2-2-微生物杀菌剂&除草剂

• Stages in the conversion of a streptomycetes aerial hypha into spores (conidia)
放线菌孢子丝的类型
• Several spore-bearing structures of actinomycetes: Streptomyces.
3、菌丝片段：放线菌也可藉菌丝片段形成新菌丝体，这 种现象常见于液体培养。工业发酵生产抗生素时，放线 菌以此方式大量繁殖。
Cell Walls
二氨基庚二酸
氨基乙酸
Important genus of Actinomycetes
棒杆菌
丙酸杆菌 糖霉菌
rRNA Classification
Phylogenic Relationships
High Magnification of actinomycete spores
2、孢囊孢子（Sporangiospore)：有的放线菌由菌丝盘卷 释放出孢子。
ห้องสมุดไป่ตู้
形成孢子囊，其间产生横隔，形成孢子。孢子囊成熟后，
1-孢子囊形成初期
2-孢子囊继续生长，囊内形成横隔
3-成熟孢子事，孢囊孢子不规则排列。
作业：放线菌的 分类现状。
• 链霉菌属（Streptomyces）：共约1000多种，菌丝体发
达，孢子丝和孢子的形态因种而异，抗生素主要同放线菌产生， 而其中90%由链霉菌产生。50%以上的链霉菌都能产生抗生 素。链霉素、土霉素、博莱霉素、丝裂霉素、制霉菌素、卡那 霉素、井冈霉素都由其产生。
• 诺卡氏菌属（Nocardia）：主要分布于土壤中，有100
Mechanism of action
• The gramicidins behave as ionophoric substances • The gramicidins self associate, thus forming small pores that cause leakage of essential cations from the cytoplasm
绿菌素、两性西伯利亚霉素等抗生素。
Streptosporangium roseum
• 游动放线菌属（Actinoplanes）：有鞭毛，能运动。
Spores of the genus Actinoplanes are rodshaped or ellipsoidal and motile by polarly inserted tuft of flagella. This strain forms cylindrical sporangia on substrate hyphae, and contain motile, rodshaped sporangiospores. Candiplanecin, a new antifungal antibiotic, is produced.
弗氏链霉菌
除虫链霉菌 卡那霉素链霉菌
卡特利链霉菌
诺尔斯氏链霉菌
游动放线菌属
Reproduction of Actinomycetes
1、分生孢子
2、孢子囊孢子（Sporangiospore)
3、菌丝片段
1、分生孢子：放线菌长到一定阶段，一部分气生 菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢 子，称为分生孢子。
其菌种Streptomyces ahygroscopicus由中国农 科院土肥所1957年从本院北圃场棉花地根部 分离得到，1978年开始工业化生产，定名为 农抗120。农抗120是一种嘧啶核苷类抗生素 杀菌剂，对多种病原菌有强烈抑制作用，直 接阻碍病原菌的蛋白质合成，导致病原菌死 亡。适用于蔬菜、瓜果类等作物的白粉病、 炭疽病、枯萎病等。
• Bind the the lipopolysaccharide in the outer membrane, thus destroying OM integrity. • Bind to the cytoplasmic membrane (to the phosphatidylethanolamine磷脂酰乙醇胺) and make the membrane more permeable.
Colony characteristics
固体培养基：干燥、不透明、表面呈致密的丝绒状，上有 一薄层彩色的“干粉”；菌落和培养基的连接紧密，难以 挑取；菌落的正反面颜色常不一致，以及在菌落边缘的琼
脂平面有变形的现象等。
液体培养基：在实验室对放线菌进行摇瓶培养时，常可见 到在液面与瓶壁交界处粘贴着一圈菌苔，培养液清而不混， 其中悬浮着许多珠状菌丝团，一些大型菌丝团则沉在瓶底。
Polymyxin B
• Member of the lipopeptide class of antibiotics, similar to daptomycin • the polymyxins are only active against gram negative bacteria
Mechanism of action
Bacitracin A
• Primarily used against gram positive bacteria. • Most gram negative organisms are resistant
第二阶段：在细胞膜上由N-乙 酰胞壁酸五肽与N-乙酰葡糖胺 合成肽聚糖单体——双糖肽亚 单位。这一阶段中有一种称为 细菌萜醇（Bcp）的脂质载体 参与，这是一种由11个类异戊 二烯单位组成的C55类异戊二 烯醇，它通过两个磷酸基与N乙酰胞壁酸相连，载着在细胞 质中形成的UDP-N-乙酰胞壁 酸五肽转到细胞膜上，在那里 与N-乙酰葡糖胺结合，并在LLys上接上五肽(Gly)5，形成双 糖肽亚单位。
第二章 微生物杀菌剂
活体微生物杀菌剂 通过深层液体发酵或固体发酵培养都可以生产活体微生 物杀菌剂，也称作“以菌制菌”。
农用杀菌抗生素
在生物农药中，农用杀菌抗生素的发展远比其它种类的 生物农药发展快的多，新的农用杀虫抗生素层出不穷。虽然 因种种原因实现商品化的品种不多，但是它们特殊的化学结 构及 生理活性使众多的农药科学家产生了极大的兴趣，为从
