不同添加物对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用研究进展

李超峰

盐城师范学院, 江苏省滩涂生物资源与环境保护重点实验室, 江苏 盐城 224007

苏云金芽孢杆菌(Bacilliusthuringiensis，Bt)为革兰氏阳性昆虫病原细菌，在Bt稳定期后期，伴随芽孢的形成可产生伴胞晶体蛋白，也可将其称为杀虫晶体蛋白(insecticide crystal proteins，ICPs)或δ-内毒素。同时，代谢产生的外毒素、营养期杀虫蛋白(vegetative insecticidal proteins，VIPs)和芽孢等都具有一定的杀虫活性。其次，Bt具有多样性，不同亚种产生的毒素种类和性质不同，而Bt毒素又可根据晶体状态的不同分为Cry毒素和Cyt毒素，从而表现出不同的杀虫特异性。因此，Bt制剂已被广泛用于农林业、贮藏和公共卫生等领域的害虫防治[1]。然而，在田间施用中，Bt制剂存在速效性差、持效期短、防效不稳定、杀虫谱较窄等诸多缺陷。为了克服上述缺陷，人们提出了一系列提高Bt制剂毒力和防效稳定性的策略，如筛选高毒力、强特异性的菌株；改良现有高毒力菌株的遗传特征，以提高杀虫毒素的活性、扩大杀虫谱；改进加工技术，增强Bt制剂的杀虫效果；开发各种增效物质(剂)、因子等，以提高现有Bt菌株的杀虫活性[2,3]。然而，发掘新品系需要进行大规模的筛选，且极难获得高毒力菌株；其次，遗传改良菌株的稳定性较差，在实际生产中难以应用。因此，快速、稳定、有效的增效物质(剂)和因子等的开发和应用倍受关注。

图1 Cry毒素作用的孔洞模式Fig.1 Pore formation model of Cry toxin action.

为了开发安全、高效的Bt制剂，深入了解其作用机制显得尤为重要。目前，被广泛接受的Bt作用模型为孔洞/顺序结合模式[4,5]。孔洞/顺序结合模式认为原毒素/杀虫晶体蛋白被摄食后，在昆虫肠道碱性环境和蛋白酶等的多重作用下，经溶解和水解，被激活为具有活性的杀虫毒素，可穿透围食膜(peritrophic membrane，PM)，与中肠上皮细胞刷状缘膜囊泡(brush border membrane vesicles，BBMV)上的受体蛋白氨肽酶N(aminopeptidase N，APN)及碱性磷酸酯酶(alkaline phosphatase，ALP)结合，进而在脂筏上大量聚集，并与钙粘蛋白(cadherin)受体结合，使其构象改变，寡聚化后与氨肽酶N及碱性磷酸酯酶再次结合，从而使寡聚化的毒素分子插入上皮细胞，细胞膜产生孔洞，随后细胞裂解，最终导致昆虫死亡(图1)[4,5]。即ICPs实现杀虫活性必须经过摄食、溶解、水解、透膜、与受体结合、脂筏聚集、构象改变、寡聚化、插入上皮细胞和孔洞形成等一系列过程，该过程的任何改变都将影响Bt ICPs的杀虫活性，同时，这一过程也可用于增效Bt制剂毒力的研究[2,5～23]。因此，本文就目前国内外开展的关于不同添加物在不同作用过程中对Bt制剂杀虫活性增效作用的研究进行综述，并对其应用和开发前景进行讨论，以期为开发安全、高效的Bt制剂的增效物质(剂)、因子提供一定的参考。

