1、1粮食问题粮食问题全球从粮食过剩走向粮食短缺时代粮食战争迫在眉睫全球从粮食过剩走向粮食短缺时代粮食战争迫在眉睫 中国古训道“王者以民为天，而民以食为天。”汉书郦食其传2联合国粮农组织2012-3-14就叙利亚叙利亚的粮食安全形势发出特别警报，对叙利亚国内的弱势群体表示关切。粮农组织在一份报告中说，自2011年3月中旬以来，叙利亚持续不断的动乱导致大约140万人陷入粮食万人陷入粮食短缺状态短缺状态，成千上万的民众逃往邻国。一些地区的食物、水和燃料供应越来越困难，而且这种情况也影响到牧民，他们的牛群活动受限，兽药和其他物资匮乏。粮食问题粮食问题粮农组织自1981年起，将每年的10月月16日日定为世
2、世界粮食日界粮食日，以引起人们对世界粮食短缺问题的重视，敦促各国政府采取行动增加粮食产量。 粮食问题粮食问题2010年世界上每7个人中有1人在挨饿2010主题：团结起来，战胜饥饿2011主题：粮食价格走出危机、实现稳定 2012主题：办好农业合作社，粮食安全添保障。 4基因改良作物被许多人看成解决粮食短缺的救星基因改良作物被许多人看成解决粮食短缺的救星 解决措施解决措施袁隆平：一粒种子改变世界 第二章第二章 生物技术与农业生物技术与农业动物动物植物植物微生物微生物转维生素转维生素A(前体前体)基因的金基因的金色稻色稻Golden Rice 农业生物技术农业生物技术（agricultural b
3、iotechnology）是建立在生）是建立在生物学、遗传学、生理学、生物化学等传统学科基础之上的一门物学、遗传学、生理学、生物化学等传统学科基础之上的一门新兴学科，从微观到宏观可分为三个层次：一是新兴学科，从微观到宏观可分为三个层次：一是分子水平分子水平，包，包括基因工程和蛋白质工程技术；二是括基因工程和蛋白质工程技术；二是细胞和组织水平细胞和组织水平的基因转的基因转化技术、细胞培养工程和组织培养工程技术；三是化技术、细胞培养工程和组织培养工程技术；三是生物个体水生物个体水平平的植物育种、动物育种和微生物工程等技术。的植物育种、动物育种和微生物工程等技术。 生物技术农业第一节第一节 植物生物
4、技术植物生物技术一、植物生物技术（plant biotechnology）的概念 （1）概念： 是指对植物品质和性状进行改造的生物技术，包括植物组织培养技术、细胞工程、基因工程等多种生物技术，主要是指植物基因工程和与之相关的植物组织细胞培养技术、分子标记育种技术等。 “广义”的植物生物技术指提高和改良农作物产量、品质的所有技术； “狭义”的植物生物技术指利用植物器官、组织、细胞和通过分子水平的操作，促进植物繁殖、有用物质生产和植物品种遗传改良的技术。（2）主要内容）主要内容： 花药培养技术、植物组织和体细胞变异培养技术、植物原生质体培养技术和基因工程技术。二、植物生物技术的发展简史二、植物生物
5、技术的发展简史1. 细胞全能性理论的提出1902年，德国植物生理学家 G. Haberlandt 提出植物细胞全能性的理论，即植物体细胞在适当的条件下，具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能力。2. 20世纪70年代，美国分子生物学家 P. Berg 等实现试管内DNA分子重组（以细菌质粒为载体与DNA分子片段的试管重组）；基因文库及目的基因克隆技术3. 20世纪80年代初起，在植物基因转化方面还发展了其它多种转化技术，其中有化学转化法、原生质体与圆球体融合法、脂质体法、显微注射法等，但这些方法的转化率均比较低且有的操作技术不易掌握。二十世纪八十年代中期，植物生物技术进入快速发展的时期。198
