昆虫病毒的增强蛋白

在某些昆虫病毒的包涵体中相继发现了增强蛋白．这类蛋白可以增强核型多角体病毒对昆虫幼虫及体外培养的昆虫细胞的感染力,缩短杀虫时间,提高杀虫效率;还可以增强其他生物杀虫剂（如：Bt）的毒力．关于增强蛋白的作用机制有两种观点：降解围食膜以利于病毒粒子侵染细胞或直接作用于细胞质膜促进病毒粒子的套膜与之融合．该蛋白是由病毒编码的,现已克隆出第一个增强蛋白基因,该基因含有一个2703bP的开放阅读框,其核苷酸序列分析业已完成．增强蛋白的发现有望对病毒杀虫剂的推广产生积极影响．     

鳞翅目昆虫中肠Bt杀虫蛋白受体研究进展

杀虫晶体蛋白(insecticidal crystal proteins,ICPs;含有Cry和Cyt 2大家族)和营养期杀虫蛋白(vegetative insecticidal proteins,Vips)等Bt杀虫蛋白可有效防治鳞翅目害虫,其中Cry应用最广泛。然而,一些地区的鳞翅目害虫已对Bt杀虫蛋白产生了抗性。目前,普遍认为鳞翅目昆虫中肠受体与Bt杀虫蛋白结合能力的改变是导致其对Bt杀虫蛋白产生抗性的最主要因素。在鳞翅目昆虫中,Cry受体是研究得最为透彻的Bt受体,已经被证实的有氨肽酶N、钙黏蛋白、碱性磷酸酶和ABC转运蛋白等。Vips杀虫蛋白类与鳞翅目昆虫中肠受体的结合方式与Cry杀虫蛋白相似,但结合位点与Cry杀虫蛋白不同。本文从结构特点、作用机制及不同鳞翅目昆虫间的表达差异等角度对以上4种鳞翅目昆虫中肠Bt受体进行了综述,并提出如下展望:(1)以棉铃虫或小菜蛾等鳞翅目昆虫为农业害虫模式生物进行深入研究,阐明其对Bt杀虫蛋白产生抗性的机制,为研究其他鳞翅目农业害虫对Bt杀虫蛋白产生抗性的机制提供理论借鉴;(2)鉴于在不同鳞翅目昆虫间,中肠Bt受体与Bt杀虫蛋白结合存在差异,且同一Bt杀虫蛋白与鳞翅目昆虫Bt受体并不专一性结合,Bt杀虫蛋白多基因组合策略是较为有效的田间鳞翅目昆虫防治策略,是今后一段时间内Bt杀虫蛋白应用的发展方向。     

芹菜夜蛾核型多角体病毒D克隆株某些理化性质的研究

杆状病毒由于其专一致死宿主昆虫、对人畜无害、无环境残留、害虫不易产生抗性等优点,广泛用于农林有害昆虫的防治,但杆状病毒杀虫剂也具有杀虫谱窄、杀虫速度慢等缺点.后来科学家先后发现了广谱毒株——苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica nuclear polyhedrosis virus AcNPV)、芹菜夜蛾核型多角体病毒(Syngrapha falcifera nuclear polyhedrosis virus SfaNPV),可感染磷翅目三十多种昆虫,前者对已产生农药抗性的常见农业害虫小菜蛾、棉铃虫不敏感,而后者对它们有较高毒力[1～3].我们实验室通过空斑纯化技术得到 Sfa- D 克隆株,此毒株对多种农业害虫具有很强的毒力.本文对该毒株的理化性质做了较为详细的研究,以期为该株病毒的利用提供理论依据.     

昆虫颗粒体病毒增效蛋白研究进展

昆虫颗粒体病毒的颗粒体中有一种可以提高核型多角体病毒侵染能力的蛋白质,叫做增效蛋白.后来的研究发现,增效蛋白也可以提高苏云金杆菌等生物杀虫剂的杀虫活性.本文就增效蛋白的性质、基因结构和表达、增效机理,以及增效蛋白对核型多角体病毒和Bt的增效作用等方面的研究进展进行了概述.最后本文还讨论了增效蛋白可能的开发和应用前景.     

