苏云金芽胞杆菌G033A对三种赤眼蜂寄生番茄潜叶蛾能力的影响

为探究苏云金芽胞杆菌G033A(Bt G033A)对番茄潜叶蛾不同龄期幼虫的毒力大小及对赤眼蜂寄生番茄潜叶蛾能力的影响,本研究采用浸叶法和饲料混毒法分别对番茄潜叶蛾及三种赤眼蜂进行处理,测定了Bt G033A对番茄潜叶蛾不同龄期幼虫和三种赤眼蜂成虫的室内毒力,同时分析Bt G033A对三种赤眼蜂寄生量及功能反应的影响。结果表明,BtG033A对番茄潜叶蛾1龄幼虫、2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫的LC50分别为25.381、19.537、17.406和15.772 g/L,而对三种赤眼蜂均为低毒。在Bt G033A田间推荐浓度处理后,虽然玉米螟赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂对番茄潜叶蛾卵的寄生功能反应模型仍符合HollingⅡ型,但三种赤眼蜂的寄生能力均有所降低。其中,玉米螟赤眼蜂在药剂对照组的寄生量(25粒/皿:18.600粒)、处理猎物时间(0.012d)、控害效能(84.833)、日寄生上限(83.333粒)和搜寻效应均表明其对番茄潜叶蛾的寄生能力强于螟黄赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂。此外,在药剂处理后,玉米螟赤眼蜂各项寄生参数同样优于其他两种赤眼蜂。因此,玉米螟赤眼蜂可作为番茄潜叶蛾的优选寄生性天敌之一,并可联合Bt G033A对番茄潜叶蛾进行协同防控。

苏云金芽胞杆菌防治草地贪夜蛾的研究和应用进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是世界性的重大农业害虫,至今已在全世界126个国家和地区传播,对玉米等多种主要粮食和经济作物造成严重为害。草地贪夜蛾于2019年1月入侵我国,并迅速扩散至26个省(市/自治区)。2022年草地贪夜蛾发生面积超过3500万公顷。苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)是一种用于防治农业害虫的革兰氏阳性细菌,具有对害虫高效专一、环境友好、人畜安全等特点。Bt主要依靠其产生的杀虫蛋白发挥杀虫作用。如今,国际上主要依靠转Bt杀虫基因的抗虫作物以及Bt微生物农药对草地贪夜蛾进行绿色防治。我国目前已开发出Bt天然菌株、基因工程菌株和转基因抗虫作物等多种高效Bt产品用于草地贪夜蛾绿色防治。本文将对国内外Bt防治草地贪夜蛾的最新研究进展进行介绍。

苏云金芽胞杆菌4BM1菌株对油菜菌核病的防治潜力

【目的】前期研究显示苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)4BM1菌株可诱导油菜产生对核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的系统抗病性。探究其诱导系统抗性机制并分析其生防潜力,为油菜菌核病的生物防治提供菌株资源。【方法】采用实时荧光定量PCR和转录组测序技术分析根部施用4BM1菌株后,油菜叶片中防御相关基因的转录水平;结合4BM1菌株全基因组序列和antiSMASH 2.0软件预测其抗病相关次级代谢产物生物合成的基因簇;采用发酵液灌根的方式将4BM1菌株接种至油菜盆栽幼苗,分析其定殖能力和促生效果。【结果】4BM1菌株可激发油菜叶片产生过敏反应;油菜根部施用4BM1菌株,叶片中参与水杨酸、茉莉酸、乙烯信号和油菜素内酯生物合成途径等基因转录水平显著上调;4BM1菌株的染色体上预测到胞外多糖和其他13个抗病相关次级代谢产物合成的基因簇;4BM1菌株在油菜根际定殖的同时可促进油菜苗期植株的生长。【结论】4BM1菌株可作为防控油菜菌核病、促进油菜幼苗生长有潜力的生物防治资源。

