苏云金芽孢杆菌（拉丁学名：Bacillus thuringiensis），简称Bt菌，是芽孢杆菌科芽孢杆菌属的兼性厌氧型革兰氏阳性菌，也是应用最为广泛的病原性杀虫脒细菌。苏云金芽孢杆菌在土壤、水、空气、植被中广泛分布。
苏云金芽孢杆菌最初由日本生物学家Ishiwata于1901年在染病桑蚕体内发现。1956年，T. Angus证明了苏云金芽孢杆菌产生的Cry蛋白具有杀虫作用。20世纪80年代，人们证实苏云金芽孢杆菌基因在植物体内可以遗传，开启了苏云金芽孢杆菌转基因产品的研究与应用。苏云金芽孢杆菌营养体两端钝圆，大小为1.2~1.8μmx3.0~5.0μm，多数种有周生鞭毛。苏云金芽孢杆菌的生活周期可分为3个发育阶段：芽孢休眠期、营养体时期和孢子囊时期。
苏云金芽孢杆菌对鳞翅目、双翅目、鞘翅目等100多种害虫和动植物线虫有很好的毒杀作用。其成熟的营养体内能形成芽孢和伴孢晶体，其杀虫脒活力源于伴孢晶体内的晶体蛋白δ-内毒素，以及β-外毒素、α-外毒素和γ-外毒素。多数鳞翅目幼虫，如菜粉蝶食入芽孢和晶体蛋白后，毒素在肠管内作用数分钟，微绒毛开始膨胀，解体，中肠细胞出现突起，然后破裂，从而引起摄食停止。美国白灯蛾随着中肠损伤而出现各种障碍，如腹泻、胃肠麻痹与反胃等，直至死亡。苏云金芽孢杆菌已广泛用于防治蔬菜害虫、水稻害虫、棉花害虫、玉蜀黍属害虫、园林及果茶害虫、医学昆虫、仓储害虫和动物寄生昆虫等。
名字由来
最早被发现的一株是日本人石渡于1901年从蚕尸上分离到的，取名为“猝倒杆菌"，但当时未引起重视。1911年德国人Berliner从地中海粉螟中分离到一株致病细菌，命名为苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）。因为这株芽孢杆菌属是在德国苏云金省获得的，故而得名。此后该细菌在害虫的生物防治中得到广泛应用。
分类
苏云金芽孢杆菌被发现以后，很长一段时间内在种的分类研究中是有争议的。主要问题在于Berliner提出的苏云金芽孢杆菌属是一个独立的种，还是蜡状芽孢杆菌（B.cereus）的一个变种，争论的焦点在于伴孢晶体的生成是否可以作为区别上述两个种的依据，因为当时的《伯杰氏细菌鉴定手册》只把稳定时的特征作为分类指标。不同意把苏云金芽孢杆菌作为一个新种的理由在于试验证明苏云金芽孢杆菌产生伴孢晶体是不稳定的，例如在培养苏云金芽孢杆菌时加入尿素，就不产生伴孢晶体了，并且这种不产晶体的菌株，不能再变为产晶体的菌株。因而有人认为苏云金芽孢杆菌属只是蜡状芽孢杆菌的一个变种。
然而细菌分类不仅依赖个体形态和菌落形态，还包括生理生化反应、对噬菌体的感受性、血清学试验、脱氧核糖核酸同源、生态及生活史等。利用这些方法检测了苏云金芽孢杆菌与蜡状芽孢杆菌，表明它们之间有原则上的不同，是近源的两个独立的种。《伯杰氏细菌鉴定手册》第7版考虑了它们的这些差别，以及苏云金芽孢杆菌在经济上的重要性，于是把它作为一个独立的种。
苏云金芽孢杆菌菌株主要分离自土壤，根据鞭毛蛋白的抗原特性不同可将其分成不同血清型亚种。到1999年，已鉴定的亚种有70个鞭毛血清型、83个亚血清型。
形态特征
苏云金芽孢杆菌营养体两端钝圆，大小为1.2~1.8μmx3.0~5.0μm，多数种有周生鞭毛。革兰氏染色呈阳性。通气良好时，32℃培养，营养生长期为8~12小时。营养繁殖方式是横裂生殖。营养体生长到一定阶段进入芽孢囊期。成熟的芽孢着生于细胞的一端。同时，在细胞的另一端，则形成容易着色的伴胞晶体；伴胞晶体可以是一个、两个或多个，形态也不尽相同。
