一种纳米Bt复配杀虫剂及制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物农药领域，具体涉及一种纳米Bt复配杀虫剂及制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 民以食为天，农业的重要性不言而喻。然而，从古到今，每天都会因病虫害损失大 量的粮食。因此，控制病虫害是提高粮食产量的关键途径。现在大范围采用的是化学农药 进行防治，虽然这种方法效果显著，但是对环境的污染不容小视。因此，人们开始研制新型 高效不污染环境的农药品种药物。生物农药来源于生物机体本身或者其代谢产物，安全性 能好，不污染环境，属于环境友好型农药，其中发展最成功的是苏云金芽胞杆菌制剂。该菌 为革兰氏阳性土壤杆菌，属芽胞杆菌属，其产生的杀虫蛋白和芽胞具有高效的杀虫活性，是 重要的微生物源杀虫剂。由于它生产成本低，生产工艺方便，得到大规模推广，目前已经成 为世界上应用得最广泛的杀虫剂。但是，在使用苏云金芽胞杆菌杀虫剂的农业实践中也发 现其存在一些问题，尤其是田间药效的持效期短，容易受到阳光、温度和湿度等野外环境因 素的影响，导致其杀虫效果降低，而达不到稳定长效的防治要求。
[0003] 本研究所采用的纳米材料与Bt复配灭虫剂与现有技术相比，具有颗粒尺寸小，t匕 表面积大，表面能效低毒，药物稳定性提_，杀虫晶体蛋白对不良环境的耐受性增加， 降解速率大大降低杀虫活性从而增强等优点，最终使Bt制剂得到更有效的利用；同时，大 大的减少了有效组分的用量，节约了成本。将纳米技术应用于生物农药并创制纳米生物农 药是一个新兴的研究领域。纳米生物农药集纳米技术和生物农药的优点于一体，是未来环 境友好型农药的主要发展方向，有着显见的研究价值和广阔的应用前景。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供了一种纳米Bt复配杀虫剂，该杀虫剂将Bt(Bacillus thuringiensis)与纳米级水钠猛矿混合，可提高杀虫活性，增加杀虫晶体蛋白对不良环境 的耐受性。
[0005] 本发明的另一个目的在于提供了一种纳米Bt复配杀虫剂的制备方法，方法简单， 易行，适合大规模生产。
[0006] 本发明最后一个目的在于提供了一种纳米Bt复配杀虫剂在制备生物农药中的应 用。
[0007] 本发明通过以下技术方案实现：
[0008] -种纳米Bt复配杀虫剂，包括苏云金芽胞杆菌与纳米级水钠锰矿。
[0009] 优选的苏云金芽胞杆菌与纳米级水钠锰矿按照质量比为20 : 1进行混合。
[0010] 优选的，所述的苏云金芽胞杆菌为苏云金芽胞杆菌YBT-1520,保藏编号：CCTCC NO:M94067 ;市售的或已公开的苏云金芽胞杆菌均能完成本发明。
[0011] 所述的纳米级水钠锰矿为薄片状晶体，多个薄片团聚在一起形成直径200~ 300nm花球状集合体；市售的或已公开的纳米级水钠锰矿均能完成本发明。
[0012] 优选的，所述的纳米Bt复配杀虫剂为悬浮剂，所加的溶剂为蒸馏水。
[0013] 优选的，苏云金芽胞杆菌与蒸馏水的比例为lg: 10mL。
[0014] -种纳米Bt复配杀虫剂的制备方法，其步骤如下：
[0015] 将苏云金芽胞杆菌与纳米级水钠锰矿混合后，加蒸馏水，混匀，置于放在37°C摇 床，200r/min，结合2h即可。
[0016] -种纳米Bt复配杀虫剂在制备生物农药中的应用，其应用过程如下：
[0017] 棉铃虫活性实验：纳米Bt复配杀虫剂进行杀棉铃虫活性的测定，包括紫外线处理 (280 - 300iiw/cm2,365nm，30cm处），常温室内条件下为期一个月（15d，30d)的衰减实验， 结果表明，纳米级水钠锰矿Bt复配灭虫剂比传统Bt灭虫剂的杀虫效果更好，主要体现在提 高药物的稳定性，持效性。
[0018] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0019] 本发明采用纳米材料与Bt复配灭虫剂与现有技术相比，具有颗粒尺寸小，比表面 积大，表面能效低毒，可提_药物稳定性，增加杀虫晶体蛋白对不良环境的耐受;性，大 大降低降解速率，从而增强杀虫活性，对害虫具有优异的杀虫活性，最终使Bt制剂得到更 有效的利用等优点；同时，大大的减少了有效组分的用量，节约了成本。