1 化学添加剂对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

在Bt制剂添加剂的探索中，无机化合物和有机化合物都曾被尝试用于提高Bt制剂的杀虫活性。K2CO3、CaCl2、MgSO4、Fe2(SO4)3、MgCl2、CaCl2、ZnCl2和硼酸等无机化合物可通过增强昆虫中肠碱性或激活、增强敏感昆虫中肠蛋白酶活性，加速ICPs的活化，进而实现对不同亚种Bt杀灭不同龄期的小菜蛾(Plutellaxylostella)、印度谷斑螟(Plodiainterpunctella)、铜绿丽金龟(Anomalacorpulenta)、蓓带夜蛾(Mamestraconfigurata)、家蚕(Bombyxmori)、菜青虫(Pierisrapae)和棉叶夜蛾(Spodopteralittoralis)等的增效作用，但增效强弱程度不同。其中，MgSO4可使Btkurstaki对4龄蓓带夜蛾(M.configurata)的半数致死浓度(LC50)和95%致死浓度(LC95)分别降低3.5倍和3.9倍，而CaCO3仅使BtkurstakiHD-1对印度谷斑螟(P.interpunctella)的毒力提高2.5倍[1,2,4,5,24～26]。此外，NaCl、KCl、CaCO3、CuSO4等无机化合物对Bt制剂的杀虫活性无改善作用[1]，而ZnSO4(浓度>1 g/L)对Bt制剂防治3龄菜青虫(P.rapae)甚至表现出显著的拮抗作用[26]。

甲酸、柠檬酸、马来酸、丹宁酸、巯基乙醇、巯基乙酸钠、硫代乙醇钠、乙酰胺、磷酸甘油二钠盐、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)和尿素等有机化合物可通过增强敏感昆虫中肠液的还原性，促进ICPs的溶解；或通过改变血淋巴的组成，影响昆虫的正常生理过程，以提高昆虫对病原微生物的敏感性，进而实现对不同亚种Bt杀灭不同龄期的小菜蛾(P.xylostella)、印度谷斑螟(P.interpunctella)、铜绿丽金龟(A.corpulenta)、蓓带夜蛾(M.configurata)、家蚕(B.mori)、菜青虫(P.rapae)和棉叶夜蛾(S.littoralis)等不同程度的增效作用。如EDTA可使BtkurstakiHD-1对印度谷斑螟(P.interpunctella)的毒力提高100倍；丙氨酸仅使Bt制剂对印度谷斑螟(P.interpunctella)的毒力提高1.3倍；二甲苯和甲醛反而使Bt制剂对3龄小菜蛾(P.xylostella)的毒力显著下降[1,2,4,5,24～26]。

由上述可知，不同化学添加剂(包括种类和浓度的差异)与Bt制剂混用对杀灭不同害虫(包括敏感性和龄期的差异)的增效作用不同。此外，农乳600和二甲苯与Bt制剂混合后在室温下存放5个月，其毒力呈现出不同程度的降低；存放1年，毒力均呈明显下降[26]。这表明，Bt制剂与化学添加剂混合使用时，最好在使用前分开存放，使用时再混合，以减少化学添加剂对Bt毒素的影响[26]。因此，在选择Bt制剂的化学添加剂时，除充分考虑化学添加剂对人畜、环境有无危害外，混合使用的稳定性和保质期也需充分掌握。即在选择化学添加剂作为Bt制剂的增效剂时，必须注意种类的选择、浓度的确定和配制方式的采用(如现用现配或其他方式)。

2 化学杀虫剂对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

化学杀虫剂以其高效、经济、方便、适应性广等优点在病虫害防控、保障农林业丰收等方面曾有着不可代替的作用。相对于化学杀虫剂，Bt制剂速效性差、残效期短、杀虫谱窄，但其与化学杀虫剂间无交互抗性，且与低剂量的化学杀虫剂混用，不仅能提高杀虫效果，还能改善其速效性、延缓抗药性的产生，进而实现增效作用[27]。因此，Bt制剂与化学杀虫剂混用、轮用等措施是一项切实可行的策略[2]，且化学杀虫剂作为增效剂在国内外已有尝试。

辛硫磷、毒死蜱、敌敌畏、敌百虫、氧化氯果、三唑磷和乙酰甲胺磷等有机磷类化学杀虫剂与茚虫威和灭多威等氨基甲酸酯类杀虫剂可通过抑制昆虫胆碱酯酶、多功能氧化酶、羧酸酯酶(carboxylesterase，CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferases，GSTs)等解毒酯酶的活性，阻断昆虫的神经传导等，使其中毒，进而实现对Bt制剂防治小菜蛾(P.xylostella)、大袋蛾(Claniavartegata)、棉铃虫(Helicoverpaarmigera)、斜纹夜蛾(Prodenialitura)和菜青虫(P.rapae)等的增效作用，但增效强弱程度不同[28,29]。Bt制剂与毒死蜱(0.8%Bt粉剂与10.0%毒死蜱混配，即10.8%毒·苏可湿性粉剂)混合对防治斜纹夜蛾(P.litura)有显著的增效作用，且共毒系数高达184[28]；Bt WG-001与茚虫威(有效成分比为100.10∶0.72)混合防治小菜蛾(P.xylostella)3龄幼虫的共毒系数为178.05，且田间给药7 d，500倍液的平均防效为84.88%，显著优于两者单用的毒力；但Bt WG-001与巴丹混合表现为相加或拮抗作用[29]。