添加物对Bt制剂杀灭鳞翅目害虫的增效作用

以菜青虫幼虫为试虫,经室内毒力测定Bt制剂添加物的增效作用,结果表明11种添加物加入Bt制剂后均有不同的增效作用,将增效添加剂加入Bt8010菌粉,置于54摄氏度恒温条件下贮放14d后,取出测定添加物对Bt8010菌的影响,结果有6种添加物,能明显降低温贮存后Bt8010菌的芽胞数与杀虫率,田间试验结果表明,5种对Bt8010菌安全的增效添加物,按不同比例配成3组复合添加剂,再与Bt8010WP混合后,能明显提高对小菜蛾,菜青虫,甘蓝夜蛾等鳞翅目害虫的杀灭活性。     

粘虫颗粒体病毒与苏云金杆菌联合作用对甜菜夜蛾的影响

以甜菜夜蛾为试虫,测定了粘虫颗粒体病毒（PuGV-Ps）对苏云金杆菌（Bt）毒力的增效作用。结果表明PuGV对甜菜夜蛾没有致毒作用,但Bt中加入PuGV后可以提高Bt对甜菜夜蛾的毒力,甜菜夜蛾致死中量LC50由Bt单剂的1．094mg／mL下降到0．862mg／mL,共毒系数达127。亚致死剂量Bt处理甜菜夜蛾影响了幼虫的生长发育,表现为幼虫生长量相对减少、蛹重下降、化蛹率降低和化蛹历期延长,添加了PuGV-Ps后进一步增强了Bt对甜菜夜蛾的生长发育的抑制作用。甜菜夜蛾中肠蛋白酶活性测定结果表明,PuGV-Ps对甜菜夜蛾中肠酶活性具有抑制作用;昆虫同时取食PuGV-Ps和Bt后,中肠酶液总蛋白酶活力都有所下降,在中肠酶液最适pH范围内蛋白酶活力抑制作用最明显。     

Cry1C蛋白对4种棉花害虫的致死效果

【背景】苏云金芽胞杆菌(Bt)属革兰氏阳性细菌,是目前世界上应用最广泛的杀虫剂。来自Bt的Cry1Ac基因自1997年商业化以来,其产生的蛋白对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫起到了很好的控制作用。但该基因对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、玉米螟等害虫的控制作用较差,因此,需要寻找新的Bt基因亚型控制上述害虫。【方法】将Cry1C蛋白加到人工饲料上形成药膜后,接入低龄幼虫进行生物测定,以常规不加毒蛋白的饲料为对照,计算1、3、5、7 d后不同害虫的校正死亡率。【结果】随着Cry1C蛋白浓度的增加及时间的延长,甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的校正死亡率逐渐升高,Cry1C浓度为10μg·m L-1时,处理7 d后,甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的校正死亡率分别为100%和85.42%,表明甜菜夜蛾比斜纹夜蛾更敏感,而棉铃虫和玉米螟对Cry1C蛋白的敏感性较差。【结论与意义】Cry1C基因可作为控制棉田甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的有价值的候选基因,但是对棉铃虫和玉米螟无效。该研究为筛选新的Bt基因亚型用于防治不同的棉花害虫提供了数据参考。     

对二点委夜蛾高毒力苏云金芽胞杆菌的筛选及其基因型分析

【目的】获得对二点委夜蛾Athetis lepigone(M(o|¨)schler)高毒力的苏云金芽胞杆菌(Bt)菌株,寻找对该虫具有特异杀虫活性的蛋白毒素,探索Bt菌株或其杀虫基因应用于二点委夜蛾防治的可行性。【方法】通过生物测定方法比较了36株苏云金芽胞杆菌和一株恶臭假单胞工程菌PHB-cry1Ab对二点委夜蛾幼虫的杀虫活性,同时利用PCR-RFLP方法对这些菌株的基因型进行了分析。【结果】不同Bt菌株对二点委夜蛾幼虫的杀虫活性差别很大,杀虫活性高的菌株都含有cry1Ac基因。饲毒72 h后含单基因的BtHD-73菌株(cry1Ac)对二点委夜蛾2龄幼虫的毒力(LC_(50)值为188.51μg/g)明显高于含多基因的Bt SC-40菌株(cry1Ac,cry2Ac,cry1I,vip3A)的毒力(LC_(50)值为418.13μg/g)。含有vip3A基因的Bt SC-40和BtHD-13营养期上清液对二点委夜蛾2龄幼虫表现出一定的杀虫活性(72 h死亡率分别达到42.5%和57.4%),而无vip3A基因的Bt HD-73营养期上清液未表现出明显的杀虫活性。【结论】由cry1Ac基因编码的Cry1Ac蛋白对二点委夜蛾幼虫具有特异杀虫活性,Vip3A蛋白对二点委夜蛾幼虫可能也有一定的杀虫活性。     