6、3年第一个转基因耐贮藏的番茄问世1992年抗黄瓜花叶病毒和烟草花叶病毒双价转基因烟草第1代 生物技术作物 主要目标：抗生物胁迫 如：抗除草剂、抗虫等。第 2 代 生物技术作物 主要目标：高产、抗逆、高品质 如：黄金稻、抗旱玉米MON 87460第 3 代生物技术作物 主要目标：利用植物生产各种重组蛋白 如：乙型肝炎、人生长因子等。Ref.梅曼彤梅曼彤. 略谈植物生物技术的现状和发展略谈植物生物技术的现状和发展. 华南农业大学学报华南农业大学学报, 2013, 34(3):281-6.植物生物技术主要进展三、植物生物技术的组成与应用1.植物生物技术的组成植物生物技术是一门在细胞水平，特别是在分子
7、水平上对生物体遗传性实现巨大的和接近定向改造的一套内容繁多和复杂的技术，这一技术的核心是DNA分子重组技术，由以下三个不可分割的重要的部份组成。植物基因工程技术植物细胞工程技术植物细胞组织培养技术 基因克隆 转化 体细胞杂交 细胞融合 快速繁殖 细胞培养（1 1）植物基因工程技术）植物基因工程技术 植物基因工程（plant genetic engineering）技术 指利用重组DNA技术，有计划地在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物基因进行改造和重新组合，然后再插入、整合到事先准备好的受体植物基因组中，使重组基因在受体细胞内表达，从而使受体植物获得新的性状，培育出高产、多抗和优质的
8、新品种. 分载体和目的基因的分离 切限制性内切酶的应用 接载体与目的基因连接成重组体 转基因序列转入细胞 筛目的基因序列克隆的筛选和鉴定基因工程的基本程序基因工程的基本程序 植物基因工程的技术流程植物基因工程的技术流程15转基因植物的制备过程转基因植物的制备过程植物基因工程的主要内容植物基因工程的主要内容基因文库的建立及目的基因的克隆与倍增；基因的亚克隆与基因分子组成结构的分析；植物基因工程载体的研究，外源基因转化植物细胞技术及基因整合与表达以及植物受体细胞系统的研究等。（2 2）植物细胞工程技术）植物细胞工程技术 概念：植物细胞工程（plant cell engineering）技术 指以植
9、物组织细胞为基本单位，在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而改良品种或创造新物种，或加速繁殖植物个体，或获得有用物质的过程。植物细胞工程的主要内容植物细胞工程的主要内容突变的诱发无性系筛选细胞杂交细胞器移植染色体工程次生代谢工程细胞核移植杂种细胞筛选一系列技术一系列技术所采用技术的理论基础 通常采用的技 术 手 段 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞的全能性植物细胞的全能性 植物细胞组织培养（plant cell and tissue culture）技术 概念：是指在离体条件下对植物单个细胞或小的细胞团进行培养
10、使其增殖的技术。主要内容：原生质体培养、体胚发生研究、细胞的分裂与分化、花药及花粉培养、茎尖培养及去毒培养、子房培养、孤雌生殖以及试管受精研究等 （3 3）植物细胞组织培养技术）植物细胞组织培养技术植物细胞融合和组织培养的基本过程2.2.植物生物技术的农业应用植物生物技术的农业应用在发展植物生物技术的过程中，已经逐步明确，根据各具体技术的难度不同可划分为近期应用、中期应用和未来应用三个阶段。近期应用的技术包括无性繁殖（即快繁技术）、无毒苗木生产技术、幼胚培养技术、花药培养技术、突变体筛选和次生代谢产物生产技术等。中期应用是今后一段时期内有可能商业化的生物技术，如当前研究的有用基因的转化、稳定整
