Cu2+對蘇云金芽胞桿菌X022新菌株毒蛋白產(chǎn)量及殺蟲活性的影響.pdf

1、蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)X022是從土壤中分離篩選到的一株產(chǎn)菱形伴胞晶體的菌株，經(jīng)形態(tài)特征鏡檢和16SrRNA基因鑒定，初步確定屬于蘇云金芽胞桿菌庫斯塔克亞種。SDS-PAGE檢測顯示BtX022菌株晶體蛋白分子量大約為130kDa。采用二維液質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜儀(2D-LC-MS/MS)分析BtX022菌株的芽胞釋放期全菌體蛋白，鑒定到該菌株表達(dá)Cry1Ca、Cry1Ac和Cry1Da等毒蛋白。利用

2、劉飛等優(yōu)化的Bt4.0718菌株的原培養(yǎng)基配方，進(jìn)一步改進(jìn)初始pH值、改善溶氧條件和添加適量Cu2+，使BtX022菌株的130kDa毒蛋白產(chǎn)量得到了提高。SDS-PAGE結(jié)合生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)專用影像分析軟件MiBio分析顯示，10-6mol/L的Cu2+使BtX022菌株的130kDa晶體蛋白產(chǎn)量提高了21％左右，且最適合BtX022菌株晶體蛋白產(chǎn)生的Cu2+濃度范圍為10-6-10-4mol/L。毒素蛋白emPAI值半定量和qRT-PC

3、R分析顯示，Cu2+主要提高了Cry1Da和Cry1Ca的表達(dá)量。毒力生測結(jié)果顯示，培養(yǎng)基中添加微量Cu2+顯著增強(qiáng)了BtX022菌株發(fā)酵液對甜菜夜蛾和棉鈴蟲幼蟲的殺蟲活性。
　　檢測Cu2+對BtX022菌株發(fā)酵過程的生長曲線、pH變化和葡萄糖消耗的影響，結(jié)果顯示Cu2+使BtX022菌株穩(wěn)定期延長、衰亡期菌體裂解加速;發(fā)酵過程pH回升加快、平臺期pH值降低且平臺期持續(xù)時間長;葡糖糖消耗情況無差異。
　　為了進(jìn)一步探索Cu

4、2+提高BtX022新菌株毒蛋白產(chǎn)量及殺蟲活性的機(jī)制，對原培養(yǎng)基和添加Cu2+培養(yǎng)基中芽胞釋放期的BtX022菌體全蛋白進(jìn)行了2D-LC-MS/MS檢測，蛋白功能分類及表達(dá)譜的比較分析顯示Cu2+使環(huán)境信息加工過程蛋白和聚糖合成與代謝蛋白表達(dá)下調(diào);emPAI值半定量結(jié)合qRT-PCR分析發(fā)現(xiàn)Cu2+使PhaR、BDH、EF-G、KASⅡ、ALDH等一些功能蛋白表達(dá)上調(diào)。
　　綜合分析Cu2+引起的發(fā)酵參數(shù)改變（穩(wěn)定期延長、菌體裂解