苏云金芽胞杆菌G033A对新发南美番茄潜叶蛾的室内毒力及田间防效

南美番茄潜叶蛾Tuta absoluta(Meyrick)是新近传入我国的一种世界毁灭性番茄害虫,对我国番茄产业的潜在威胁巨大。为有效控制南美番茄潜叶蛾,测定了新型苏云金芽胞杆菌基因工程菌G033A(Bt G033A)对该昆虫的室内毒力及田间防效。结果表明,在室内条件下,以32000 IU/mg Bt G033A WP处理过的番茄叶片饲喂南美番茄潜叶蛾幼虫,其室内毒力效果由高至底依次为4龄幼虫,3龄幼虫,1~2龄幼虫,致死中浓度LC50分别为14.63、15.59和23.17 g/L;浓度在10 g/L及以上时,Bt G033A对南美番茄潜叶蛾各龄幼虫的毒力均较高,处理后96 h(第4 d)校正死亡率均超过90%。在田间条件下,以Bt G033A WP 100倍液(10 g/L)喷雾防治低龄幼虫即有较好的防效,药后第5 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率分别为89.1%和98.0%,药后第7 d对1龄和2龄幼虫的校正死亡率均为100%;并且,与常用的生物杀虫药剂鱼藤酮的防效相当。研究结果对有机蔬菜生产基地新发南美番茄潜叶蛾的有效控制及其综合防控方案制定,具有重要指导意义。

苏云金芽胞杆菌肠毒素基因的PCR检测

采用多重引物PCR进行了 45株苏云金芽胞杆菌、2株蜡状芽胞杆菌和 2株球形芽胞杆菌溶血素BL ,肠毒素T和entS基因的检测 ,结果表明 95 6%苏云金芽胞杆菌含溶血素hblA基因 ,91 1 %含bceT基因 ,93 3%含entS基因。用两种商业化肠毒素检测试剂盒TECRA和RPLA进行所有菌株肠毒素的体外免疫测定 ,大部分苏云金芽胞杆菌和阳性蜡状芽胞杆菌都能产生不同水平的肠毒素活性 ,同hblA基因PCR检测结果基本相符。尽管DBT0 0 7和T2 4 0 0 1含有hblA基因 ,但用TECRA却检测不到肠毒素 ;Dmu39菌株不含肠毒素基因 ,但用TECRA却检测出高的肠毒素活性。苏云金芽胞杆菌BDT2 4 8和球性芽孢杆菌不含肠毒素基因和肠毒素。

苏云金芽胞杆菌营养期杀虫蛋白基因的克隆及表达分析

选择本实验室分离的苏云金芽胞杆菌李氏亚种 (subsp .Leesis)菌株YBT 833、鲇泽亚种 (subsp .Aizawai)菌株YBT 1416和库斯塔克亚种 (subsp .Kurstaki)菌株YBT 15 35为出发菌株 ,以营养期杀虫蛋白基因PCR扩增的特异片段为探针 ,进行总DNA酶切片段的Southern杂交定位。结果显示 3株菌株的营养期杀虫蛋白基因 ,均位于经XbaI完全消化的 4～ 5kb大小的DNA片段上。将该区域DNA片段回收后克隆到pUC19载体 ,建立了 3个较基因组文库小的亚基因组文库。通过菌落原位杂交筛选和酶切鉴定分别得到 3个相应的营养期杀虫蛋白基因vip83、vip14和vip15 ,并对其测序。DNA序列比较发现基因vip83与已知营养期杀虫蛋白基因存在 5个差异碱基。将vip83、vip14基因亚克隆到苏云金芽胞杆菌 大肠杆菌穿梭载体pHT315 ,分别得到重组质粒pBMB890 1和pBMB890 2。将它们电转化到vip- 的B .t.受体菌BMB171和 4Q7,获得了相应的工程菌BMB890 1 171,BMB890 2 171,BMB890 1 4Q7和BMB890 2 4Q7。SDS PAGE电泳检测均有 88kD大小的蛋白表达。生物测定结果亦表明了 ,营养期杀虫蛋白Vip83和Vip14对鳞翅目棉铃虫、小菜蛾和甜菜夜蛾的三龄幼虫均有一定的杀虫活性 ;其中对小菜蛾的毒力最高 ,LC50 值分别为 2 8.6 ,31.6 ,45 .4和 37.6 μL mL。该结?

