苏云金芽孢杆菌aiiA基因载体构建及石斛兰转化

细菌性软腐病是石斛兰及其它兰花栽培和生产中的一大危害。苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)中含有aiiA基因,该基因转入一些植物可赋予植物表现出软腐病抗性。从Bt菌中克隆出aiiA基因,并装载入植物表达载体pCAMBIA1301,构建出可用于转入石斛兰的pSAN载体;首次利用根癌农杆菌EHA105将pSAN载体转入石斛兰,并获得潮霉素抗性苗。这些抗性苗经GUS组织化学染色和PCR检测证实为转基因苗,这将为获得具有软腐病抗性的石斛兰品种打下基础。

苏云金芽孢杆菌aiiA基因的克隆及植物表达载体构建

N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones,AHLs)是革兰氏阴性细菌致病过程中的关键信号分子,芽孢杆菌中广泛存在的aiiA基因编码AHL-Lactonase能够水解信号分子AHLs。利用PCR方法从苏云金芽孢杆菌中克隆了aiiA基因,序列分析表明该基因由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质,核苷酸序列与已报道aiiA的同源性为89%～97%。将该基因连接到植物表达载体pCAMBIA1301中,成功构建了aiiA基因的植物表达载体pCAM-aiiA,为进一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定了基础。

一株高产杀虫蛋白苏云金杆菌的生物学特性研究以及其aiiA基因的克隆和生物信息学分析

在细菌群体密度(quorum-sensing,简称QS)系统中由苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)的aiiA基因所编码的胞内解酯酶AiiA蛋白对AHLs信号分子N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones)的浓度响应,从而决定了许多动、植物病原菌致病基因的表达。本研究由生物农药厂周边环境中分离得到一批Bt菌株,其中有1株BRC-PC6在发酵过程中可产生大量杀虫晶体蛋白。以库斯塔克亚种HD-1为对照,对该菌株生理生化反应、杀虫基因、蛋白质图谱等生物学特性进行了研究,并对其aiiA基因进行了检测、克隆和比对测序,以期更好地研究aiiA基因在不同来源的苏云金芽胞杆菌中的分布,并对其进行分子改造。结果表明,该菌株含有cry1Aa、cry1Ac等活性基因,主要对鳞翅目幼虫具有较高毒力。所克隆的PC6-aiiA序列全长均为753bp,目前已知的aiiA基因与其同源性较高,达88%～97%。生物信息学分析表明,该基因编码蛋白为不稳定疏水蛋白,含有1个结构域和信号肽序列。以已知结构的AiiA蛋白为模板,模拟构建了PC6-AiiA的三级结构,二者结构高度相似,这些结果为aiiA基因的深入研究提供了参考数据。

苏云金芽孢杆菌aiiA基因在毕赤酵母中的分泌表达

根据GenBank中aiiA基因设计引物,以苏云金芽孢杆菌基因组为模板扩增出aiiA基因后构建出pPIC9K-aiiA重组表达载体,线性化后转化毕赤酵母GS115,获得重组工程菌GS115/pPIC9K-aiiA,以体积分数为1%的甲醇进行诱导表达.表达产物经SDS-PAGE及Western blotting分析显示表达的蛋白具有较好的免疫特异性.抗病性实验显示表达的目的蛋白具有生物学活性和良好的抗病能力.