Những nghiên cứu đặt nền móng trong lịch sử phát triển Bt là sự phát hiện ngẫu nhiên ra loài Bacillus gây hại ấu trùng tằm. Trong vòng 100 năm qua, những nghiên cứu về Bt liên tục phát triển. Các chế phẩm Bt được sản xuất và sử dụng rộng rãi ở khắp các châu lục (châu Âu, Á, Mỹ, Phi…). Nhiều nước trên thế giới đã xây dựng và nghiên cứu tập đoàn Bt nhằm tìm hiểu vai trò của Bt trong môi trường cũng như sự phân bố gen Cry và thu nhận những chủng Bt có hoạt lực diệt côn trùng cao để đưa vào ứng dụng.

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, thiên nhiên phong phú và đa dạng. Các vùng trong lãnh thổ Việt Nam có sự khác biệt khá đậm nét về điều kiện khí hậu, vị trí địa lý, tạo nên sự đa dạng về chủng loại động vật, thực vật và vi sinh vật.

Người ta cho rằng vùng đất nào nhiều côn trùng thì cũng xuất hiện nhiều Bt diệt côn trùng. Điều kiện khí hậu của nước ta thích hợp cho nhiều loài côn trùng sinh trưởng và phát triển vì vậy cũng hứa hẹn có một tập đoàn Bt phong phú và đa dạng về chủng loại cũng như gen Cry. Hai vùng lãnh thổ đặc hữu (vùng đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ) được chọn để nghiên cứu.

Khuẩn Bt trông như chiếc gậy gộc, dài chưa đầy 5/1000mm. Khi nó lớn đến một mức nhất định, ở một đầu sẽ hình thành một nha bào hình trứng để sinh sản, đầu kia sinh ra một thể kết tinh khối thoi hoặc gần khối vuông. Vì cùng sinh ra đồng thời với nha bào, người ta gọi là tinh thể bạn, rất độc. Khi sâu hại phá hoại mùa màng ăn phải khuẩn Bt, tinh thể bạn sẽ phá hỏng hệ thống tiêu hóa của sâu, khiến chúng ngừng ăn, nôn mửa, ỉa chảy; còn nha bào vào máu sẽ gây bệnh thiếu máu cho sâu, cuối cùng sâu chết.

Phát hiện khuẩn Bt đã mở ra một triển vọng sáng sủa của biện pháp trừ sâu sinh học. Hiện nay người ta đã sản xuất khuẩn Bt quy mô lớn, rồi chế biến thành các loại thuốc như Thuricide, Biotrol, Bathurin... có tác dụng diệt hàng trăm giống sâu hại.

Ngày nay các chế phẩm sinh học an toàn cho phòng trừ sâu hại cây trồng và nông sản bảo quản đã được khuyến khích, ứng dụng để thay thế dần các thuốc trừ sâu hoá học, trong đó thuốc trừ sâu vi sinh Bacillus thuringiensis (gọi tắt là Bt) được dùng rộng rãi nhất. Trong những năm gần đây các nhà khoa học đã có rất nhiều cố gắng để phân lập vi khuẩn này từ môi trường của nhiều nước trên thế giới với hy vọng tìm ra những chủng B. thuringiensis có phổ gây bệnh mới và khoảng vật chủ rộng hoặc nâng cao hoạt tính các chủng B.thuringiensis đối với các nhóm côn trùng mới, hay tìm kiếm nguồn gen từ những chủng phân lập cho các kỹ thuật di truyền tiếp theo. Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học hiện đại, đặc biệt là công nghệ gen đã mở ra những tiềm năng hết sức to lớn cho việc phát triển thuốc trừ sâu sinh học B. thuringiensis. Việc làm giàu thêm bộ sưu tập các chủng B. thuringiensis phân lập ở Việt Nam và nguồn gen quý từ những chủng này nhằm tạo ra các chủng tái tổ hợp mới có phổ diệt sâu rộng hơn đối với một số loài côn trùng quan trọng là rất cần thiết.Đã thử nghiệm hoạt tính diệt sâu của 10 chủng B. thuringiensis var. kurstaki phân lập có tinh thể hình quả trám, trong đó 9/10 chủng có hoạt tính diệt 90 - 100% đối với sâu tơ P. xylostella và sâu keo S. exiqua; 7/10 chủng có hiệu quả diệt 80-90% đối với sâu khoang S. litura; 6/10 chủng có hoạt tính diệt 50-60% đối với sâu bông H. armigera. 10/10 chủng có hiệu quả diệt 100% đối với sâu ngài gạo C. cephalonica.

Cây trồng Bt

Cây trồng Bt là công cụ diệt sâu bệnh thực vật mới. Vấn đề khai thác mọi khả năng giảm thiệt hại mùa màng và tăng sản lượng lương thực trở nên cấp bách khi dân số toàn cầu tăng lên nhanh chóng và diện tích đất canh tác lại giảm đáng kể. Cùng với kỹ thuật canh tác nông nghiệp thích hợp, công nghệ kháng côn trùng Bt có thể đem lại rất nhiều lợi ích cho loài người.