苏云金芽胞杆菌原毒素在蒙脱石上的吸附特性研究

采用河南信阳产钠型蒙脱石为实验材料,研究了苏云金芽胞杆菌(Bt)工程菌株WG-001原毒素蛋白(130kDa)在粒径为0～0.2μm和0～2μm的蒙脱石上的吸附特性。结果表明,蒙脱石在碳酸盐缓冲体系(pH9)对Bt原毒素蛋白的等温吸附曲线符合Langmuir方程(r2>0.99),当原毒素与蒙脱石的质量比例相同时,蒙脱石的平均粒径越小,单位质量吸附量越高。在磷酸盐体系(pH6～8)pH7时单位质量吸附量最大,在碳酸盐体系(pH9～11)单位质量吸附量随pH的增加而下降。Bt原毒素在蒙脱石上的吸附0.5～1.0h就能达到平衡。随着蒙脱石质量比例的增加,蒙脱石对原毒素的单位质量吸附量减小,但吸附百分率增加。在10℃～50℃范围内,温度对单位质量吸附量影响不大。透射电镜分析表明,吸附原毒素前后蒙脱石的粒径没有明显改变。XRD分析证实,吸附原毒素后蒙脱石层间距没有发生变化。

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)几丁质酶的分离纯化及酶学性质

以苏云金芽胞杆菌为材料 ,通过硫酸铵沉淀分级分离、DEAE - 32离子交换柱层析初步纯化 ,获得比活力为15 0 .5Umg-1的酶制剂 .研究酶催化胶体几丁质水解的反应时间和酶量对酶活力的关系 ,探讨酶催化胶体几丁质的最适条件 .温度和 pH对酶活力的影响和酶的热稳定性及酸碱稳定性的结果表明 :酶催化胶体几丁质水解的的最适pH为 5 .6、最适温度为 5 8℃ .该酶在pH 4 .5～ 6 .5区域稳定 ,而在pH >8能很快失活 ;在 5 5℃以下处理 30min ,酶活力保持不变 ;高于 5 5℃ ,酶快速失活 .图 5参

苏云金芽胞杆菌cry2Ad基因的克隆及其表达产物的活性分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)SBT2是我国新分离出的一株野生菌株。扫描电镜显示该菌株产生双锥体形晶体。琼脂糖凝胶电泳发现其质粒图谱含有5个条带。聚丙烯酰胺凝胶电泳显示此菌株产生130kD晶体蛋白。利用PCR-RFLP法进行杀虫基因类型鉴定,发现其含有cry1Aa、cry1Da、cry1Hb、cry1Jb、cry1Ka、cry1Ib、基因。Cry2Ad蛋白的活性至今未见研究报道,本研究克隆和测序了该基因。并对其进行了表达。生物活性测定结果表明其表达产物对舞毒蛾(Lymant-ria dispar)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、小菜蛾(Plutella xylostella)有低活性;对大猿叶甲(Colaphellus bowringi)无活性。

苏云金芽胞杆菌晶体毒素对体外培养的日本血吸虫童虫的作用

将感染日本血吸虫的钉螺常规逸蚴，经注射器推压机械断尾获得的童虫，加入内含１０％兔血清的ＲＰＭＩ－１６４０培养液后，置于单克隆培养板内，以苏云金芽胞杆菌（菌株ＹＢＴ－１９５５）制得的伴胞晶体毒素，以不同的浓度加入以上各孔中于３７℃，５％ＣＯ２培养箱内培养。培养１２ｈ后发现童虫活动力减弱，有些已经死亡；２４ｈ后，随着加入伴胞晶体毒素浓度的增加，童虫死亡率也相应增加，呈正相关（ｒ＝０．８９７）。经毒素蛋白含量为４０ｍｇ／Ｌ处理的童虫，２４ｈ后死亡率为１００％，ＬＤ５０为１５．９５μｇ（１ｍＬ）。