11、合和表达技术，目的是培育出具有抗性的高产转基因新品种。未来应用是指深入了解控制植物生长发育和重要农艺性状的基因的结构、功能和表达的技术，这是更长远的研究目标，只有这些都搞清楚了，生物技术也才能做到随心所欲地改良生物。 现在我们只能分离单个基因，也只能导入12个外源基因，导入的基因又是随机和多位点整合到受体基因组中，可重要的农作物性状却是多基因控制的，因而还要进行大量的基础研究，还有很长的一段路要走。2.2.植物生物技术的农业应用植物生物技术的农业应用农业中的应用实例农业中的应用实例（1）植物基因工程的农业应用 抗虫基因工程 农业上防治害虫的主要措施是化学农药杀虫，这种方法不但危害人畜且污染环境
12、。迄今抗虫基因工程中应用最成功的当数苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）毒蛋白基因。 现在用植物基因工程技术能够将抗虫基因导入作物，使作物自身获得抗虫能力，避免了上述问题。利用这种技术，人类现在已经得到了抗虫的转基因烟草、转基因马铃薯、转基因棉花、转基因水稻等作物。目前，获得转基因抗虫棉的方法主要是农杆菌介导法，其技术流程见图 抗虫棉抗虫棉苏云金杆菌是一种来源于土壤的苏云金杆菌是一种来源于土壤的微生物，具有高度的杀虫活性。微生物，具有高度的杀虫活性。Bt之所以能够杀虫，是因为其芽孢之所以能够杀虫，是因为其芽孢形成过程中可产生一种杀虫结晶形成过程中可产生一种杀虫结晶
13、蛋白蛋白（insecticidal crystal protein, ICP）。Bt毒蛋白对鳞翅目昆虫有特异的毒性作用。它在昆虫消化道的碱性条件下，裂解成为活性多肽并造成昆虫消化道损伤，最终使昆虫死亡，而对其他生物无害。Source: CAASNon-Bt cottonBt cotton 当昆虫吞食了这些植物后，蛋白酶抑制剂就抑制昆虫的消当昆虫吞食了这些植物后，蛋白酶抑制剂就抑制昆虫的消化酶，使其不能分解植物蛋白，从而影响昆虫对食物的消化吸化酶，使其不能分解植物蛋白，从而影响昆虫对食物的消化吸收，导致食欲不振，直至死亡。收，导致食欲不振，直至死亡。抗病基因工程（课外阅读）抗病基因工程（课外阅读
14、）抗病毒基因工程通常采用的策略是：病毒外壳蛋白基因或其功能蛋白基因、病毒亚基因组序列、卫星DNA和缺失干扰型序列的遗传转化，以及反义RNA技术。烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus, TMV）是一种RNA病毒，由单链RNA及外壳蛋白所组成，它主要感染烟草等植物。受感染的植物组织具有抵抗TMV再感染的能力。 据认为，这种免疫力是因为感染病毒后的细胞可抑制新侵入病毒释放mRNA，TMV的外壳蛋白（TMV coat protein）在此过程中起主要作用。 黄瓜花叶病毒黄瓜花叶病毒（cucumber mosaic virus, CMV）可侵染1 000多种植物，严重地影响了受染植物的
15、产量和质量。烟草环斑病毒（tobacco ring spot virus, TobRV）含有两个单链RNA分子，它可以广泛地感染双子叶植物，并可引起大豆芽枯病。抗除草剂基因工程（课外阅读）抗除草剂基因工程（课外阅读）人们对制作抗除草剂的转基因作物的生物学操作有很多设想，如：抑制植物对除草剂的吸收；降低对除草剂敏感的靶蛋白与除草剂的亲和力；赋予植物再新陈代谢过程种使除草剂失活的能力。这些策略的指导下，已经培育出了各种抗除草剂的转基因作物，如草甘膦，膦丝菌素等。把抗草甘膦基因引入植物，可使这种基因工程作物获得抗草甘膦的能力。此时若用草甘膦除草，则可选择性地除掉杂草，这种作物因不受损害而继续生长。美