不同Bt蛋白对棉铃虫存活率和生长发育的影响

在我国Bt棉主要以Cry1Ab或Cry1Ac为主,其他新型Bt基因未被转入棉花中用来控制害虫,然而大面积种植单价Bt基因的棉花,将可能会大大增加靶标害虫对该类型Bt棉花抗性频率,因此研究其他新型Bt蛋白对靶标害虫的控制作用显得十分必要。采用蛋白混入人工饲料的生物测定方法,在室内测定了6种Bt蛋白对棉铃虫初孵幼虫的毒力,比较了浓度为1．0μg· g-1时不同Bt蛋白对棉铃虫幼虫生长发育的影响。毒力测定结果表明,不同Bt蛋白对棉铃虫初孵幼虫的毒力不同,LC50值由低到高依次为Cry1Ab 0．065μg· g-1、Cry1Ac 0．074μg· g-1、Cry2Ab 0．133μg· g-1、Cry2Aa 11．670μg· g-1、Cry1Ah 13．010μg· g-1和Cry1Ca＞20μg· g-1。生长发育测定结果表明,Cry1Ab和Cry1Ac对棉铃虫幼虫的生长发育影响最大,Cry2Ab次之;Cry1Ah和Cry2Aa对1龄幼虫的校正死亡率和体重抑制率差别不大,但对2龄幼虫的差异较大,Cry1Ah处理2龄幼虫后体重和生长发育参数与Cry2Ab接近,而Cry1Ca对棉铃虫幼虫生长发育几乎没影响。Cry1Ah、Cry2Aa和Cry2Ab的毒力不如Cry1Ac和Cry1Ab,但仍可以作为控制棉铃虫幼虫的替代策略。     

不同Bt蛋白对棉铃虫存活率和生长发育的影响

【背景】在我国Bt棉主要以Cry1Ab或Cry1Ac为主,其他新型Bt基因未被转入棉花中用来控制害虫,然而大面积种植单价Bt基因的棉花,将可能会大大增加靶标害虫对该类型Bt棉花抗性频率,因此研究其他新型Bt蛋白对靶标害虫的控制作用显得十分必要。【方法】采用蛋白混入人工饲料的生物测定方法,在室内测定了6种Bt蛋白对棉铃虫初孵幼虫的毒力,比较了浓度为1.0μg·g-1时不同Bt蛋白对棉铃虫幼虫生长发育的影响。【结果】毒力测定结果表明,不同Bt蛋白对棉铃虫初孵幼虫的毒力不同,LC50值由低到高依次为Cry1Ab 0.065μg·g-1、Cry1Ac 0.074μg·g-1、Cry2Ab 0.133μg·g-1、Cry2Aa 11.670μg·g-1、Cry1Ah 13.010μg·g-1和Cry1Ca20μg·g-1。生长发育测定结果表明,Cry1Ab和Cry1Ac对棉铃虫幼虫的生长发育影响最大,Cry2Ab次之;Cry1Ah和Cry2Aa对1龄幼虫的校正死亡率和体重抑制率差别不大,但对2龄幼虫的差异较大,Cry1Ah处理2龄幼虫后体重和生长发育参数与Cry2Ab接近,而Cry1Ca对棉铃虫幼虫生长发育几乎没影响。【结论与意义】Cry1Ah、Cry2Aa和Cry2Ab的毒力不如Cry1Ac和Cry1Ab,但仍可以作为控制棉铃虫幼虫的替代策略。     