芽孢成熟后，芽孢囊破裂，释放出游离的芽孢和伴胞品体。苏云金杆菌芽孢的形态和大小，往往依菌株本身的特性、培养基和培养条件的差异而不同。芽孢能抵抗高温、干燥、化学药物的影响。伴胞晶体是一种蛋白质，由一种或多种多肽组成，形态有菱形、长菱形、方形、圆形，或椭圆形、镶嵌形、无定形和三角形等。大多数菌株的伴胞品体对敏感昆虫有特异的毒杀作用。
但不同亚种有差异。以周生鞭毛运动，如武汉亚种(subsp. wuhanensis)。革兰氏反应呈阳性，好气，需要充足的空气才能生长良好。在平面培养基上形成圆形菌落，边缘整齐，乳白色，有光泽。生长最适温度为28~32℃，高限40~45℃，低限10~15℃，适宜于中性pH值范围。能利用葡萄糖、海藻糖等作碳源，并能产生酸;能使牛乳凝固及明胶分解；具γ-外毒素使卵黄琼脂培养基液化。
特征鉴定
1.革兰氏染色和芽孢染色。取24h菌龄的培养物，以革兰氏染色法进行染色，并在显微镜油镜下观察，以鉴定菌株属于革兰氏阳性菌还是阴性菌。一般情况下，观察芽孢不是必须通过芽孢染色法，在革兰氏染色或者普通石炭酸品红粉染色1~2min后就能在油镜下看到，苏云金芽孢杆菌的芽孢和伴孢晶体甚至可以不经染色直接在相差显微镜下观察到。极少数情况下才须经芽孢特殊染后在普通光学显微镜下观察。
观察芽孢时注意芽孢的形状、大小及着生位置，芽孢囊是否膨大，伴孢晶体的形状与分布等。当苏云金芽孢杆菌菌体老熟时，芽孢呈椭圆或卵圆形着生于菌体细胞一端，大小约（0.8~0.90）μmx2.0μm，在细胞的另一端形成一至多个菱形或正方形的伴孢晶体有时芽孢位于细胞中央，而伴孢晶体却位于细胞两端，完全成熟后的芽孢和伴孢晶体常呈游离状。能形成芽孢并同时形成伴孢晶体是苏云金芽孢杆菌属区别于其他芽孢杆菌的最显著的形态特征。
2.菌体大小及个体形态观察。在进行革兰氏染色观察和芽胞染色观察的同时，注意观察细菌营养体的形态、大小、杆菌两端、排列及分布等个体特征，同时测定菌体大小，做好记录。
3.通过鞭毛染色法染色。以鞭毛染色法确定鞭毛的有无及其着生位置等。须取24h的培养菌及多个重复实验的一致结论，获得准确的结果。
4.用亚甲基蓝染色液染色。取幼龄培养物，用0.1%美蓝染色液染观察原生质中有无不着色的聚 βγ-羟基丁酸颗粒。
分布与生境
苏云金芽孢杆菌在土壤中、病死昆虫、贮藏物、植被以及污水、尘埃等基质上均有广泛的分布，而土壤作为微生物的大本营，也是苏云金芽孢杆菌分布最为丰富的生境。这是由于分布于其他生境，如死虫、枯枝落叶、尘渣、污水等的苏云金芽孢杆菌菌株，最终也随着生物大循环而回到土壤中。因此，土壤环境往往被选择作为研究不同苏云金芽孢杆菌资源的材料，许多对特定目标昆虫有毒的亚种（或菌株）也从土壤中被分离到。
生活史
苏云金芽孢杆菌的生活周期可分为3个发育阶段：芽孢休眠期、营养体时期和孢子囊时期。
芽孢（spore）又称孢子，是休眠的细菌，能抵抗干燥、高温和低温等不良环境，是保持种存活的形式。遇到适宜条件时，2~4h即发芽成为营养菌体（vegetativecell）。营养菌体经过4~6h横裂增殖，6~10h时分裂繁殖最旺盛，进入对数生长期。在此时，因不同亚种而有外毒素从菌细胞释放到培养基中。