16、国科学家已成功地将这种突变的抗草甘膦的5-烯醇丙酮烯醇丙酮莽草酸莽草酸-3-磷酸合酶（磷酸合酶（EPSP）基因引入大豆、烟草中，转化植株获得了抗草甘膦的能力。 草甘膦（草甘膦（glyphosate）特点：是一种广谱除草剂，它具有无毒、易分解、无残留和不污染环境等特点，因而得到广泛的使用。它的靶位是植物叶绿体中的一个重要酶内丙酮莽草酸磷酸合成酶（5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthetase, EPSP）。草甘膦通过抑制EPSP活性而阻断芳香族氨基酸的合成，最终导致受试植物的死亡。抗逆基因工程 目前这项研究主要集中在抗冻、抗寒、抗热、抗旱、抗盐碱和解
17、毒植物的品种培养。品质改良基因工程品质改良基因工程 对于禾谷类作物来说，改良品种的品质主要在于改良种子贮藏蛋白的营养品质。目前对水稻谷蛋白、菜豆贮存蛋白、小麦贮存蛋白、巴西豆种子蛋白和玉米醇溶蛋白基因的研究较为深入。利用这些基因进行转化会使受体植物的蛋白质含量得到提高。转基因的蓝色月季盐碱地盛开的玫瑰植物生物反应器植物生物反应器生物反应器（bioreactor）是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等。转基因植物作为生物反应器来表达外源蛋白(包括疫苗、抗体、药用蛋白)，即所谓的分子农业，已成为植物基
18、因工程领域内一个研究的生长点，具有极大的市场前景和商业价值。目前，已用于生物反应器的植物有烟草、拟南芥、大豆、小麦、水稻、玉米、油菜、马铃薯、西红柿等。（2 2）植物细胞工程的农业应用）植物细胞工程的农业应用离体培养组织培养细胞培养器官培养原生质体培养花药、花粉和胚培养单倍体育种技术易于产生纯系品种，便于优良性状的表达，利于筛选，从而大大缩短育种时间。 快速无性繁殖 植物细胞培养和组织培养技植物细胞培养和组织培养技术可以不经过有性世代过术可以不经过有性世代过程，直接选取营养体细胞程，直接选取营养体细胞或外殖体（如茎尖、子叶或外殖体（如茎尖、子叶、胚、芽、下胚轴和子房、胚、芽、下胚轴和子房等），
19、在适当的培养液或等），在适当的培养液或者培养基中短时间内由愈者培养基中短时间内由愈伤组织诱导产生幼苗从而伤组织诱导产生幼苗从而再生出植株，这就是快速再生出植株，这就是快速无性繁殖。无性繁殖。 快速无性繁殖技术流程实际应用示例实际应用示例细胞及原生质体培养细胞及原生质体培养 内生真菌原生质体活力的评估内生真菌原生质体活力的评估A. 普通光下观察到的原生质体；普通光下观察到的原生质体；B.荧光下观察到的原生质体。（荧光下观察到的原生质体。（200）切取切取接接 种种愈伤组织的形成愈伤组织的形成试管苗的形成试管苗的形成培养室培养室移栽移栽细胞融合细胞融合 植物体细胞杂交过程示意图第二节第二节 动物生
20、物技术动物生物技术一、动物生物技术的概念农业动物生物技术（animal biotechnology）是以农业动物为主要研究对象，以畜牧业应用为目的，以基因工程和细胞工程等现代生物技术为主体的综合性的技术体系。农业动物生物技术是生物技术重要的组成部分，也是当今发展最快的高技术领域之一。 1978年 第一次生产出基因工程胰岛素 1980年 美国最高法院裁定基因工程产品可获专利 1981年 第一只转基因动物（老鼠）诞生 1982年 DNA重组技术生产的家畜疫苗首次在欧洲上市 1983年 人工染色体首次成功合成 1985年 基因指纹技术首次作为证据亮相法庭 1986年 第一个DNA重组人体疫苗（乙肝疫
