转Vip3Aa基因的球孢白僵菌工程菌的构建及其对马尾松毛虫毒力的增效作用

根据苏云金杆菌营养期杀虫蛋白基因Vip3Aa序列设计全基因扩增引物,并在引物两端添加合适的酶切位点进行PCR扩增,纯化的PCR产物和载体pbarGPE1分别经Xho I和EcoR I双酶切、连接,构建真菌表达载体pbarGPE1-vip3Aa。将构建好的质粒经Sca I酶切线性化后,利用芽生孢子转化法转入昆虫病原真菌球孢白僵菌Bb13菌株内,得到白僵菌工程菌株Bb13V。RT-PCR结果证明Vip3Aa在工程菌株中已得到成功转录。在室内恒温25℃条件下,用喂食、喷雾以及两者相结合的方法,分别测定1×10^5、1×10^6、1×10^7、1×10^8和2×10^8孢子.mL^-1 5个不同孢子浓度下原始菌株和工程菌株对二龄马尾松毛虫的毒力。结果表明,在前4种不同浓度的处理条件下,采取3种不同的处理方式,工程菌株均比喷雾处理的原始菌株致死率提高30%以上;喷雾处理的毒力提高33.6-62.1倍;喂食处理的致死率均高于喷雾处理。在1×108孢子.mL^-1浓度下,喂食处理的致死率显著高于喷雾处理,致死中时缩短6.89 d。因此,Vip3Aa基因在转入白僵菌后得到了表达,从而赋予白僵菌可观的胃毒作用,使得工程菌对松毛虫的毒力明显增强。

新型vip3Aa基因的克隆表达及活性分析

采用vip通用引物对苏云金芽胞杆菌TB22-5菌株中的vip基因进行鉴定,克隆得到一个vip3Aa型基因片段。通过生物信息学分析,设计并合成全长引物对vip3Aa型基因完整序列进行扩增,再转入原核表达载体pET-28a,并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,最后对表达蛋白进行杀虫活性分析。序列分析结果表明,此基因序列总长为2370 bp,预测其编码蛋白由790个氨基酸组成,分子量约为88.5 ku;该预测蛋白质与已报道的Vip3Aa9蛋白序列存在最高的同源性,约为99.1%,该基因被正式命名为vip3Aa66。生物活性分析结果表明,Vip3Aa66蛋白对鳞翅目甜菜夜蛾幼虫具有显著的杀虫活性,其LC50为23.75μg/mL,对鳞翅目的棉铃虫幼虫活性较低,其LC50为243.87μg/mL。vip3Aa66基因可作为一个新的vip基因资源在棉铃虫和甜菜夜蛾的生物防治中应用。

转cry2Ab4和vip3Aa11基因烟草对小地老虎杀虫效果研究

小地老虎严重危害农业生产,通过转基因技术提高作物对小地老虎的杀虫效果是一条切实可行的途径。cry2Ab4和vip3Aa11是从苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)中克隆到的两个杀虫基因。分别构建了pCS2Ab和pCSvip3A两种植物表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草(Nicotiana tabacum L.)NC89,并得到32株和35株阳性转基因植株。通过对其进行RT-PCR分析、Western杂交分子检测证实两种外源基因在烟草植株中可以正常表达。人工饲喂初龄小地老虎幼虫,对两种转基因植株进行生物活性检测,结果显示饲喂转基因叶片的小地老虎幼虫死亡率在82%以上,抗虫能力比对照显著提高,转vip3A植株抗虫效果优于转cry2Ab植株。

采取4x-2x杂交从二倍体中把Bacillus thuringiensis cry 3Aa转基因导入四倍体马铃薯：倍数增加对转基因表达的影响和TPS杂种生产的意义

试验有3个目的：一是表明在第一次分裂恢复就产生非还原配子的二倍体马铃薯基因型中具有重经济意义的转基因；二是采用4x-2x杂交把转基因导入四倍体后代；三是分析倍数增加对四倍体后代中转基因表达的影响。