【附图说明】
[0020] 图1为纳米级水钠锰矿及其与Bt复配后的扫描电镜图。
[0021] 其中（a)为纳米级水钠锰矿的扫描电镜图；(b)为纳米级水纳锰矿与Bt复配后的 扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0022] 结合实施例和附图对本发明进一步说明如下，本发明所述技术方案，如未特别说 明，均为常规技术方案，所述试剂如未特别说明，均购自生化商店。
[0023] 实施例1 :
[0024] 苏云金芽胞杆菌YBT-1520与纳米级水钠锰矿复配灭虫剂的制备，步骤如下：
[0025] 本发明实施例所用的苏云金芽胞杆菌YBT-1520干粉可用常规方式制备，或用以 下方法：
[0026] (1)苏云金芽胞杆菌YBT-1520的制备：将分离纯化的苏云金芽胞杆菌YBT-1520 划线转接到LB固体培养基上培养24h，观察菌落形态；然后，挑一单菌落，进行革兰氏染色 观察。LB固体培养基配方：蛋白栋10g;牛肉膏5g;氯化钠5g;琼脂2. 5g，蒸馈水定容至 1000mL，调pH值 7. 0-7. 2。
[0027] LB液体培养基配方：蛋白栋10g;牛肉膏5g;氯化钠5g;蒸馈水定容至lOOOmL，调 pH值 7. 0-7. 2。
[0028] (2)菌种活化：将YBT-1520划线接种到固体培养基LB上，28°C培养12h，挑取单菌 落于装有5mLLB液体培养基的PA瓶中28°C，210r/min，过夜培养，然后按1 %的接种量转 接于装容量为250mL的L8液体培养基的三角瓶中置摇床在30°C，以210r/min培养过夜。
[0029]L8液体培养基配方：黄豆饼粉40g，玉米粉20g，鱼粉10g，蛋白胨1. 0g，酵母粉 2. 0g，K2HP041. 0g，MgS04 ? 7H200. 7g，CaC032. 0g，蒸馏水定容至lOOOmL，pH为 7. 0。（3)按 1 %接种量接种后开始进行发酵，L8发酵培养基的配方：按7L装液量配制。配方（每L)为 玉米淀粉30g,豆饼粉30g,玉米楽3. 5g,碳酸妈15g;pH8. 0。
[0030] 具体操作：先配制除碳酸钙以外的其余成分，暂不加水；放置过夜。第二天加水 6. 5L，调pH值、加0. 3%消泡剂和1克a-淀粉酶，最后加入碳酸钙，搅拌溶解后加入到发酵 罐中。
[0031] (4)发酵与喷雾干燥：首先进行发酵罐清洗与密封性检查，然后进行发酵罐空消， 之后发酵罐实消。接下来进行接种。之后在整个发酵过程中进行管理直到发酵结束，最后 将发酵液进行喷雾干燥，获得Bt干粉。
[0032] (5)Bt干粉的效价测定：将干粉进行杀棉铃虫活性的测定，得到干粉的生物效价， 效价为15985IU/mg，用于以下实施例。
[0033] (6)纳米级水钠猛矿粒径与结构检测：将纳米级水钠猛矿真空锻金（YinH,et al.,CharacterizationofCo-dopedbirnessitesandapplicationforremovalof leadandarsenite.JHazardMater, 2011, 188:341-349)〇
[0034] 纳米级水钠猛矿样品扫描电镜（FieldEmission-ScanningElectron Microscopy,FESEM)〇
[0035] 分析在JE0L-场发射扫描电子显微镜JSM-6510LV上进行。
[0036] 取少量粉末地样品于导电胶带表面，经过真空镀钼后观察样品表面形貌。测试加 速电压为5kV，测试电流为5iiA，工作距离（WD)为7.9mm。）后进行扫描电镜，得到它的结 构与粒径大小水钠锰矿为薄片状晶体，许多薄片又团聚在一起形成直径约200~300nm花 球状集合体（图1)。
[0037] (7)苏云金芽胞杆菌YBT-1520与纳米级水钠锰矿复配灭虫剂结合
[0038]Bt干粉与纳米级水钠猛矿（YinH,etal.，CharacterizationofCo-doped birnessitesandapplicationforremovalofleadandarsenite.JHazard Mater, 2011，188:341-349)结合：称取0.lg纳米级水钠锰矿，2gBt干粉，用蒸馏水定容到 20mL，混匀。然后将其放在37°C摇床，200r/min，结合2h，即得，用于以下实施例。