苏云金芽胞杆菌内生质粒提取方法的改进

改进了苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)内生质粒提取技术,提取了Bt库斯塔克亚种、以色利亚种和一株对鳞翅目害虫有活性的野生菌株的质粒,利用琼脂糖凝胶电泳分析了质粒图谱,进一步检测了质粒的浓度与纯度。实验结果表明,该方法与传统技术相比,操作简单、耗时短,提取的质粒纯度高、条带清晰,染色体DNA污染较少。为Bt杀虫基因克隆、质粒特性分析等研究创造了有利条件。

类似S-层蛋白的苏云金芽胞杆菌伴胞晶体蛋白基因的克隆

芽胞杆菌CTC菌株被鉴定为苏云金芽胞杆菌 ,鞭毛血清型H2 ,幕虫亚种 ;产生卵圆形伴胞晶体 ,伴胞晶体蛋白为 1 0 0kD ;测定了该蛋白的N 末端序列 ,该序列与炭疽芽胞杆菌的细胞表面S 层蛋白具 92 %～ 93%相似性 ;根据Southern杂交制作了该晶体蛋白基因ctc所在位置的限制性酶切图谱 ,分别克隆了该基因 5′和 3′端所在的 2 9kbXbaI片段和 3 1kbClaIDNA片段 ,彼此间具 0 6kb重叠 ,通过拼接获得含完整ctc基因的克隆。含该基因的大肠杆菌与表达S 层蛋白的大肠杆菌具相似生长特征。初步表明CTC菌株的伴胞晶体由细胞表面S 层蛋白组成。苏云金芽胞杆菌区别于蜡状芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌的唯一标准是能形成伴胞晶体 ,由于S 层是细胞表面的结构成分 。

苏云金芽胞杆菌杀线虫伴胞晶体蛋白基因cry6Aa的克隆与表达

通过对晶体蛋白N-末端氨基酸测序,设计简并探针,从对根结线虫高毒力苏云金芽胞杆菌YBT-1518菌株中克隆到1个含有杀线虫晶体蛋白基因的片段。序列测定表明该序列含有两个ORF(orf1和orf2),其中orf1与基因cry6Aa1同源性为98%,已在GenBank上登录(Acc.NO.AF499736),并被命名为cry6Aa2。将克隆的该片段克隆到穿梭载体pHT304上,并转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171,重组菌株可形成米粒状伴胞晶体。生物测定表明,表达的毒素蛋白对北方根结线虫的LC50为9.47μg/mL,毒力与出发菌株(10.74μg/mL)相当。

苏云金芽胞杆菌G03 spoIVF操纵子敲除对芽胞和晶体形成的影响

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽胞和晶体的能力。lacZ基因与cry1Aa基因的启动子融合表达分析发现:突变株中的cry1Aa基因的活性严重降低。利用载体pSTK携带spoIVF操纵子在突变株中的表达,使突变株部分恢复了产胞和形成杀虫晶体蛋白的能力。这说明spoIVF操纵子是所必需的,同时该操纵子还影响σE因子控制的cry1Aa基因表达。

苏云金芽胞杆菌AiiA蛋白对魔芋软腐病菌的抗病活性

AiiA蛋白通过破坏病原菌的信号分子来阻断病原菌的群体感应调节系统,达到抗病的目的,是一种新型的抗病蛋白.根据蜡状芽胞杆菌ATCC14579基因组中aiiA序列设计引物,从苏云金芽胞杆菌中成功扩增出aiiA基因,其ORF为753bp,测序后经blast检测与已发表的序列相似性均在95%以上.将此基因克隆到pET28a表达载体中,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,超量表达的蛋白在菌体中以包涵体形式存在,纯化的AiiA蛋白经SDS PAGE电泳检测,表达产物分子量为28×103,致病性测定表明该蛋白对魔芋软腐病菌CZY具有较强的抗病活性.

苏云金芽胞杆菌生物活性成分研究进展

自1901年Ishimata从家蚕(Bambyx mori)中分离出第1株苏云金芽胞杆菌淬倒亚种(Bacillus thuringiensis subsp. sotto)以来,对苏云金芽胞杆菌研究已有百年的历史.现在国际上确认的苏云金芽胞杆菌菌株已有69个血清型[6],近40 000株.