营养菌体生长到一定时间后，受营养或环境因素的影响，形成孢子囊。此时，发生许多细胞学和生物化学的变化，菌体先合成孢外酶（即γ-外毒素），分泌于菌体外，可能有助于菌体分解和吸收某些形成孢子囊所必需的物质。营养体生长到稳定期的后期，在孢子囊的一端或中央开始形成一个卵圆形的芽孢，亦称内生孢子，其大小依亚种而异。如苏云金亚种（subsp.thuringiensis）的芽孢约0.8~0.9x2.0μm。武汉亚种的芽孢约0.55x1.38μm。同时，在另一端形成蛋白结晶，叫伴孢晶体（即S-内毒素）。此时若缺乏足够的空气会延迟芽孢的形成，甚至不能形成。镜检时芽孢不易被石炭酸品红粉染色，但可被孔雀石绿染成绿色。芽孢囊不膨大。生长至衰亡期后，芽孢囊破裂，芽孢被释放出来。在部分亚种中，如幕虫亚种（subsp.finitimus）等中，其芽孢从营养体分离后，孢与伴孢晶体被包裹在芽孢外套里，不发生分离。伴孢晶体形状、大小与数目依亚种与菌株不同而异，一般呈菱形、长菱形、方形等形状，但也有呈圆形或椭圆形三角形、镶嵌形、无定形等。每个营养体可形成一个至数个伴孢晶体。
土壤菌种分离
稀释涂布法
铲去取样点的土表层，用干净的采样工具铲取土样50~100g，每个采样点至少取10处，并将所采土样装于无菌瓶中混匀，带回实验室风干、碾碎，充分混合后取约50g细土，密闭于塑料袋中并保存在低温干燥处。
称取10g土样于装有100m无菌水的三角瓶中（瓶内装有玻璃珠），充分振荡以分散菌体，即成为稀释10倍的土壤悬液，置于65℃水浴中预处理15min，杀灭真菌及非芽孢类微生物。
向牛肉膏蛋白胨琼脂培养基加入适量抗生素（苄青霉素、多黏菌素B，或者两者同时添加，浓度为4~5mg/L）进行选择性培养。加入青霉素和多黏菌素B对其他芽孢类细菌有较好的抑制作用，而对苏云金芽孢杆菌的影响甚微，因此选择性培养效果很好，可以较大地提高苏云金芽孢杆菌的检出率。但抗生素的含量不能太高，否则同样会抑制苏云金芽孢杆菌的生长，影响分离效果。有时在培养基中单独添加多黏菌素B（浓度为5mg）也有较好的分离效果。琼脂培养基以三角瓶盛装，做常规灭菌，灭菌完成立即添加抗生素，待冷却至50℃左右时倾倒入无菌培养皿备用。
采用10倍逐级稀释法，依次得到10-2、10-3、10-4、10-5、10-6稀释度的土壤稀释液。可根据土壤中微生物的数量，决定最高的稀释度。土壤稀释方法详见“实验九，微生物的接种、分离技术与菌种保藏”用无菌移液管取上述3~5个连续稀释度的土壤稀释液0.1mL每一个稀释度重复做3次，分别放入分离培养基的无菌琼脂平板中，用无菌三角扩散棒将稀释液涂布开来。
将涂布好的培养皿倒置于30℃培养箱中恒温培养，培养24h、48h、72h后，观察记录培养菌落的形态。苏云金芽孢杆菌在牛肉膏蛋白胨培养基中培养24h后即可形成灰白、大小均匀、黏湿、不透明、有皱纹、边缘不规则的菌落。挑取外观疑似的菌落，用石炭酸品红粉染料染色1~2min，镜检，观察记录菌体、孢和伴孢晶体的形态。若具有杆状营养体、芽孢及伴孢晶体，可初步确定为苏云金芽孢杆菌，挑取这些菌落做重复的培养观察，其余菌落可以灭菌后丢弃。最后将拟确定的目标菌落转至培养斜面，反复转管培养。若菌种不纯，可再依法反复稀释，或配合进行划线分离，直至获得纯培养菌株为止。
将检查合格、有伴孢晶体的纯培养菌株转至无菌斜面，于30℃环境中培养24h后直接放4℃冰箱保藏。或取高浓度的斜面孢子悬液于无菌砂土管中，置于真空干燥器内抽真空后于4℃冰箱中冷藏保存。
毒素
苏云金芽孢杆菌至少可产生四种毒素，即除伴孢晶体（称为δ-内毒素）外，还有α、β、γ三种外毒素。其中研究得较详细的而且在实际应用中作用较大的是8-内毒素。
