微生物农药是化学农药的理想替代品,一般认为其来源于自然,释放于自然,是理想的环境友好、生态安全、对人体无害的植物病虫害控制剂。然而,微生物农药的使用到底是否产生环境胁迫?胁迫程度如何?特别是大剂量使用后是否存在生态安全风险?这些科学问题,目前国内外尚无一致结论,也缺乏系统研究和评价。为此,该论文以典型杀虫微生物农药——苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)和杀细菌农药——解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens,Ba)为材料,通过研究其在植物叶际和小鼠肠道中的消长规律及对其他微生物群落结构的影响,探讨微生物农药的环境安全性及生态学效应,为微生物农药环境安全性评价导则的制定及检测方法的建立奠定理论基础和技术支持。利用抗生素标记菌株的平板培养法,分别研究了Bt推荐剂量(1.5×107个/mL)和高剂量(1.5×109个/mL)喷雾后在棉花、苋菜、水稻叶际的消长动态,证明Bt在植物叶际的消长规律与其喷施浓度和植物有关,推荐浓度Bt在三种植物叶际的消长规律一致,15天后Bt数量维持稳定(约6.3×103个/g)。高浓度Bt在植物叶际消长规律与植物品种有关。高浓度Bt在棉花叶际的数量下降速度比在苋菜和水稻叶面的数量下降速度大。对三种植物叶际细菌、真菌数量的检测表明,Bt两种使用剂量对植物叶际微生物数量无显著影响。PCR-DGGE及16S rRNA序列分析证明,Bt高剂量使用对棉花叶际细菌群落结构有显著影响,Acinetobacter sp.、Sporosarcina sp.、Bacillus sp.、Pseudomonas sp.、 Paenibacillus sp的数量明显减少。Bt推荐剂量使用对苋菜叶际细菌群落结构有显著影响,Pseudomonas sp.、Yersinia sp.、Sporosarina sp.、Bacillus sp.、 Streptoplyta sp.的数量减少。Bt对水稻叶际细菌群落无明显影响,也不影响三种供试植物叶际真菌群落结构。采用与上相同的方法,研究了灌胃处理后Bt在小鼠肠道的消长规律及其对肠道优势菌数量和微生物群落结构影响,证明小鼠肠道不利于Bt生存,只在推荐剂量灌胃后6h和12h时于小鼠粪便中检测到了活Bt菌。而且,在该剂量处理下,Bt对小鼠肠道优势类群大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌的种群数量无显著影响。PCR-DGGE分析表明,Bt也未改变小鼠肠道微生物的群落结构。这些结果表明Bt不改变哺乳动物小鼠肠道的生态环境,是环境安全的。利用利福平抗性标记菌株,研究了内生细菌Ba (1.5×107个/mL)在棉花、苋菜、水稻叶际的消长动态及其对叶际微生物数量的影响。结果表明,Ba在三种植物叶际的消长规律相似,15天后残存在三种植物叶际的Ba数量基本维持稳定(约8.3×103个/g)。Ba对这三种植物叶际细菌和真菌数量无显著影响。表明内生细菌Ba是一株安全的生防菌株。采用愈创木酚法、高锰酸钾滴定法和氮蓝四唑法,研究了喷施Bt(1.5×107个/mL)及Ba(1.5×107个/mL)对棉花叶片过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性的影响,结果表明,与对照相比,喷施Bt和Ba对棉花叶片过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的活性没有显著影响。利用GC/MS分析技术,研究了喷施Bt和Ba对棉花叶片化学组成的影响,发现Bt和Ba的使用并不改变棉花叶片的化学组成。这些研究结果表明微生物农药Bt及Ba对其使用对象植物基本安全。