21、苗）研制成功 1990年 美国批准第一个体细胞基因治疗试验 1990年 人类基因组计划正式启动 1990年 第一个转基因动物（鲑鱼）获批准养殖 1993年 生物工程产业组织（BIO）成立 1997年 英国培养出第一只克隆羊“多莉” 1998年 人体胚胎干细胞系建立 2000年 人类基因组工作框架图完成 2003年 人类基因组测序工作完成二、动物生物技术的发展简史转基因动物：超级老鼠具有艺术感的具有艺术感的“绿色荧光蛋白兔子绿色荧光蛋白兔子”三、动物生物技术的组成与应用三、动物生物技术的组成与应用1.动物生物技术的组成（1）转基因动物技术 概念：转基因动物（genetically modifie
22、d animal）技术 是指通过人工方法将外源基因导入动物受精卵、早期胚胎干细胞或早期胚胎，使外源基因与动物本身的基因组整合，并随细胞的分裂和增殖，将外源基因稳定的遗传给下一代的技术。技术内容技术内容：目前制备转基因动物的转基因技术主要有：显微注射法、反转录病毒感染法、精子载体法、人工酵母染色体法、电转移法、胚胎干细胞法及体细胞核移植法等。显微注射法生产转基因动物的基本流程 转基因动物研究大致分为以下转基因动物研究大致分为以下3 3个部分个部分 上游部分：克隆目的基因，分析基因的结构并在体外或其他系统中进行功能研究；中游部分：设计遗传修饰策略(包括载体系统的构建等)，选择适当的靶细胞进行基因转
23、移和鉴定，在此基础上将遗传修饰由细胞向整体动物过渡，实现对整体动物基因组进行人为修饰的目的；下游部分：按育种程序进行工程动物的选育和建系，在整体动物的背景上对目的基因的功能进行详细的研究，并进一步开发利用符合设计要求的遗传工程动物。（2 2）动物细胞工程技术）动物细胞工程技术 概念：动物细胞工程（animal cell engineering）技术是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，在细胞水平上对动物进行遗传操作，一方面深入探索、改造生物遗传种性，另一方面应用工程技术手段，大量培养细胞或动物本身，以期收获细胞或其代谢产物以及可供利用的动物。 技术内容：动物细胞工程技术主要包括：动物细胞组织培
24、养、动物细胞融合、淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体技术、细胞核移植和动物克隆、染色体转移以及干细胞研究等等。（3 3）动物生物反应器技术）动物生物反应器技术概念：动物生物反应器（animal bioreactor）技术是指将药用蛋白基因导入动物的受精卵或早期胚胎，培育成为转基因动物，使之在动物体内(如乳腺、血液等)高效表达，生产出活性天然药物蛋白的一种操作技术。 主要策略主要策略： 利用转基因动物生物反应器生产药用蛋白有两种策略。一是将目的基因在同源组织中表达，进而生产蛋白质；二是将目的基因构建成杂合基因，转入动物胚胎，通过转基因动物的分泌器官收集并提纯药用蛋白应用：应用：首例是荷兰人研制的转人乳
25、铁蛋白基因的牛。目前也已构建成人尿激酶、-干扰素、人生长激素、凝血因子IX、纤溶酶原激活物、抗凝血酶等基因的转基因动物。另外，利用转基因动物的血液生产人的血红蛋白可以解决血液来源问题，同时避免了血液途径的疾病感染。通过转基因绵羊生产药用蛋白示意图 2. 动物生物技术的农业应用（1）促进动物生长，提高饲料转化效率 1982年，美国科学家将大鼠的生长激素（growth hormone，GH）基因注射到小鼠的受精卵内，培育出的转基因小鼠生长加快，体重相当于原种小鼠的两倍，被叫做“超级小鼠” 。（2）动物抗病育种 转基因技术可用于动物抗病育种，这是一项很有前途的研究领域。通过克隆特定病毒基因组中的某些