δ-内毒素，即构成伴孢晶体的杀虫脒品体的杀虫晶体蛋白（Insecti-cidal Crystal Proteins,ICPs）是一类由苏云金芽孢杆菌所产生的重要杀虫物质，是β杀虫剂的主要有效成分，也是抗虫转基因植物的重要目的基因之一。已克隆的ICPs基因有140多种，按同源性可分为两大类群，即Cry蛋白和Cyt蛋白，分子量从27~140kDa不等。其中，Cry蛋白无论在种类上、还是在实际应用中都占主要地位。当伴孢晶体被昆虫食人后，首先要在昆虫中肠液中溶解并释放出杀虫脒晶体蛋白。大分子量杀虫晶体蛋白(130kDa)，在它们与中肠上皮膜受体结合以前，首先需经美国白灯蛾中肠Caspase-3酶切活化，从原毒素（protoxin）分子的N_、C_末端分别切除部分氨基酸残基，形成真正具有杀虫活性的毒性肽（50-65kDa），然后与中肠上皮细胞作用引起中肠发生病理学变化、昆虫死亡。
对ICPs杀虫机制的研究，通过X-光晶体射分析发现，完整的毒性肽一般由三个结构域组成。结构域Ⅰ由一个α-螺旋束组成，可能与细胞膜穿孔有关：结构域Ⅱ 由三组β-折叠片层组成，可能参与了素与膜受体蛋白的识别和结合；位于毒素分子C_端的结构域Ⅲ，则可能能够防止昆虫肠道Caspase-3对毒性肽分子的进一步降解。在结构分析基础上，人们又通过基因定点突变等手段对杀虫脒晶体蛋白作用的分子机制作了深入探索，从而对那些与受体结合和膜穿孔等有关的-折叠片、α-螺旋等二级结构，甚至关键的氨基酸残基等有了一定的了解。研究表明，在杀虫过程中，毒性肽首先通过结构域Ⅱ或结构域Ⅲ的特殊部位与昆虫中肠上皮细胞膜上的受体蛋白识别并专一性结合，从而诱导毒素分子空间构象发生变化，使结构域Ⅰ中的某些α-螺旋从α-螺旋束中弹出并插入细胞膜中；来自多个毒性肽分子的α-螺旋通过在膜中发生寡聚合，围成外表面疏水、内表面亲水的膜离子通道，进而引起细胞渗透平衡的破坏、细胞吸胀破裂，最后导致肠壁破裂、昆虫死亡。这些研究结果将对毒素改造以及昆虫抗性克服有较大帮助。
即磷酸脂酶C。蜡状芽孢杆菌也产生这种毒素。它能破坏中肠细胞的磷脂膜，从而造成细胞破裂，进而造成消化道壁破裂，细菌营养体和孢子侵入血腔。这种感染可形成典型的败血症。但从实用的角度来看，α-外毒素对于防治鳞目昆虫的作用并不大。因为磷脂只能由营养细胞产生，而大多数鳞翅目昆虫幼虫的中肠pH值很高，孢不能萌发，并不存在营养细胞。
β-外毒素
是一种腺苷行生物，作为ATP的类似物而起作用。实验证明，β-外毒素能抑制RAN的合成，因为多聚酶把-外毒素当作ATP。所以这种抑制可被ATP部分逆转。还有实验证明，β-外毒索也是腺苷环化酶C的竞争性抑制剂，使ATP形成cAMP的反应受阻。cAMP是第二信使，调节多种激素的水平。所以β-外毒素能影响受激素调节的一些生理活动，如昆虫的变态。
日本曾将β-外毒素混入家畜和家禽饲料中，用于防止类便中家羽化为成虫。但后来发现β-外毒素对鸡等动物有一定毒性，使用受到限制。从作用机理来年看，β-外毒素对哺乳动物是有害的，所以工业生产所用的菌株都是不产-外毒素的变种。但如果合理使用，β-外毒素仍可能是一种有前途的杀虫剂。
一种性质尚未确定的酶类，可与磷酸甘油酯作用。分子结构和毒性不详除上述毒素外，苏云金芽孢杆菌的某些变种还能产生一些特殊的素素。如甲壳质等。由于比较少见，研究得比较少，实际应用中一般不予考虑。
杀虫
杀虫机制
不同品系的苏云金芽孢杆菌感染不同的昆虫，其致病过程有些差异，但是昆虫一般都因晶体蛋白引起的中毒症和因细菌增殖引起的败血症，两症并发而死亡。对感染苏云金芽孢杆菌的鳞翅目昆虫和双翅目昆虫进行系统的组织病理和细胞病理学研究。试验证明：δ-内毒素对这两类昆虫中肠上皮细胞的作用十分迅速，处理后1min之内，柱状细胞的微绒毛紊乱且不规则膨大，从基部开始消失，线粒体和粗面内质网有不同程度的膨大和解体。随后可以看到球状突起出现，并逐渐取代微绒毛。随着感染时间加长，细胞内出现许多空泡并进一步扩大，致使整个细胞解体，脱落到肠腔。
