苏云金芽胞杆菌LM1212菌株cry基因启动子的活性分析

【背景】前期发现一株具有独特分化表型的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)LM1212,该菌株共有14种杀虫基因,组成了10个转录单元。利用源自菌株LM1212的晶体产生细胞调控因子(crystal producing cell regulator,CpcR)以及其可以激活的cry35-like基因启动子,已在典型Bt菌株HD73中成功构建了非芽胞杀虫蛋白表达体系。【目的】比较菌株LM1212的不同杀虫基因启动子的转录活性,明确可被转录因子CpcR激活的且转录活性较高的启动子,以此为基础优化非芽胞杀虫蛋白表达体系。【方法】将10个启动子区域分别与lacZ报告基因融合构建在pHT304-18Z载体上,得到了10个重组质粒;然后将cpcR基因及其启动子(PcpcR-cpcR)分别反向构建在选取的启动子区域与lacZ报告基因的上游,得到可以表达CpcR且与上述构建相对应的10个重组质粒,将这些重组质粒分别转入不含CpcR的菌株HD73,即获得20个可用于测定β-半乳糖苷酶活性的重组菌株。通过光学显微镜观察和SDS-PAGE检测明确杀虫蛋白表达的情况。【结果】在菌株HD73中,β-半乳糖苷酶活性检测结果显示,启动子P1、P3、P4、P5、P6、P7和P8转录均可被转录因子CpcR激活,启动子P10的转录受到转录因子CpcR抑制。在CpcR存在时,P7、P8启动子的转录活性相对较高。利用转录因子CpcR和P7、P8启动子成功表达了对草地贪夜蛾有较高杀虫活性的Vip3Aa11蛋白。【结论】筛选到的高转录活性的启动子可用于优化非芽胞杀虫蛋白表达体系,从而构建新型工程菌,为草地贪夜蛾的生物防治提供新思路。