第三节 活体微生物杀菌剂
利用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的发酵产品 对植物病原真菌（如炭疽病菌）有很强的拮抗作用。 用蜡样芽孢杆菌(B.cereus )和类产碱假单胞菌 (Pseudomonas pseudoalcaligenes)的发酵混配制剂，在 我国的商品名为“叶扶力”，用于防治水稻纹枯病等真 菌病害。 利用枯草芽孢杆菌(B. subtilis)经培养发酵 后制成的商 品“力宝”，20%的可溶性粉剂对防治水稻稻瘟病、甘 蓝黑腐病等真菌病害非常有 效。 利用木霉的发酵产品称“生菌消”（又名灭菌灵），是 我国商品化的木霉杀菌剂，主要用作防治各种作物的霜 霉病。 另一洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)的发酵 产品，商品名为“亚宝”， 20%的可溶性粉剂主要用于 防治各种细菌病害。
春雷霉素：是一株小金色链霉菌产生的抗生素，与日本的春日
霉素结构上非常相似，对水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。无毒，是一种农医两用的抗生 素。 多氧霉素：防治番茄早疫病；
灭瘟素：防治水稻稻瘟病；
农用链霉素：防治细菌性病害。
二、 临时登记的农用杀菌抗生素品种 四霉素（梧宁霉素）：防治苹果树腐烂病； 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：防治黄瓜白粉病； 宁南霉素：防治烟草花叶病毒。
第二节农用杀菌抗生素
一、正式登记的农用杀菌抗生素品种
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。具有效果高，持效期长，耐雨水冲刷
；发酵效价高，应用成本低；未发现抗药性等优点。
具有较强的内吸治疗作用，易被菌体细胞吸收并在其 内迅速传导，干扰和抑制菌体细胞生长和发育，常温 下在中性和弱酸、弱碱介质中稳定，在强碱、强酸介 质中易分解。水剂外观为棕色透明液体，无臭味，有 效期2年；水溶性粉剂，外观为棕黄色或棕褐色疏松 粉末，程弱酸性，有效期2年以上。对人畜低毒，对 鱼类、蜜蜂安全。残效期可达15-20天，能与多种杀 菌剂混用。
Gramicidin
• The Gramicidins are small peptides (15 amino acids) • Some, such as gramicidin S, are cyclic • Others, including Gramicidin A, B, C, and D, are linear • Gramicidin is a powerful antibacterial agent, with broad range against a number of Gram positive and Gram negative microorganisms.
多种，能产生30多种抗生素，如对结核分枝杆菌和麻疯分枝杆 菌有特效的利福霉素，间型霉素，作用于G+的瑞斯托菌素等。
• 小单孢菌属（Micromonospora）：菌落较小，橙黄色
或红色，约30多种，能产生30多种抗生素，如庆大霉素。
• 孢囊链霉菌属（Streptosporangium)：可产多霉素、
Aerial mycelium (气生菌丝或称二级菌丝)
产生色素
营养菌丝发育到一定阶段，伸向空间形成气生菌丝，形态各异，
Reproductive mycelium( 孢子丝）
气生菌丝发育到一定阶段，其上可分化出形成孢子的菌丝，即 孢子丝，又称产孢丝或繁殖菌丝。其形状和排列方式因种而异， 常被作为对放线菌进行分类的依据。
形态构造
electron micrograph showing the filamentous growth of an actinomycete
light microscopy of an actinomycete colony
Substrate mycelium(基内菌丝或称营养菌丝)。匍匐生 长于培养基内，吸收营养，也称基内菌丝。
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。
不吸水链霉菌公主岭新变种（Streptomyces ahygroscopicus Gougzhulingensis n. Var）， 链霉菌属。
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。
• Specifically bacitracin tightly binds undecaprenyl pyrophosphate(异戊烯焦磷酸), preventing the hydrolysis into undecaprenyl phosphate • This step is essential for recycling of the carrie • Blocking Peptidoglycan Synthesis
三、 正处于开发研究阶段的品种 杀枯肽：防治水稻白叶枯； 磷氮霉素：防治蔬菜灰霉病； 波拉霉素：防治小麦赤霉病、蔬菜灰霉病； 农抗216：防治油菜菌核病； 农抗904：防治蔬菜霜霉病。
农用杀菌抗生素对病原菌的作用机制可概括 为4种情况： 干扰菌丝体细胞壁的合成； 损伤菌体细胞膜的通透性； 影响菌体蛋白质的合成； 抑制核酸的合成。 一般都 在很低的浓度下对病原菌产生作用， 这是杀菌抗生素有别于其它化学杀菌剂的重 要特点之一。
微生资源中寻找抗药活性物质的多样 性开拓了新的局面。
第一节 Basic properties of Actinomycetes
• Produce antibiotics
• A large group of filamentous bacteria
• Usually gram-positive, forming branching filaments • Most form spores • Have high GC content of 63-78%