多数鳞翅目幼虫，如菜粉蝶食入芽孢和晶体蛋白后，毒素在肠管内作用数分钟，微绒毛开始膨胀，解体，中肠细胞出现突起，然后破裂，从而引起摄食停止。美国白灯蛾随着中肠损伤而出现各种障碍，如腹泻、胃肠麻痹与反胃等，直至死亡。
苏云金芽孢杆菌的杀虫脒范围已扩展到鳞翅目、双翅目、鞘翅目、同翅目、直翅目、膜目、虱目等昆虫以及线虫、螨形总目等害虫。近年来国际上分离到了具有抗癌活性苏云金芽孢杆菌菌株。每一菌株都有特定的杀虫专一性，有的菌株仅能杀某一目的昆虫，有的只能杀某一科的昆虫。
苏云金芽孢杆菌主要是经口感染昆虫的，它杀死昆虫可由菌体本身的活动而引起，但使害虫死亡的更主要原因则是菌体产生的毒素。毒素不仅能帮助细菌入侵而且可使害虫在短时间里中毒死亡。苏云金芽孢杆菌的致病过程，可因菌株和昆虫种的组合不同而不同，但一般因晶体毒素中毒症较多。
鳞翅目幼虫依其对晶体毒素的敏感性及其食人晶体毒素后感病反应的不同，被分为如下3种类型。但也有学者认为把对苏云金芽孢杆菌敏感的昆虫截然地分成Ⅰ型、Ⅱ型或Ⅲ型似乎是困难的。
Ⅰ型：昆虫在食人伴孢晶体后几分钟引起中肠麻痹，1~7h可使肠壁破损，肠道碱性内含物漏人血腔，引起血淋巴pH值增高（1~1.5单位），导致昆虫全身瘫痪而死。如家酒店集团蚕、柞蚕（Antheraea pernyi）和番茄天蛾（Protoparce quinquemaculata）。
Ⅱ型：昆虫在食人伴孢晶体后几分钟内能引起中肠麻痹，但肠道内容物不自肠道漏入血腔，血淋巴pH值只因停止取食后的饥饿而有微小升高；故无全身瘫痪出现，2~4d死亡。鳞翅目中大多数昆虫属此类型。代表种为欧洲粉蝶和森林天幕毛虫（Malacosoma disstria）。
Ⅲ型：昆虫食人伴孢晶体不能致病，要同时食人伴孢晶体和芽孢才能起作用。感染后不出现全身瘫痪症状，血淋巴pH值也不发生改变，2~4d死亡。代表种为地中海粉斑螟。
主要病症
不同品系的苏云金芽孢杆菌感染不同的昆虫，致病过程也有差异。但昆虫一般都因晶体蛋白引起的中毒症和因细菌在体内增殖而引起的败血症并发而死亡。鳞翅目昆虫幼虫吞食晶体蛋白后，中肠细胞迅速破坏，造成肠穿孔，细菌侵人血腔并繁殖。美国白灯蛾可出现突然拒食、腹泻和胃肠麻痹等症状，最终形成败血症和全身瘫痪而死。整个过程为 2~4天。死亡后的虫体一般体色变深，呈褐色或黑色，体软，腐臭。
施药方法
可采用喷雾、喷粉、灌心、飞机喷洒等。无论哪种方法，务必施药均匀，保证害虫有吃食的机会，方能起到毒杀作用。苏云金芽孢杆菌杀虫剂加入微量的化学杀虫剂，或与其他微生物杀虫剂混合施用，可以起到协同作战的效果，能显著提高害虫的死亡率。
苏云金芽孢杆菌杀虫脒剂与其他生物制剂复配的生物农药，有更广的杀虫谱。
应用发展
1956年，T.Angus证明了苏云金芽孢杆菌产生的Cry蛋白具有杀虫作用。
1962年，巴斯德研究所的Barjac创立了一个新方法，她根据苏云金芽孢杆菌营养型细胞的鞭毛抗原性把世界各地发现的属于苏云金芽孢杆菌的菌株分成许多不同的血清型，其方法是将试管中的苏云金芽孢杆菌倒立在半固体的细菌培养基中培养，活化鞭毛，然后扩大培养，注射动物，使之产生抗血清，利用此已知菌的抗血清可以鉴定未知的菌株是否与已知菌株有共同的鞭毛抗原，即根据它和抗血清在玻片上或试管中有无凝集现象而证明此株苏云金芽孢杆菌的血清型。
20世纪80年代，人们证实苏云金芽孢杆菌基因在植物体内可以遗传，开启了苏云金芽孢杆菌转基因产品的研究与应用。