溴氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯和高效氯氟氰菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂可通过影响机体细胞色素c及电子传递系统，实现对Bt制剂防治棉铃虫(H.armigera)、小菜蛾(P.xylostella)、大袋蛾(C.vartegata)、美国白蛾(Hyphantriacunea)、桃小食心虫(Carposinaniponensis)和果树食叶虫等的增效作用，甚至延长持效期[24,28,30]。

杀虫单、杀虫双和氟虫腈等沙蚕毒素类杀虫剂可通过作用于胆碱能突触，阻遏神经正常传递，从而实现对Bt制剂防治小菜蛾(P.xylostella)、水稻二化螟(Chilosuppressalis)、水稻三化螟(Tryporyzaincertulas)、稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocismedinalis)和菜青虫(P.rapae)等的增效作用[28,29]。然而，每公顷施用525 g和675 g 46%杀虫单·苏可湿性粉剂(Bt制剂与杀虫单混剂)防治水稻二化螟(C.suppressalis)，施用7 d时，稻田蜘蛛减退率分别达到23.4%和24.1%。因此，从生态环境等角度出发，化学杀虫剂与Bt制剂混用还应充分考虑其药物残留和环境兼容性[28]。

氟铃脲、氟啶脲、氟虫脲、丁醚脲、除虫脲、灭幼脲、灭幼脲3号和虫酰肼等昆虫生长调节剂类杀虫剂可通过抑制昆虫几丁质的生物合成，损伤或破坏内分泌及腺体，进而实现增效Bt制剂对棉铃虫(H.armigera)、小菜蛾(P.xylostella)、美国白蛾(H.cunea)和甜菜夜蛾(Spodoperaexigua)等的毒力，并使其速效性得以改善[7,31]。

另一方面，不同化学杀虫剂与Bt制剂混用的防效稳定性不同。在常用剂量下，2.5%溴氰菊酯乳油、48%毒死蜱乳油对Bt ICPs无影响；高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、灭多威和辛硫磷在30 d内对Bt芽孢及ICPs无明显影响[6]。当浓度超过1‰时，溴氰菊酯、氯氰菊酯对Btkurstaki的杀虫活性可产生明显的抑制作用，而灭幼腺3号和辛硫磷却有促进作用[31]。

因此，Bt制剂与化学杀虫剂的复合制剂的使用应依据昆虫类型、龄期与化学杀虫剂的种类，同时还需兼顾二者比例、混合相容性、防效稳定性、制剂剂型和施用方式(如预先混合、现用现混或不能混合等)等，采用差异化复配方式。此外，化学杀虫剂的残留和环境兼容性等，也需充分考虑。