不同添加物对苏云金芽孢杆菌杀虫活性的增效作用研究进展

苏云金芽孢杆菌（Bacillius thuringiensis,Bt）制剂是当前应用最广、最有效的生物杀虫剂之一,因其对多种昆虫具有特异性杀虫活性,而被广泛用于农林业和公共卫生等领域的害虫防治,但田间施用后,其速效性差、持效期短和防效不稳定等弊端限制了其进一步的推广。将Bt制剂与增效物质（剂）、因子混合使用以提高其杀虫活性和田间防效稳定性,是最快速、有效的途径之一,因而国内外对此开展了广泛而深入的研究。主要介绍了化学添加剂、化学杀虫剂和生物杀虫剂等添加物对Bt制剂杀虫活性的增效作用研究进展,并探讨了增效物质（剂）、因子的开发和应用前景,以期为开发安全、高效的Bt制剂的增效物质（剂）、因子提供一定的参考。     

一株对苹果树鳞翅目害虫高毒力的苏云金芽胞杆菌YX-1

苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)YX-1是从土壤中分离的对多种鳞翅目害虫具有杀虫活性的新菌株。为了探索该菌株在果树上应用的可行性,本研究测定了Bt YX-1菌株对苹果树上6种鳞翅目害虫的杀虫毒力,同时对该菌株的晶体形态特征、蛋白型、生长特性、基因型等进行了分析。结果表明,Bt YX-1菌株产生菱形伴胞晶体,SDS-PAGE分析表明该菌株表达的主要蛋白条带分子量约为130ku和60ku;基因型鉴定表明,Bt YX-1菌株含有cry1Ac、cry2Ac、cry1I、vip3Aa和cry34-35基因;生物活性测定表明,Bt YX-1菌株的孢晶混合物对美国白蛾Hlyphantria cunea、棉铃虫Helicoverpa armigera、斜纹夜蛾Prodenia litura、梨小食心虫Grapholitha molesta、苹小卷叶蛾Adoxophyes orana以及苹掌舟蛾Phalera flavescens的LC50分别为14.48、2.72×103、6.24×104、1.01×102、3.52×104、4.73×103mg/L,均低于标准菌株Bt HD-1的LC50。发酵上清液的杀虫活性很低,2龄棉铃虫幼虫的死亡率仅为8.33%,但是该上清液能显著提高孢晶混合物的毒力,说明上清液中含有增效物质。研究结果表明该菌株具有进一步开发为商品制剂的潜力。     

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0.125 μg/mL,0.238 μg/mL和9.238 μg/mL。而Vip3Aa26蛋白仅对粉纹夜蛾有活性,LC50值为4.423 μg/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。     

真菌新型激活蛋白对Bt制剂的增效作用

激活蛋白是从交链孢属 (Alternaria)真菌分离的新型多功能蛋白 ,以棉铃虫和小菜蛾幼虫为供试昆虫 ,用饲料染毒法、浸叶法和浸虫法测定了激活蛋白对Bt的增效作用。结果表明 ,用Bt∶激活蛋白为 1∶0 0 3的含毒饲料饲喂 2龄棉铃虫幼虫 ,其增效指数为 2 2倍。Bt∶激活蛋白以 1∶0 0 95和 1∶0 6混合后分别浸叶后 ,饲喂棉铃虫和小菜蛾幼虫 ,其增效指数分别为 2 7和 5 5倍。单独用激活蛋白饲喂棉铃虫幼虫无致死活性 ,但当Bt与激活蛋白以 1∶0 75混合后 ,毒杀效果显著增强 ,对Bt的增效指数为 18 5倍。     

批准新的工程化作物试验

美国环保局(EPA)准许American Cyanamid进行以粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)、烟芽夜蛾(Heliothisvirescens)及其它为害虫作物的蠋类害虫为目标的遗传工程生物杀虫剂的田间试验。据称,此经遗传改良的生物杀虫剂(一种棒状病毒)可加速某些昆虫的死亡,而且此病毒的杀虫特性得到了改良。第一种耐除草剂玉米,即AgrEvo USA公司的产品,已得到美国农业部(USDA)的批准。同样获得批准的还有Monsanto公司     