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白研究进展

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt),属于蜡样芽胞杆菌族,芽胞杆菌属的革兰氏阳性细菌,与其它芽胞杆菌的区别是在形成芽胞的同时,伴随有杀虫晶体蛋白(Cry蛋白)的产生。Cry蛋白对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目等多种害虫具有特异的杀虫作用,因此,Cry蛋白以微生物杀虫剂或转Bt基因植物的形式而被广泛应用于害虫生物防治中。本文从Bt菌株的发掘、cry基因的转录调控机制、Cry蛋白的结构功能及作用机制等方面进行综述,为Bt杀虫蛋白的推广应用、Bt蛋白的定向改造和构建高效广谱的工程菌提供参考。

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry1Ba结构域Ⅱ中Loops结构与功能关系研究

为了明确杀虫晶体蛋白中各个Loop的结构与功能的关系,以及Loop突变对Cry1Ba蛋白杀虫活性的影响,首先通过三维结构模拟以及同源序列分析的方法,找到Cry1Ba蛋白三个结构域及三个Loop相对应的氨基酸片段;然后通过重叠引物PCR将编码Cry1Ba蛋白结构域Ⅱ中的三个Loop进行了相应的突变,共获得了5个突变体M1(Loop1:340WSNTR344—缺失(Cry1A))、M2(Loop2:402Y—G)、M3(Loop2:400GIYLEP405—PSAV(Cry3A))、M4(400GIYLEPIH407—ILGS(Cry1A))、M5(Loop3:472LQSRV476—AGAVYTL(Cry1A))。将这些突变体在大肠杆菌BL21中进行了诱导表达,提取蛋白,分别对小菜蛾进行了生物活性测定。生测结果表明,Loop1的缺失突变M1的毒力,与Cry1Ba(LC500.96μg/mL)相比,显著降低,LC50为35.51μg/mL;在Loop2的突变中,单个氨基酸的突变M2(Y/G)的毒力略有下降(LC50为1.31μg/mL);而另两种突变(M3和M4)对小菜蛾的毒力明显下降,LC50值分别为11.56μg/mL、34.81μg/mL;Loop3的突变M5对小菜蛾的毒力略有提高(LC500.81μg/mL),但差异不显著。对Cry1Ba蛋白突变前后结构与功能之间关系的分析结果表明,Loop区突变对Cry1Ba蛋白的结构和功能影响非常显著;Loop1和Loop2在决定Cry1Ba对小菜蛾的毒性方面起着重要作用。

利用整合载体构建苏云金芽胞杆菌杀虫工程菌

利用由苏云金芽胞杆菌整合子Tn4 4 30衍生出的整合载体pBMB F7E ,克隆了对鳞翅目夜蛾科昆虫有毒力的杀虫晶体蛋白基因cry1C ,获得了整合重组质粒pBMB FLC。用电脉冲法将该重组质粒转入对鳞翅目昆虫高毒力的野生菌株YBT80 3 1,在 4 6℃下 ,经过约 12 0代转接培养后 ,筛选出在染色体基因组上整合了cry1C基因的重组子 ,整合频率约为 3 4× 10 -5。Southernblotting验证了cry1C在菌株YBT80 3 1中于染色体的不同的位点整合。生物测定结果显示 ,重组子BMB80 3 Z对小菜蛾的毒力与出发菌株无明显差异 ,而对甜菜夜蛾则较出发菌株高。

苏云金芽胞杆菌标记重组菌株的构建与杀虫基因水平转移

利用SOE法将构建的绿色荧光蛋白基因gfp和苏云金芽胞杆菌的杀虫晶体蛋白基因cry1Ac10的嵌合基因克隆到穿梭载体pAD4412上获得重组质粒pBMBZGC10,再通过电转化法导入苏云金芽胞杆菌无质粒突变株CryB中获得重组菌株CryB(pBMBZGC10).将重组菌株CryB(pBMBZGC10)的发酵液按30、60和90ml共3个浓度梯度,菌数约为107～108·ml-1,分次喷洒供试植株小白菜、蕹菜和番茄,结果表明,cry1Ac10基因没有向供试土壤细菌、真菌和放线菌转移,也未在供试植物根、茎和叶中检测到该基因.