3 生物杀虫剂对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

3.1 苏云金芽孢杆菌毒素间的增效作用

不同亚种Bt可产生不同的ICPs，而不同ICPs的杀虫活性不同。此外，α-外毒素、β-外毒素、γ-外毒素和VIPs等都具有杀虫活性，因此，Bt不同毒素间杀虫活性的相互影响也逐渐引起研究人员的重视。Bruce首先提出了不同毒素间的协同作用，并确定了Btisraelensis(Bti) 27 kDa CytA和130 kDa或65 kDa Cry4毒素对杀灭埃及伊蚊(Aedesaegypti)的增效作用；而Bti Cyt1Aa毒素对Cry4Aa、Cry11Aa、Cry4Ba，以及Cry4Ba和Cry2Aa2毒素等防治埃及伊蚊(A.gypti)和蚋属(Simuliumspp.)幼虫，对Cry1Fa、Cry2Ab、Cry1Ca和Cry9Aa毒素防治棉铃虫(H.armigera)等不仅具有增效作用，还可使其速效性得到显著改善[8～11,32,33]。Bt Cyt2Aa2对Cry4Ba毒素防治2日龄埃及伊蚊(A.gypti)幼虫具有显著的增效作用，且研究表明与Cry4Ba β2-β3环Thr328、Tyr332和β4-β5环Thr369、Phe364上的残基有关[12]。Bt Cry10Aa毒素对Cry4B、Cry11Aa毒素防治蚋属(Simuliumspp.)幼虫，Cry1Ac毒素对Cry1Ca毒素防治棉铃虫(H.armigera)均具有显著的增效作用[32,33]。BtisraelensisCyt1A98毒素通过为Cry4BLB提供额外的结合位点并促进其寡聚体结构的形成，以1%比例实现对Cry4BLB毒素防治埃及伊蚊(A.aegypti)的显著增效作用[9]。同样，共表达的BtisraelensisCry4Ba毒素和BtdarmstadiensisCyt2Aa2毒素对杀死埃及伊蚊(A.aegypti)和致倦库蚊(Culexquinquefasciatus)也表现出高度的增效活性。其中，大肠杆菌表达的Cry4Ba对埃及伊蚊(A.aegypti)的LC50为140 ng/mL，对致倦库蚊(C.quinquefasciatus)没有毒性；而Cyt2A2对2种蚊种的LC50分别为350 ng/mL和250 ng/mL。但2种毒素共同表达的LC50分别为7 ng/mL和20 ng/mL，实现了二者的协同增效作用[10,34]。重组表达Cry3A毒素和人类免疫缺陷病毒调节基因编码的反式激活蛋白(trans-activating protein，TAT)转导结构域(protein transduction domain，PTD)-Cry3Aa包涵体初提物对杀灭甘薯小象甲(Cylasformicarius)幼虫和成虫表现出具有差异性的增效作用，且增效程度随着昆虫龄期的增加而降低[35]。但值得注意的是，也有研究表明不同毒素间的增效作用与评价方法有关[32]。

除内毒素外，芽孢、外毒素和钙粘蛋白等对Bt制剂的杀虫活性也有增效作用。BtkurstakiHD-1芽孢可提高Cry1Ab或Cry1C毒素对印度谷螟(P.interpunctella)敏感系(增效35～50倍)和抗性系(增效25～44倍)的毒力和速效性，而且经紫外线(UV)照射后，芽孢衣蛋白仍有增效作用[36]。而Bt VIP3和Cyt毒素共表达可显著提高对棉铃虫(H.armigera)和甜菜夜蛾(S.exigua)的毒力，且比单剂分别提高了3.35倍和4.34倍，但对防治摇蚊(Chironomustepperi)和棉铃虫(H.armigera)无协同作用，对防治致乏库蚊(C.quinquefasciatus)反而有拮抗作用[37]。Bt VIP3对Cry毒素防治甜菜夜蛾(S.exigua)、苹果蠹蛾(Cydiapomonella)和欧洲松毛虫(Dendrolimuspini.)等农林害虫具有显著的增效作用[38]。VIP3Aa7与Cry9Ca毒素蛋白N端链接重组形成的嵌合蛋白V3AC9C通过改善其溶解性使其对小菜蛾(P.xylostella)3龄幼虫的毒力显著优于单一毒素，且比VIP3Aa7和Cry9Ca毒素混合物(质量比为1∶1)的毒力高3.2倍，其增效系数为4.79，而质量比为1∶1的VIP3Aa7和Cry9Ca毒素组成的混合物的增效系数仅为1.46[39]。同样，重组表达的西方玉米根虫(Diabroticavirgifera)钙粘蛋白DvCad1可增强Cry3Aa、Cry3Bb和Cry8Ca毒素对小黄粉(Alphitobiusdiaperinus)幼虫的毒力，且增效3.30～5.93倍[40]。而甜菜夜蛾(S.exigua)类钙粘蛋白能够增强Bt Cry1B和Cry1C毒素对鳞翅目昆虫的毒力[41]。