1987年，Tavers等利用醋酸盐对芽孢萌发的选择性抑制试验，发明了采用选择性培养基分离苏云金芽孢杆菌的方法，从而提高了从虫体分离苏云金芽孢杆菌的效率。
1993年，中国就已经成功地将苏云金芽孢杆菌基因转入玉蜀黍属，完全掌握了转基因玉米的研发技术。
华中农业大学、南宫生物化工厂从1500株苏云金芽孢杆菌中筛选到一株对棉铃虫特异高毒力的菌株YBT-1520，该菌株对棉铃虫的毒力明显高于HD-1菌株，属鞭毛抗原血清型H3abc，其crylh(c)基因定位于7.0kbHindⅢ片断上，基因核苷酸序列有四个碱基与HD-1有明显差异，在国内外属首次发现。1994年至1995年，本成果已在中国河北、河南省两省推广150万亩，防治二代棉铃虫的效果达85%以上，累计新增产值1600多万元。
菲律宾是首先利用转基因抗虫玉米防治亚洲玉米螟的亚洲国家，2008年种植转基因玉米35万公顷（其中抗虫玉米28万公顷），农民增收4900多万美元，2003年至2008年因种植转基因玉米农民增收8800万美元。
为了控制草地贪夜蛾，巴西于2008年至2009年生长季开始种植转苏云金芽孢杆菌基因抗虫玉米，2009年至2010年生长季其面积已占玉米总面积的39.5%。
截至2013年，中国已建成了先进的基因转化平台，克隆了一批具有自主知识产权的功能基因，培育出了一批性状优异的转基因玉米材料，并具备了工厂化生产能力。从而，形成了从基因克隆、规模化转化、安全评价、品种培育甚至商业化开发的完善的转基因玉米开发体系。
2019年，科诺生物生产的KN11产品，中国国内销售额约为1900万元，其中仅在用于防治草地贪夜蛾上的销售额就已超过500万元。另外，该苏云金芽孢杆菌制剂在防治二化螟、稻纵卷叶螟 （Cnaphalocrocis medinalis Guenee）和菜粉蝶（Pieris rapae）等害虫上也具有显著效果，并已在华中地区、华东和珠三角地区等区域进行推广应用。
2021年11月，中国首例基因工程微生物农药“苏云金杆菌G033A”，也是中国国内获批登记的第一个基因工程生物杀虫剂，在露地蔬菜、油菜、茶园、北方玉米等种植中采用该产品进行生物防治，效果达80%，并实现示范田块天敌昆虫数量显著高于化学杀虫剂防治田块，经济、生态和社会效益显著，应用前景良好。
截至2024年，中国国家植保微生物种质资源库（湖北）已保存3000余株苏云金芽孢杆菌株，研究人员已完成所有菌株的农药杀虫脒活性评价，筛选出多株对不同种类目标昆虫的高活性菌株，开发出十余种生物农药产品，广泛用于粮食作物和经济作物病虫害防控。
应用领域
苏云金芽孢杆菌可以用于防治的蔬菜害虫有欧洲粉蝶、小菜蛾、瓜绢螟、番茄棉铃虫、烟草夜蛾、银纹蛾等，而且对这些害虫的天敌如跌蛹蝇蛹金小蜂属和小菜蛾绒茧蜂的影响很小，在无公害蔬菜种植中起着很重要的作用。
自20世纪70年代初期起，中国应用苏云金芽孢杆菌防治多种水稻害虫，取得了较好效果，并且积累了大量经验，摸索出许多用苏云金芽孢杆菌防治水稻害虫的好方法。苏云金芽孢杆菌已成为中国水稻害虫防治的重要手段之一。已报道用苏云金芽孢杆菌可有效防治的水稻害虫有直纹稻弄蝶、稻纵卷叶螟、三化螟、二化螟、稻鳞翅目、稻马、蛞蝓等。
棉铃虫隶属鳞翅目夜蛾科，是世界性的棉花害虫，可造成棉花大面积减产甚至绝收。多年来棉铃虫的防治都是使用化学农药，棉铃虫对常用菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类农药都已产生了抗性，使田间用药量增大，破坏了生态平衡，导致棉铃虫的大爆发并使生产成本一再提高。低毒、无公害的生物杀虫剂在棉铃虫综合防治中显示出越来越重要的作用，其中使用面积最大应用最广泛的当属苏云金芽孢杆菌，用其防治棉铃虫取得了一定的成效，对二代棉铃虫的防效可达95%以上，可将虫口密度压低到经济损失水平以下。
