蘇云金素合成基因簇的初步定位及蘇云金素與殺蟲晶體蛋白的協(xié)同作用.pdf

1、蘇云金素(thuringiensin)是由蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringiensis)某些菌株產(chǎn)生的一種熱穩(wěn)定的外毒素，它是一種核苷類似物，分子量701，它的作用機(jī)制是通過和ATP競(jìng)爭(zhēng)酶的結(jié)合位點(diǎn)，從而抑制DNA依賴性RNA聚合酶的活性，所以具有廣譜的殺蟲活性。并且，蘇云金素的毒性遠(yuǎn)低于大多數(shù)化學(xué)農(nóng)藥的毒性，所以它具有被開發(fā)成為廣譜殺蟲劑的潛力。 本文第一部分，為了研究蘇云金芽胞桿菌內(nèi)生質(zhì)粒對(duì)蘇云金素產(chǎn)量的影響

2、，以蘇云金素高產(chǎn)菌株CT-43及其突變株CT-43-1c，CT-43-5，CT-43-7，CT-43-55，CT-43-62為材料，系統(tǒng)分析了他們的質(zhì)粒圖譜和殺蟲晶體蛋白組成，同時(shí)通過高效液相色譜(HPLC)分析了他們蘇云金素的產(chǎn)量；并對(duì)菌株CT-413高產(chǎn)蘇云金素的突變株CT-43-1c進(jìn)行了質(zhì)粒消除，構(gòu)建了一株蘇云金素缺失突變株F-15，通過脈沖電泳(PFGE)分析了突變株F-15與菌株CT-43及CT-43-1c質(zhì)粒圖譜之間的差異

3、，并利用高效液相色譜分析了三者蘇云金素的產(chǎn)量；同時(shí)對(duì)突變株F-15的生物學(xué)特定進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在菌株CT-43及其突變株中，凡是具有cry1B基因(編碼140kDa的殺蟲晶體蛋白)的菌株CT-43，CT-43-1c，CT-43-7，都高產(chǎn)蘇云金素：而不具有cry1B基因的菌株CT-43-5，CT-43-55，CT-43-62的蘇云金素產(chǎn)量約為高產(chǎn)菌株的1/50。同時(shí)，分析脈沖圖譜發(fā)現(xiàn)突變株F-15與CT-43和CT-43-1c相比

4、，分別丟失了3個(gè)和2個(gè)質(zhì)粒：PCR、SDS-PAGE和HPLC結(jié)果顯示，突變株F-15由于缺失了由cry1B基因編碼的140kDa的殺蟲晶體蛋白，而成為不產(chǎn)蘇云金素的無(wú)晶體突變株；同時(shí)三者質(zhì)粒圖譜之間的差異也暗示了，蘇云金素的產(chǎn)生和cry1B基因所在的質(zhì)粒直接相關(guān)，這為蘇云金素基因簇的克隆提供了理論依據(jù)并提供了良好的克隆受體。 本文的第二部分，以棉鈴蟲(H. armigera)和甜菜夜蛾(S.esigua)為靶標(biāo)，用飼料染毒法，

5、測(cè)定了蘇云金素和四種純化后的殺蟲晶體蛋白(Insecticidal CrystalProteins，ICPs)之間的協(xié)同增效作用。結(jié)果表明，當(dāng)以棉鈴蟲為靶標(biāo)時(shí)，CrylAa,CrylAc,CrlylB和CrylC與蘇云金素分別按質(zhì)量比14.1:1；1.2：1；27.0：1；6.8：1混合時(shí)協(xié)同增效作用最強(qiáng)，分別增效66％，58％，85％和76％，同時(shí)，CrylAa和CrylAc與蘇云金素混用后的LF<,50>比對(duì)應(yīng)的殺蟲蛋白單劑的LT<