3.2 其他病原微生物对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

昆虫病毒具有不产生抗性、专一性强、对非目标影响小、持效期长以及极易在种群内引发流行病而起长期控制的作用(即可垂直传播)等优点，因此，也常用于增效Bt制剂毒力的研究。在棉铃虫(H.armigera)防治过程中，Btkurstaki和棉铃虫单粒核型多角体病毒(Helicoverpaarmigerasingle nuclear polyhedrosis virus，HaSNPV)包涵体混合物对小菜蛾(P.xylostella)2龄幼虫具有显著的增效作用，且可使其生长发育速率降低，化蛹率、蛹重和成虫率降低，同时其半数致死时间(LT50)与其浓度呈负相关[42]。对Bt有较强耐受性的茶尺蠖(Ectropisobliquehypulina)，Bt制剂与茶尺蠖核型多角体病毒复配可明显提高其死亡率，加快其死亡速度[43]。茶毛虫核型多角体病毒可显著增强Bt制剂对茶毛虫(Euproctispseudoconspersa)的毒力，且以1.0×105PIB/μL∶2.0×103IU/μL比例增效最为明显，以1 500 mL/hm2施用7 d，茶毛虫死亡率为79.80%～92.84%，14 d为94.99%～95.80%[44]。与Bt制剂单独使用相比，美国白蛾核型多角体病毒(Hyphantriacuneanuclear polyhedrosis virus, HcNPV)与其复合可提高其对美国白蛾(H.cunea)的毒力，缩短幼虫死亡时间，并将LT50减少0.5～2.1 d[45]。而不同剂量的稻纵卷叶螟颗粒体病毒(Cnaphalocrocismedinalisgranulovirus，CmGV)与Bt制剂复配对防治稻纵卷叶螟(C.medinalis)2龄幼虫具有显著增效作用，共毒系数介于124.92～160.47，较单独施用CmGV相比，将田间试验初始感染死亡时间缩短3 d，感染死亡率提高20.23%，且持效期在30 d以上；其次，CmGV(1×105OB/mg)与Bt(16 000 U/mg)混合给药3 d的杀虫率为62.68%～75.16%、保叶率为65.27%～71.19%；给药7 d的杀虫率为82.63%～89.3%、保叶率为79.53%～85.12%；给药14 d的杀虫率为80.41%～87.01%、保叶率为78.26%～83.49%[46]。Bt制剂与一定数量的舞毒蛾核型多角体病毒(Lymantriadisparnuclear polyhedrosis virus, LdNPV)混用对防治舞毒蛾(Lymantriadispar)具有协同增效作用，且使死亡率和速效性都得以提高，同时虫口密度降低率以混合处理为最高，为38.67%[47]。然而，Bt制剂和昆虫病毒间并不总是产生协同增效作用，因饲喂复方配剂的顺序、剂量和配比等的不同，还可产生相加作用或拮抗作用[48]。