26、编码片段，对之加以一定形式的修饰后转入畜禽基因组，如果转基因在宿主基因组中得以表达，那么畜禽对该病毒的感染应具有一定的抵抗能力，或者应该能够减轻该种病毒感染时为机体带来的危害。（3）提高动物产毛性能 目前，人们已开始用转基因手段培育超细性细毛羊，并准备将彩色毛基因导入绵羊，以生产彩色羊毛，这无疑将给羊毛生产及纺织业带来巨大影响。（4）改善畜产品品质，提高畜产品质量 外源基因在转基因动物中能获得组织特异性（乳腺组织）和发育特异性表达，只要转入相关基因，不仅可以提高乳、肉、蛋、毛等畜产品的产量，而且也可以改变畜产品的质量。在改变产乳性状方面，主要以羊和奶牛为转基因对象，国外在这方面的研究已取得了一
27、定进展。小结（转基因动植物的区别）小结（转基因动植物的区别）转基因动物转基因动物第三节第三节 微生物生物技术微生物生物技术一、微生物生物技术的概念微生物生物技术（microbial biotechnology）是渗透有工程学内容的微生物学，是将传统的发酵与DNA重组、细胞融合，分子修饰，基因调控等新技术结合起来的现代微生物发酵，所以也有人把微生物生物技术称为现代微生物工程。它是利用微生物的特定性状，通过现代生物技术产生有用物质，或者应用于工业化生产的一种技术体系。传统发酵和现代发酵工程的比较传统发酵和现代发酵工程的比较 比较比较项目项目传统发酵传统发酵现代微生物发酵现代微生物发酵利用对象利用对
28、象本质特点本质特点发酵水平发酵水平经济效益经济效益发酵设备发酵设备自控程度自控程度环境污染环境污染微生物微生物利用微生物的固有性能利用微生物的固有性能较低较低较低较低主要是发酵罐主要是发酵罐主要凭经验，手工操作主要凭经验，手工操作较重较重微生物、酶及动、植物细胞微生物、酶及动、植物细胞改造或开发各种新性能改造或开发各种新性能较高较高较高较高各种生物反应器各种生物反应器自动化，连续化，计算机、优化程序控制自动化，连续化，计算机、优化程序控制较轻较轻19781978年年用遗传工程用遗传工程 E. coli 生产人胰岛素生产人胰岛素19801980年年美国联邦法院判决遗传工程改造过的微生物可以授权美
29、国联邦法院判决遗传工程改造过的微生物可以授权专利专利DNADNA体外重组体外重组19831983年年根癌土壤杆菌根癌土壤杆菌Ti质粒质粒用于植物转化用于植物转化19881988年年发现病毒的致癌基因发现病毒的致癌基因美国批准重组酶用于奶酪制造美国批准重组酶用于奶酪制造美国批准第一个基因治疗人体实验方案美国批准第一个基因治疗人体实验方案人类基因组计划启动（人类基因组计划启动（包括包括E. coli和酵母菌基因组和酵母菌基因组）19961996年年发现细胞介导免疫防御专一性发现细胞介导免疫防御专一性基因工程农作物商业化基因工程农作物商业化19971997年年发现朊病毒（发现朊病毒（prion）是一
30、个新的生物学感染源）是一个新的生物学感染源19981998年年美国美国FDA批准首个反义寡核苷酸药物批准首个反义寡核苷酸药物20012001年年人类基因组测序完成人类基因组测序完成人类基因芯片商业化人类基因芯片商业化FDA批准应用核酸测试筛查血液中的批准应用核酸测试筛查血液中的病毒：病毒：HIV和和HCV20062006年年发现发现RNAi控制遗传信息流动的基本机制控制遗传信息流动的基本机制二、微生物生物技术发展简史从自然界分离的菌种从自然界分离的菌种细胞工程基因工程诱变育种基础原料培养基配制培养基灭菌种子制备种子制备生产用菌种空气除菌发酵罐发酵罐发酵过程优化控制发酵过程优化控制代谢产物代谢产
