本课题以筛选和选育宽杀虫谱的苏云金芽胞杆菌（B．thuringiensis，简称Bt）为目的，获得对甜菜夜蛾和棉铃虫高毒力的苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种（B．thuringiensis subsp．kurstaki）菌株D1-23。以提高杀虫晶体蛋白（ICPs）和双效菌素（Zwittermicin A）产量为目标，优化突变株D1-23液体发酵的营养条件和培养条件，并对其补料发酵工艺进行探讨。以甜菜夜蛾为供试昆虫，以草生欧文氏菌LS005为指示菌，采用生物测定、琼脂平板扩散法和SDS-PAGE法，从本实验室保存的200株Bt中，筛选出一株对甜菜夜蛾和棉铃虫具有较高毒力的菌株BMB005，该菌株能够产Zwittermicin A。并建立了高效选育对甜菜夜蛾具有高毒力的Bt菌株的模型，通过该模型选育出一株不仅高产Zwittermicin A，而且对甜菜夜蛾和棉铃虫均具有高毒力的菌株D1-23，生物测定结果表明，和出发菌株BMB005相比，杀虫毒力分别提高了115.4％和25.9％。研究了BMB005和D1-23菌株发酵过程中菌体的生长曲线和Zwittermicin A产量随发酵时间的变化曲线之间的关系，结果表明Zwittermicin A是Bt产生的与生长相偶联的次级代谢产物，它在对数生长前期开始产生，对数生长期大量产生，稳定期前期产量达到最高，以后趋于稳定，但仍有少量合成。通过单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面设计的方法首次综合考虑培养基成分和培养条件对ICPs和Zwittermicin A产量的影响，得到了D1-23菌株的最优培养基组成和培养条件。培养基组成为：玉米淀粉35 g／L，N₁ 35 g／L，N₂ 15 g／L，N₃ 4.4 g／L，N₄ 2.1 g／L，N₅ 0.625 g／L，KH₂PO₄ 2 g／L，MgSO₄·7H₂O 0.7 g／L，CaCO₃ 2g／L。最优培养条件为：接种量为1％，菌龄6h，装液量为20 mL／500 mL，温度28～30℃，消前pH值8.0。在3L发酵罐中发酵D1-23菌株，优化后的发酵工艺与原始发酵工艺相比，得到的ICPs和Zwittermicin A产量分别提高了28.87％和61.22％。对甜菜夜蛾和棉铃虫的LC₅₀分别为0.251μL／mL和0.105μL／mL，杀虫毒力分别提高了23.90％和40％。本研究首次考察了补料发酵对ICPs、Zwittermicin A产量和芽胞数的综合影响，探讨了对数生长期末期补加不同浓度的葡萄糖、液化玉米淀粉和大豆蛋白胨，在稳定期前期补加不同浓度的乙酸、NaNO₃对ICPs、Zwittermicin A产量和芽胞数的影响。并运用响应面分析法探讨在对数期末期补加大豆蛋白胨和液化玉米淀粉对ICPs、Zwittermicin A产量以及芽胞数的影响。并得到最佳的摇瓶补料工艺为：在对数生长期末期同时补加3.89 g／L大豆蛋白胨和3.24 g／L液化玉米淀粉。在3 L发酵罐中发酵D1-23菌株，与对照（不补料）相比，优化补料工艺发酵得到的ICPs和Zwittermicin A产量分别提高了38.59％和30.18％。其对甜菜夜蛾和棉铃虫的LC₅₀分别为0.201μL／mL，和0.080μL／mL，杀虫毒力分别提高了35％和27.36％。本研究同时对发酵罐的补料发酵工艺进行了初步的研究，结果表明发酵罐补料发酵结果和摇瓶补料结果结果基本一致。