玉米螟是危害玉米的主要害虫之一，用苏云金芽孢杆菌防治玉米螟比常用化学农药的效果还好。在山东省用苏云金芽孢杆菌粉0.5kg加土50~100kg，和50~100kg苏云金芽孢杆菌菌土加巴氏蚕白僵菌20倍菌土防治玉米螟取得了良好的效果。江苏省用浓度为每毫升0.5亿~1亿的7216菌液在玉米心叶期进行灌心防治，72h后玉米螟美国白灯蛾的死亡率达83.4%~88.8%。用菌株7216、HD-1、7404（H4ac）和77-1（H1）四种苏云金芽孢杆菌分别制成5亿·g-1和10亿·g-1的颗粒剂，在玉蜀黍属心叶期施用，茎减退率和蛀孔减退率分别为70%~90%和82%~93%。飞机喷酒苏云金杆菌乳剂防治玉米螟试验证实，对一代玉米螟的防治效果可达70%左右。
苏云金芽孢杆菌在防治松毛虫属、栎绿卷叶蛾（Tortrix viridana）和落叶松灰小卷叶蛾（Eucosma diniana）、天幕毛虫（Malacosoma Pluviale）、舞毒蛾（Lymanlria dispar）、异色卷叶蛾（Argyroplace variegana）、苹白小卷叶蛾（Spilonota ocellana）、松白条尺蛾科（Operophtera brμmata）、苹果巢蛾（Hyponomeuta malinellus）、食果巢蛾（H. padellus）和美国白灯蛾（Hyphantria cunea）、葡萄上的卷叶蛾等林业害虫方面均获得良好效果。
1.防治蚊虫：苏云金芽孢杆菌H-14是一种广谱的生物杀虫剂，曾用于防治多类蚊类幼虫。从对8种蚊类幼虫敏感度测定的结果来看，它对伊蚊（A.vezans）幼虫毒效最高，对库蚊的毒效略差，对疟蚊属的毒效较差。
在德国莱茵河流域500km2的范围内利用苏云金芽孢杆菌i对伊蚊进行连续18年的控制，取得了较好的防治效果。同时，在中国、印度、美国、巴西等地也进行了苏云金芽孢杆菌i的野外应用，将其成功地用于伊蚊美国白灯蛾的防治。
2.防治蚋：蚋是一种长2~5mm的吸人畜血液的小型双翅蝇，苏云金芽孢杆菌以色列亚种除了对蚊类美国白灯蛾有高毒力外，对蚋也有很高的毒性。以色列亚种杀蚋的主要因子也是伴孢晶体，当伴孢晶体被蚋幼虫吞食后，在蚋中肠的碱性条件下，蛋白质原毒素降解成毒性多肽，破坏中肠上皮细胞致使蚋幼虫死亡。
苏云金芽孢杆菌可以用于防治印度谷螟、粉斑螟、粉螟、米蛾、地中海螟蛾科、米缟螟、绿豆象等仓储害虫。
为扩大苏云金芽孢杆菌的杀虫脒谱，给动物寄生虫病防治找到一种新型有效的生物制剂，研究者们在苏云金芽孢杆菌防治动物寄生虫方面也做了许多工作，发现苏云金芽孢杆菌的芽孢可杀死动物粪便中的点状古柏线虫（Cooperia punctata）、奥氏奥斯特线虫（Ostertagia ostertagi）和蛇形毛圆线虫（Trichostrongylus colubriformis）等线虫虫卵。用库斯塔克亚种的粉剂和液剂拌饲料防治兔的球虫病，获得了明显的驱虫效果与增重效果。