31、物分离分离 纯化纯化微生物菌体微生物菌体微生物生物技术的主要技术流程三、微生物生物技术的农业应用三、微生物生物技术的农业应用1.微生物农药概念：微生物农药（microbial pesticide）是指利用微生物及其基因生产或表达的各种生物活性成分制备出用于防治植物病虫害、环卫昆虫、杂草、鼠害以及调节植物生长的制剂的总称。分类：分类：能够用于制备微生物农药的微生物包括细菌、真菌、病毒、原生动物、线虫等。按用途，微生物农药包括微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂、微生物生长调节剂、微生物杀鼠剂和微生态制剂等。与化学农药相比，微生物农药具有对人畜无毒、安全；不会在土壤中残留，不污染环境；选择性较
32、强，不杀伤天敌，有利于生态平衡；不易使害虫产生抗药性等优点。应用举例：应用举例：杀虫剂、杀虫剂、杀菌剂杀菌剂和杀虫素的研制和应用和杀虫素的研制和应用 1正式登记的农用杀菌抗生素品种正式登记的农用杀菌抗生素品种 井岗霉素：井岗霉素：是上海农药所1972年分离筛选，对水稻纹枯病有良好防效的农用抗生素。 公主岭霉素公主岭霉素：是吉林农科院1971年分离的放线菌No.769产生的代谢产物，具广谱抗病效果，尤其对禾谷类黑穗病、水稻恶苗病、稻曲病的防效显著。 农抗农抗120：是中国农科院生防所针对农作物真菌病原菌筛选的一种真菌抗生素，对白粉病、炭疽病、枯萎病、纹枯病等有很好的防效。 春雷霉素春雷霉素：对水
33、稻稻瘟病菌非常敏感，能选择性抑制某些真菌和一些细菌的生长。 多氧霉素多氧霉素：防治番茄早疫病； 灭瘟素灭瘟素：防治水稻稻瘟病； 农用链霉素农用链霉素：防治细菌性病害。2 临时登记的农用杀菌抗生素品种临时登记的农用杀菌抗生素品种 四霉素（梧宁霉素）四霉素（梧宁霉素）：防治苹果树腐烂病； 中生霉素中生霉素：防治苹果轮纹病、白菜软腐病、水稻白叶枯病； 武夷菌素武夷菌素：防治黄瓜白粉病； 宁南霉素宁南霉素：防治烟草花叶病毒。3 正处于开发研究阶段的品种正处于开发研究阶段的品种 杀枯肽：杀枯肽：防治水稻白叶枯； 磷氮霉素：磷氮霉素：防治蔬菜灰霉病； 波拉霉素：波拉霉素：防治小麦赤霉病、蔬菜灰霉病； 农抗
34、农抗216：防治油菜菌核病； 农抗904：防治蔬菜霜霉病。微生物杀菌剂微生物杀菌剂2. 2. 微生物肥料微生物肥料概念：微生物肥料（microbial fertilizer）又称菌肥或微生物接种剂（microbial inoculant），是一种以微生物生命活动使农作物得到特定肥料效应的微生物制剂。作用：它能制造或活化土壤中的某些营养元素，增进土壤肥力；能直接为作物提供营养元素，并促进其吸收利用；能产生多种生理活性物质，刺激调节作物生长发育，增加其抗病虫和抗旱能力；施用微生物肥料可减施化肥，提高农产品品质，并有节约能源、降低成本、保护土壤和环境的作用。分类：（分类：（根据微生物肥料的作用机制）
35、 固氮微生物肥料（主要包括固氮菌肥料与根瘤菌肥料）； 解磷菌类肥料； 解钾菌类肥料等；3. 3. 微生物饲料微生物饲料概念：微生物饲料（microbial feed），是指从微生态理论和绿色食品的理念出发，在微生态理论指导下，采用有益微生物与饲料混合经发酵、干燥等特殊工艺制成的含活性有益菌的安全、无污染、无残留的优质饲料。主要作用机理是：有选择地将一种或多种益生微生物菌群制品掺入饲料和饮水中，使其与肠道内有益菌形成优势种群，抑制和消灭致病菌群，同时分泌与合成大量氨基酸、维生素、消化酶类、促生长因子等生物活性物质，且能提高饲料转化率，产生免疫、营养、生长刺激等多种作用，达到促进生长和繁殖、防治肠
