主要观察到虫体严重抽搐、颤抖或麻痹、衰竭等濒临死亡症状,并开始见到有试虫死亡,48h后发现有85%以上的试虫死亡。试虫死亡后表现为虫体肿胀、瘫软。这种明显中毒的作用症状表明050101菌株发酵浓缩液对棉铃虫具有较强的触杀作用。050101发醉液对棉铃虫的作用症状总结•海洋里生存繁衍数量巨大的生物,而且生物物种丰富。为了适应海洋这种特殊的生态环境,海洋生物形成了独特的生理特性和代谢特性,进而产生了海洋中多种多样的复杂的次生代谢产物,成为人类寻找和开发具有药用或其他用途天然产物的重要源泉。目前,虽然农用海洋药物的研究开发处于早期,但是随着海洋生物技术的进展,利用海洋生物体系和工程学原理改良海洋生物遗传形状开发海洋生物制品,从海洋生物中获得结构新颖、活性独特的生物活性物质,创制高效、低毒、低残留、高选择性的新型生物农药必将得以实现。如有错误，请批评指正谢谢！