除昆虫病毒外，Bt、球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus，Bs)、蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus，Bc)、球孢白僵菌(Beauveriabassiana)和粘质沙雷氏菌(Serratiamarcesces)等病原微生物发酵上清液对Bt都有良好的增效作用[49]。Bti K55发酵上清液和Bti K46包涵体蛋白合成的纳米银离子(silver nanoparticles，Ag NPs)对Bti细胞防治埃及伊蚊(A.aegypti)具有显著增效作用，且协同因子分别为3.3(LC50)、10.0(LC90)与1.6(LC50)、4.2(LC90)[50]。Btkurstaki发酵上清液可增效该亚种毒素对斜纹夜蛾(S.litura)、甘蓝夜蛾(Mamestrabrassicae)和甜菜夜蛾(S.exigua)的毒力，而对杀灭小菜蛾(P.xylostella)和卷叶蛾(Adoxophyeshonmai)无增效作用[51]。去除发酵上清液后，Bt-79007菌株杀灭棉铃虫(H.armigera)的效价为1 307×103IU/mL；而加入10%上清液的Bt-79007对棉铃虫的效价为前者的1.53倍[52]。同样，Btbuibui菌株发酵上清液可显著提高CrylAc毒素对斜纹夜蛾(S.litura)幼虫的杀虫活性，饲用仅含3 000 μg/g CrylAc毒素的斜纹夜蛾(S.litura)幼虫，7 d死亡率仅为54%；而混合Btbuibui菌株发酵上清液后，7 d死亡率高达100%[52]。Bc与其发酵上清液均对舞毒蛾(L.dispar)无杀虫活性，但发酵上清液中次生代谢物Zwittermicin A对Btkurstaki杀灭舞毒蛾(L.dispar)幼虫具有增效作用，且舞毒蛾(L.dispar)幼虫的死亡率与Zwittermicin A的剂量成正比[53]。球形芽孢杆菌营养期杀蚊毒素(mosquitocidal toxin 1，Mtx1)对BtisraelensisCyt1Aa毒素杀灭致倦库蚊(C.quinquefasciatus)和其速效性同样具有显著的增效作用，Cyt1Aa和Mtx1毒素作用于致倦库蚊(C.quinquefasciatus)3～4龄幼虫的LC50值分别为116.5 ng/mL和45.29 ng/mL，而当Mtx1与Cyt1Aa按1∶3比例混合后，其LC50值仅为20.19 ng/mL，而毒力是Mtx1的2.24倍；其次，Cyt1Aa和Mtx1毒素的LT50分别是7.48 h和18.02 h，混合作用的LT50减少为11.69 h，比Mtx1的LT50缩短了6.33 h，且不同比例混合情况下，LC50、LC90与LT50、LT90的协同因子均大于1，表明Cyt1Aa和Mtx1毒素之间存在协同作用，且协同效果随Cyt1Aa毒素用量的增加而得以增强[14]。粘质沙雷氏菌(S.marcesces)发酵上清液提高Bt CrylC毒素对斜纹夜蛾(S.litura)的杀虫活性达8倍，但对杀灭甘蓝夜蛾(M.brassicae)、小菜蛾(P.xylostella)和卷叶蛾(A.honmai)无明显作用。Bs对Bti Cyt1A毒素防治耐Bs菌株的史氏按蚊(Anophelesstephensi)具有显著的增效作用，且Cyt1A与Bs混合物(1∶4)的LC90比单独使用Bs高13 200倍[34]。综上所述，微生物发酵上清液的种类、浓度以及ICPs浓度都影响着上清液对Bt制剂的增效作用，且与上清液含增效物质的种类与性质有关，然而，上清液组成与具体的增效作用机制等仍需进一步研究。

3.3 其他生物杀虫剂对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

除Bt制剂外，其他生物杀虫剂同样存在防效不稳定、速效性差和持效期短等诸多缺陷，因此，不同生物杀虫剂间混用以互补增效，也是促进生物杀虫剂发展的有效途径。除病毒、细菌类生物杀虫剂外，阿维菌素、印楝素、多杀霉素/多杀菌素和甲维盐等生物杀虫剂对Bt制剂防治稻纵卷叶螟(C.medinalis)、黄野螟(Heortiavitessoides)和小菜蛾(P.xylostella)也具有显著的增效作用[54～56]。阿维菌素和Bt制剂对稻纵卷叶螟(C.medinalis)3龄初期幼虫的LC50分别为0.217 8 μg/mL和372.73 μg/mL，二者混合物(0.1%阿维菌素·1.00×1010活芽孢/g)的LC50为93.17 μg/mL，且共毒系数为147.73[54]；对5龄黄野螟(H.vitessoides)的LC50分别为1.599×10-7mg/L和6.94×10-4μg/mL，二者混合物(阿维菌素:Bt制剂=1∶9)毒效比为1.77[55]；对小菜蛾(P.xylostella)的LC50分别为3.8 μg/mL和464.8 IU/mg，二者混合物(阿维菌素:Bt=2∶3)的LC50为66.47 μg/mL，即三者均表现出对Bt制剂的显著增效作用[56]。同样，甲维盐对Bt制剂防治黄野螟(H.vitessoides)具有显著增效作用，且两者以重量比为8∶2、7∶3和6∶4混配时，增效作用最为显著[57]。