苏云金芽孢杆菌cry3Aa启动子的克隆和营养期表达载体的构建

苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis ,Bt)的绝大多数杀虫晶体蛋白 (insectici dalcrystalproteins,ICPs)基因是在芽孢形成期 (sporulationphase)表达的 ,而只有少数基因如cry3Aa是在营养期表达的。在本研究中 ,根据已知的cry3Aa基因启动子序列设计了一对引物 (Ep 5s和Ep 3n) ,利用这对引物从拟步虫甲亚种 (Btsubsp .tenebrions)中扩增出一个与预期大小 ( 1.1kb)一致的DNA片段。序列测定及分析结果表明 ,这个DNA片段含cry3Aa启动子全序列 ,包括上游AT富含区、两个启动子区、两个SD序列及两组反向重复序列。经过一系列的克隆之后将这个片段克隆到穿梭载体pHT310 1上 ,最后构建成一个Bt的营养期表达载体 pHPT。

苏云金芽孢杆菌vip3A基因的鉴定、克隆及活性分析

【目的】鉴定我国自行分离的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)菌株中vip3A基因的分布和基因型,从其中对鳞翅目幼虫表现高毒力的Bt菌株中克隆vip3Aa基因。【方法】利用PCR-RFLP方法确定vip3A基因的分布和鉴定基因型,利用PCR方法克隆vip3A全长基因。【结果】171株野生型Bt菌株中共鉴定出63株含有vip3A基因,均与vip3Aa1类基因相似。从TF9和Bt16菌株中克隆得到2个vip3Aa基因,分别构建了携带vip3Aa基因的表达载体p30vip-26和p30vip-27,SDS-PAGE和Western Blot分析表明,IPTG诱导后均可表达88 kDa左右的Vip3A蛋白,蛋白可溶性分析表明约10%可溶。这两种基因序列已被国际Bt基因命名委员会分别正式命名为vip3Aa26和vip3Aa27。生物测定结果显示,Vip3Aa27蛋白对粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和棉铃虫(Helicoverpa armigera)3种重要鳞翅目害虫初孵幼虫的毒力较高,LC50值分别为0.125μg/mL,0.238μg/mL和9.238μg/mL。而Vip3Aa26蛋白仅对粉纹夜蛾有活性,LC50值为4.423μg/mL。【结论】本研究中的Vip3Aa27蛋白对粉纹夜蛾、甜菜夜蛾和棉铃虫幼虫均能表现高杀虫活性,而Vip3Aa26蛋白仅对粉纹夜蛾幼虫有活性,实验结果表明Vip3A蛋白个别氨基酸的变化对其杀虫活性影响很大。

741杨双Bt基因的遗传转化及转基因株系的抗虫性

以含有Cry3Aa基因的重组质粒pBCC3为基础,利用PCR和DNA重组技术,从pBCC3中克隆出抗虫基因Cry3Aa,将其正向插入载体pCAMBIA1305的CaMV35S启动子和NOS终止子之间,构建成pCAMBIA1305-Cry3Aa植物表达载体,并导入根癌农杆菌EHA105。采用农杆菌介导的遗传转化法,将Cry3Aa基因转入已转Cry1Ac+API基因的741毛白杨无性系pB29中,获得转双Bt基因的741杨。在含潮霉素的培养基中进行多次继代筛选,获得抗性稳定的无性系9个,编号为pCCA1—pCCA9。采用特异引物分别对转基因植株进行PCR检测,结果显示Cry1Ac基因稳定存在于pB29中,Cry3Aa基因已整合到各无性系的基因组DNA中。ELISA毒蛋白检测,转基因株系都有Cry1Ac和Cry3Aa杀虫蛋白表达。用转基因植株叶片进行柳蓝叶甲(鞘翅目)和美国白蛾(鳞翅目)室内饲虫试验结果表明,转基因植株具有双抗性。根据对测试昆虫的致死率划分高中低3个抗性水平,其中pCCA2,pCCA5,pCCA6,pCCA9具有双高抗;pCCA3,pCCA4和pCCA7对柳蓝叶甲表现出中、低抗性,对美国白蛾则高抗;而pCCA1表现对美国白蛾的极低抗性,对柳蓝叶甲则高抗。