能杀死乳突类圆线虫（Strongyloides papillosus）丝虫病型美国白灯蛾以及捻转血矛线虫（Haemonchus contortus）虫卵L1、L2和L3的苏云金芽孢杆菌菌株后又发现苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白对羊捻转血矛线虫成虫有作用，菌株YBT-1953的晶体蛋白经静脉注射或肌肉注射后，可驱除羊体内捻转血矛线虫的成虫，且静脉注射与肌肉注射的驱虫效果相似。此外发现苏云金芽孢杆菌晶体毒素对体外培养的日本血吸虫童虫的毒力，并发现对动物体内的日本血吸虫有作用，且静脉注射晶体蛋白的疗效最好，许朝晖等则通过实验初步证明了晶体毒素对体内、体外血吸虫成虫均有定的毒力，从而拓宽了苏云金芽孢杆菌的杀虫脒谱，为其在血吸虫病防治上的应用提供了可能。
杀虫剂优点
1.对人畜无毒，使用安全。苏云金芽孢杆菌的蛋白质毒素在人和家畜、家禽的胃肠中不起作用。
2.选择性强，不伤害天敌。苏云金芽孢杆菌只特异性地感染一定种类的昆虫，对天敌起到保护作用。
3.不污染环境，不影响土壤微生物的活动，是一种干净的农药。
4.连续使用，会形成害虫的疫病流行区，造成害虫病原苗的广泛传播，达到自然控制虫口密度的目的。
5.没有残毒，生产的产品可安全食用，同时，也不改变蔬菜和果实的色泽和风味。
6.不易产生抗药性，这只是相对而言。人类与有害昆虫的斗争，是极其艰苦和复杂的，最近已经发现了抗药性的报道，但不象化学农药产生的那么快。
安全性
国际上推广应用的转基因抗虫玉蜀黍属多为表达Cry1Ab或Cry1F晶体蛋白等，这类蛋白是专一性的高效杀虫脒蛋白，当鳞翅目昆虫的幼虫如玉米螟取食后会穿过其围食膜并与肠道上皮细胞的特异性受体结合，形成穿孔，细胞因失去渗透平衡死亡，最后导致害虫死亡。由于只有鳞翅目害虫的肠壁细胞上含有这类蛋白的有效结合位点，而其他昆虫和动物肠道上皮细胞则没有，因此其杀虫作用具有高度专一性，只对“靶标昆虫”鳞翅目害虫有效，同时对这些害虫的天敌，如捕食性天敌七星瓢虫、草蛉、蜘蛛和其他有益昆虫如蜜蜂属等是安全的，并得到了大量的科学实验数据证明。因此，转苏云金芽孢杆菌基因抗虫玉蜀黍属可作为玉米害虫综合治理的一项重要措施与防治害虫的其他方法如生物防治协调使用，从而建立高效、可持续、环境友好、经济、可操作性强的玉米害虫综合治理体系。
注意事项
在田间应用上，要确保杀虫剂质量，要满足苏云金芽孢杆菌迅速生长的温度条件，温度越高，致病力越强。要避开强烈日光，因为紫外线对苏云金芽孢杆菌会造成伤害，最好在下午4点以后施药。此外还必须注意目的害虫的生活习性和敏感性，寄主作物和环境条件及增效剂的应用等。例如，防治钻蛀害虫应在卵孵化盛期，施药2次-3次，特别是对螟虫，防治效果好。螟虫一旦蛀入茎中，防治效果就差。防治玉米螟，必须严格掌握在玉米心叶末期用药，方能收到良好效果。防治棉铃虫，应掌握在排卵高峰后2天～3天施药，效果显著。群众有治虫不见虫，打卵不打虫的防治经验。这样，美国白灯蛾孵化时，一咬破卵壳就把杀虫剂吃到了肚里，很快中毒死亡。苏云金芽孢杆菌杀虫剂残效期一般可达7天～10天。施药后如果降雨，雨水会冲掉药液，应该重新喷洒。
参考资料 >
苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis YLX-4及其应用.天眼查.2025-09-16
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转基因抗虫玉米——玉米钻心虫的克星.中华人民共和国农业农村部.2025-09-16
我国微生物农药的研发与应用研究进展.微信公众号.2025-09-16
关于政协十三届全国委员会第四次会议第4069号（科学技术类165号）提案答复的函.中华人民共和国科学技术部.2025-09-16
探访湖北唯一国家植保微生物种质资源库.湖北省人民政府.2025-09-16