Những lợi ích của cây trồng Bt:

1. Tăng cường quản lý sâu bệnh.

2. Giảm sử dụng thuốc trừ sâu.

3.Thu được lợi nhuận nhiều hơn.

4.Cải thiện điều kiện cho các sinh vật có ích.

5.Ngô chứa ít độc tố mycotoxin – độc tố có thể gây chết gia súc và ung thư cho người

6.Quản lý tính kháng côn trùng (IRM) Cây Ngô Bt kháng côn trùng biến đổi gen

Chế phẩm Bt

Bacillus thuringiensis là loại thuốc vị độc, không có hiệu lực tiếp xúc và xông hơi. Tinh thể độc tố tan trong dịch ruột, gây tổn thương màng ruột ấu trùng và gây các tác động sinh lý khác làm cho ấu trùng chán ăn và ngừng ăn, cuối cùng tử vong. Do đó tuy hiệu lực giết sâu của thuốc biểu hiện chậm nhưng ngay sau khi phun thuốc sâu đã ngừng phá hoại. Có hai loại thuốc Bt, loại chứa tinh thể độc tố và bào tử (khoảng 107 bào tử/mg) và loại thuốc Bt chỉ chứa tinh thể độc tố. Sau khi phun, tinh thể độc tố gây hiệu lực ngay và sau đó phân hủy giải độc, còn bào tử thì có thể tồn tại lâu (một năm hoặc lâu hơn).

Vì ấu trùng tằm rất mẫn cảm với thuốc Bt nên ở những nước trồng nhiều dâu nuôi tằm chỉ sử dụng loại Bt không chứa bào tử. Tùy thuộc vào chủng vi khuẩn Bt mà quá trình lên men có thể thu được các loại tinh thẻ độc tố khác nhau như â-exotoxin, đ-exotoxin, ê-exotoxin và ô-endotoxin. â-Exotoxin (â ngoại độc tố) có hiệu lực cao đối với ấu trùng bộ Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera và Orthoptera. đ-Exotoxin (đ-ngoại độc tố) có hiệu lực cao đối với sâu thuộc bộ Diptera và ô-endotoxin (ô-nội độc tố) có hiệu lực cao đối với ấu trùng bộ Lepidoptera. Thuốc Bt loại chứa bào tử và tinh thể độc tố được gia công thành thuốc bột thấm nước (16.000 i.u./mg, i.u. = international unit = đơn vị quốc tế), dung dịch đặc (4.000 i.u./mg), thuốc phun bột (160-800 i.u./mg). Thuốc Bt bột thấm nước được dùng từ 300-2.000 g/ha để trừ sâu tơ hại rau (bao gồm cả chủng chống thuốc hóa học); sâu xanh hại rau, bắp, bông; sâu đo hại đay; sâu đóm hại thông; bọ gậy. Thuốc Bt hỗn hợp được với hầu hết các loại thuốc trừ sâu khác. Chế phẩm không chứa bào tử có thể hỗn hợp với nhiều loại thuốc trừ nấm bệnh song không hỗn hợp được với các loại thuốc có kiềm tính mạnh như thuốc vôi + lưu huỳnh, vôi + phèn xanh (hỗn hợp Bordeaux) và phân bón hóa học.

Thuốc Bacillus thuringiensis rất mẫn cảm với nhiệt độ cao và tia cực tím, do đó cần bảo quản nơi mát.

Có nhiều loại thuốc Bacillus thuringiensis trên thị trường thế giới như:

• Bacilus thuringiensis var aizawai kiểu serotype, hoạt chất ở dạng bào tử và tinh thể, chế biến thành dung dịch đặc, dùng trừ ấu trùng mọt hại kho tàng.
• Bacillus thuringiensis var. israelensis (tên khác: Teknar) hoạt chất ở dạng tinh thể ô-endotoxin tạo thành qua lên men Bacillus thuringiensis Berliner var. israelensis, Serotype (H-14). Thuốc được gia công ở nhiều dạng như dung dịch, bột thấm nước... dùng trừ muỗi, ấu trùng ruồi.
• Bacillus thuringiensis var. kurstaki (tên khác Bakthane, Agritol, Bactospeine plus, Biotrol...), hoạt chất ở dạng bào tử và tinh thể ô-endotoxin được tạo thành qua lên men Bacillus thuringiensisBerliner, var. kurstaki, Serotype H-3a 3b. Thuốc được gia công thành nhiều dạng như bột thấm nước, sữa huyền phù, dung dịch đặc... dùng trừ ấu trùng bộ Lepidoptera như sâu khoang, sâu tơ, sâu xanh và nhiều loại sâu khác hại rau, màu và cây ăn trái.
• Bacillus thuringiensis var. morrisoni, hoạt chất ở dạng bào tử và tinh thể ô-endotoxin được tạo thành qua lên menBacillus thuringiensisBerliner var morrisoni, serotype 8a 8b. Thuốc được gia công thành dạng bột khô tan trong nước và bột thấm nước, dùng trừ ấu trùng bộ Lepidoptera hại rau, màu, cây ăn trái, cây cảnh, cây công nghiệp.
• Bacillus thuringiensis var. San Diego (tên khác: Myx 1850), dùng để trừ bọ cánh cứng cho khoai tây, cà chua, cây xanh.