36、胃疾病、提高成活率、降低成本、消除粪便恶臭、净化环境的效果。主要产品：单细胞蛋白(single cell protein,SCP)，发酵饲料，微生物添加剂，酶制剂，赖氨酸等。 （主要有乳酸菌类、芽孢杆菌类、酵母菌、霉菌类及部分单细胞藻类微生物等 ）概念概念：现代微生物技术使得人们可以不受土地、季节、气候限制，短期内在工厂里生产出“天然、营养、保健”的食品，即微生物食品。微生物食品不仅能为人们提供赖以生存的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等生理活性物质，而且具备生理保健功能，参与机体调节，改善体内微环境。4. 4. 微生物食品微生物食品食用菌食用菌（香菇、木耳等）（香菇、木耳等）螺旋澡螺
37、旋澡（微型藻食品（微型藻食品 ）微生态食品微生态食品（活菌）（活菌）（酸奶、干酪、红茶菌（酸奶、干酪、红茶菌 ）食药两用真菌食药两用真菌酿酒酵母酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 产朊假丝酵母产朊假丝酵母 Cadida atilis 乳酸克鲁维酵母乳酸克鲁维酵母 Kluyveromyces lactis 卡氏酵母卡氏酵母 Saccharomyces carlsbergensis 蝙蝠蛾拟青霉蝙蝠蛾拟青霉 Paecilomyces hepiali Chen et Dai, sp. nov 蝙蝠蛾被毛孢蝙蝠蛾被毛孢 Hirsutella hepiali Chen et Sh
38、en 灵芝灵芝 Ganoderma lucidum 紫芝紫芝 Ganoderma sinensis 松杉灵芝松杉灵芝 Ganoderma tsugae 红曲霉红曲霉 Monacus anka紫红曲霉紫红曲霉 Monacus purpureus 蝙蝠蛾拟青霉蝙蝠蛾拟青霉 和和 蝙蝠蛾被毛孢蝙蝠蛾被毛孢分离自冬虫夏草（ophiocordyceps sinensis）5.5.微生物能源（课外阅读）微生物能源（课外阅读）概念概念：生物质能源指以淀粉质生物，如粮食、薯类、作物秸秆等为原料生产石油替代油料。而其中以乙醇和生物柴油尤为被看好。应用：应用：农业微生物能源应用最多的是沼气，即由农用废弃物或家畜粪
39、便经发酵而产生的可燃性气体，其主要成分是甲烷。沼气可用于照明、炊事、生产供能等，发展沼气在我国农村不仅是一项能源建设，而且是一项有效的环保和生态建设。沼气的产生需要3类嫌氧微生物的协同作用,最终生成甲烷:水解发酵菌(分解大分子有机物)、产氢、产乙酸菌和产甲烷菌。其中产甲烷菌的主要种类有甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷八叠菌属(Methanosarcina)、甲烷球菌属(Methanococcus)等。利用农作物秸秆经发酵制燃料酒精也是一项比较有前途的技术在未来的新能源中，氢气能源是可燃气中最理想的气体燃料之一 。6.6.农产品有害残留物质的微生物降解农产品有害残留物质的微生
40、物降解农药的微生物降解研究始于20世纪40年代，60年代中期以后，这一领域日趋活跃。通过多年的研究，已经肯定了微生物在农药转化中发挥着重要的作用。降解化学农药的微生物主要是细菌和真菌，细菌主要有假单胞菌属、芽孢杆菌属、产碱菌属、黄杆菌属、节杆菌属等；代表性放线菌是诺卡式菌属；霉菌以曲霉菌为代表。作业作业11阅读与理解阅读与理解Gaston KJ. Global patterns in biodiversity . Nature, 2000, 405: 220-227.中文题目: 姓名：单位（来自学院的名称，邮政编码）前言前言1. 背景知识背景知识2. 文章亮点（创新点）文章亮点（创新点）3. 读后感读后感参考文献参考文献 ： （至少（至少5篇）篇）THANKS！