[0039] 实施例2 :
[0040] 棉铃虫活性实验
[0041] 实施例1中制备的苏云金芽胞杆菌YBT-1520和实施例1中制备的纳米Bt复 配杀虫剂，经过紫外线处理（280 - 300iiw/cm2, 365nm，30cm处），在不同紫外照射时间 (15min，30min，60min)下的生物效价。
[0042] 常温（20_25°C)室内条件下为期一个月的衰减实验，在第15天，第30天测定苏云 金芽胞杆菌YBT-1520以及实施例1中制备的纳米Bt复配杀虫剂的生物效价。
[0043] 试验结果
[0044] 表1紫外灯照射下传统Bt杀虫剂与纳米Bt复配杀虫剂对棉铃虫毒杀效果
[0045]
[0046]
[0047] 结果表明，将纳米材料与Bt混合复配后，经过紫外线的照射，复配物的稳定性更 好，因此，对棉铃虫的毒杀效果更好。
[0048] 表2紫外照射下传统Bt杀虫剂与纳米Bt复配杀虫剂对棉铃虫毒杀效果
[0049]
[0050] 结果再一次表明，将纳米材料与Bt混合复配后，经过紫外线的照射，复配物的稳 定性更好，因此，对棉铃虫的毒杀效果更好。
[0051] 表3常温条件下为期一个月传统BT与纳米BT复配药物的衰减实验
[0052]
[0053] 以上表格中，所述的Bt为苏云金芽胞杆菌YBT-1520水溶液，其浓度为0.lg/mL。
[0054] 所述的Nan〇-Mn02为本发明的纳米Bt复配杀虫剂。
[0055] 结果表明，将纳米材料与Bt混合复配后，放置在常温室内条件下，复配物的可持 效性更高，对棉铃虫的毒杀效果更强。
【主权项】
1. 一种纳米Bt复配杀虫剂，包括苏云金芽胞杆菌与纳米级水钠锰矿。2. 根据权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂，其特征在于：苏云金芽胞杆菌与纳米级 水钠锰矿按照质量比为20 :1进行混合。3. 根据权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂，其特征在于：所述的纳米级水钠锰矿为 薄片状晶体，多个薄片团聚在一起形成直径200~300 nm花球状集合体。4. 根据权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂，其特征在于：所述的苏云金芽胞杆菌 为苏云金芽胞杆菌YBT-1520。5. 根据权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂，其特征在于：所述的纳米Bt复配杀虫 剂为悬浮剂，溶剂为蒸馏水。6. 根据权利要求5所述的纳米Bt复配杀虫剂，其特征在于：苏云金芽胞杆菌与蒸馏水 的比例为I g :10 mL。7. 权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂的制备方法，其步骤如下： 将苏云金芽胞杆菌与纳米级水钠锰矿混合后，加蒸馏水，混匀，置于放在37°C摇床， 200 r/min，结合2 h即可。8. 权利要求1所述的纳米Bt复配杀虫剂在制备生物农药中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米Bt复配杀虫剂及制备方法与应用，将苏云金芽胞杆菌Bt与纳米级水钠锰矿混合后，加蒸馏水混匀，置于放在37℃摇床，200r/min，结合2h即可得到一种纳米Bt复配杀虫剂。本发明采用纳米材料与Bt复配灭虫剂与现有技术相比，具有颗粒尺寸小，比表面积大，表面能高，高效低毒，可提高药物稳定性，增加杀虫晶体蛋白对不良环境的耐受性，大大降低降解速率，从而增强杀虫活性，对害虫具有优异的杀虫活性，最终使Bt制剂得到更有效的利用；同时，大大的减少了有效组分的用量，节约了成本。
【IPC分类】A01N63/00, A01P7/04, A01N59/16
【公开号】CN105076211
【申请号】CN201410189514
【发明人】李林, 向雪梅
【申请人】华中农业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月7日