4 其他添加物对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用

动植物和微生物等在发育过程中都会产生次生代谢物，以防御病虫害的侵入和感染等。水溶性植物丹宁、没食子酸和间苯二酚可引发棉铃虫肠道破损[15,16]，L-刀豆酸可改变烟草天蛾(Manducasexta)中肠膜的透性和主动运输方式[17]，几丁质酶则通过抑制几丁质的合成，阻止昆虫正常蜕皮和变态，上述方式均可增强Bt制剂的杀虫活性[18～20]。1.63 mg/mL Bt制剂仅使10%粉纹夜蛾(Trichoplusiani)死亡，加入0.025‰～0.5‰丹宁酸可将其毒力提高47%～65%，但速效性有所降低[16]。酚糖酐、苯丙烯酸、对羟基苯丙烯酸、氯原酸、多酚氧化酶和川楝素等都可提高ICPs的毒性，且对幼虫生长发育及变态、化蛹和蛹发育等具有明显的抑制作用[15]。Bt HD-1菌株Cry毒素与几丁质分解芽孢杆菌(次生代谢产生几丁质酶)混合防治小菜蛾(P.xylostella)和棉铃虫(H.armigera)的死亡率接近100%[18]，Bt Cry21Aa毒素复配铜绿假单胞菌几丁质酶可将秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans)的死亡率提高6.3倍，且加剧其角质层、甲壳和肠的退化[20]。

由于拒食、高温、光照和辐射等环境因素的影响，Bt毒素蛋白三维结构极易被破坏而使活性降低，甚至丧失，因此，取食刺激剂和光保护剂等也被尝试用于提高Bt制剂的毒力[2,21～23,43,58]。除了成功开发的取食刺激剂Coax和Entice，糖类、脂类、氨基酸、玉米、棉花叶和棉籽等也被用于改善Bt制剂对害虫的适口性，以实现其增效作用[58]。此外，刚果红、叶酸和对氨基苯甲酸可使Bt HD-1防治欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis)的持效期得以延长，且以刚果红效果最好[2]。而荧光增白剂M2R不仅可提高Bt制剂杀灭草地螟(Loxostegesticticalis)的速效性，降低其使用浓度，而且还可显著提高其防治效果[43]。除M2R外，荧光增白剂Tinopal LPW、VBL和JD-3都可增强Bt制剂对棉铃虫(H.armigera)的毒力，协同因子分别为1.23、1.49和2.00，且VBL+Bt经紫外线照射8 h后，杀虫率仍高于70%[21]。与不产生黑色素的Bt相比，产黑色素的Bt对小菜蛾(P.xylostella)具有更强的毒力[58]，且随着黑色素浓度增加，杀虫活性提高，这是由于黑色素可有效保护Bt晶体毒素蛋白免于经紫外线照射而降解[22]。研究表明，δ-内毒素经紫外线照射7 h，其杀虫活性几乎完全丧失，而δ-内毒素与11 μg/mL黑色素复配后经紫外线照射7 h，仍可使2龄小菜蛾的死亡率超过80%[23]。

5 展望

在农林业实际生产中，高投入和集约化种植提高了生产力水平，但也导致病害虫的大范围爆发与恶化。过度依赖和滥用化学杀虫剂防治病虫害已使环境恶化、人类健康受到不良影响。而Bt制剂以其专一、高效和对人畜环境友好等优势，为防治病虫害提供了新选择。然而，Bt毒素的缺陷限制了其推广与应用，究其原因，Bt制剂主要活性成分是蛋白质，极易受到高温、辐射、光照、适口性和生物防御等因素的影响，使其活性降低，甚至丧失。通过改善Bt制剂在生产、保存和施用中的不利条件，提高Bt毒素被摄食后的溶解、酶解、透膜、与受体结合、脂筏聚集、构象改变、寡聚化、插入上皮细胞和孔洞形成等诸多环节上的作用效率，克服病虫害自身产生的抗性，是实现增效Bt制剂毒力的关键。

开发速效性快、持效期长、特异性强和广谱的生物杀虫剂，从而逐步降低、甚至完全替代化学杀虫剂的使用，将是农林业病虫害综合治理的发展趋势。因此，发掘快速、稳定、高效和环境友好型的增效物质(剂)和因子，以弥补Bt制剂使用的诸多缺陷，可为复合新型Bt制剂的研制提供广泛的理论依据。然而，Bt毒素的氨基酸序列、空间结构及杀虫谱具有多样性，毒力发挥也需多种因素的协同作用，是多步骤的作用结果，且各步骤都可能受到环境因素的影响，因此，增效物质(剂)、因子的合理使用必须依据其作用机制及增效机制而进行。此外，还应充分考虑增效物质(剂)和因子残留、毒性、对非目标昆虫(尤其是有益生物等)的影响，以及目标害虫的种类、龄期和敏感性等。

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