甜菜夜蛾核多角体病毒的体内重组和基因缺失株的分离

甜菜夜蛾核多角体病毒 (Ｓｐｏｄｏｐｔｅｒａｅｘｉｇｕａｍｕｌｔｉｃａｐｓｉｄｎｕｃｌｅｏｐｏｌｙｈｅｄｒｏｖｉｒｕｓ,ＳｅＭＮＰＶ)作为安全无毒的生物杀虫剂用于控制甜菜夜蛾害虫具有广阔的应用前景。然而 ,需要进一步通过遗传工程的手段构建重组病毒以提高杀虫性能或筛选高毒力的野生型毒株。由于ＳｅＭＮ ＰＶ在离体昆虫细胞中的复制迅速导致缺失病毒的产生 ,这些缺失病毒丢失大约 2 5ｋｂ的遗传信息 ,对昆虫不再具有感染力。这一特点限制了采用传统的方法在离体细胞中构建和筛选重组病毒 ,也限制了采用空斑纯化的方法筛选高毒…     

双酰胺类杀虫剂对棉铃虫和松毛虫赤眼蜂的选择毒力

为了指导棉铃虫防控中化学杀虫剂和天敌昆虫协调使用,本文采用浸叶法和玻管药膜法测定了4种双酰胺类杀虫剂对棉铃虫3龄幼虫和松毛虫赤眼蜂成蜂的毒力.结果表明,供试双酰胺类杀虫剂中氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺和氟氰虫酰胺对棉铃虫幼虫表现出了较高的毒力水平(LC50分别为0.2882、0.3894、0.8609 mg/L),稍低于对照药剂甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称:甲维盐)(LC50为0.06493 mg/L);而溴氰虫酰胺对棉铃虫的毒力(LC50为3.7638 mg/L)明显低于甲维盐.从对天敌昆虫安全性来看,氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺和氟氰虫酰胺对松毛虫赤眼蜂的毒性(LC50分别为1.0060、0.9933、1.1541 mg/L)明显低于甲维盐(其LC50为0.1646 mg/L),表现出了较高的安全性;但是,溴氰虫酰胺对松毛虫赤眼蜂毒性较高(LC50为0.4952 mg/L),安全性较差.本研究将为棉铃虫防控中药剂与天敌协调使用提供依据.     

粘虫类钙粘蛋白基因的克隆、序列分析及时空表达

昆虫中肠膜类钙粘蛋白（cadherin-like protein, CLP）是苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis (Bt)毒素的重要受体之一, 与Bt毒素的杀虫作用机制以及昆虫对Bt毒素的抗性等密切相关。本研究应用RT-PCR和RACE技术, 克隆了迁飞性重要害虫粘虫Mythimna separata类钙粘蛋白基因全长cDNA序列（命名为Msclp, GenBank登录号为JF951432）, 全长5 642 bp, 编码1 757个氨基酸, 推导的氨基酸序列具有昆虫类钙粘蛋白的特征结构, 包括1个信号肽、 1个前蛋白区、 12个钙粘蛋白重复、 1个近膜区、 1个跨膜区和1个胞质区。预测的分子量和等电点分别为196.786 kD和4.5。该蛋白与同科的烟夜蛾Helicoverpa assulta、 烟芽夜蛾Heliothis virescens、 棉铃虫Helicoverpa armigera及甜菜夜蛾Spodoptera exigua的类钙粘蛋白亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性分别为61.77%, 61.66%, 61.26%和58.14%。荧光定量RT-PCR分析表明, 该类钙粘蛋白基因在不同龄期的粘虫幼虫中表达量差异极显著(P<0.01), 其中4龄幼虫相对表达量最高, 但与3龄、 6龄幼虫并没有显著性差异; 1和2龄幼虫表达量最低; 表达部位主要在粘虫中肠, 在中肠以外的虫体其他部位表达量极低。这些结果对于揭示转Bt作物对非靶标、 迁飞性粘虫的杀虫作用机制以及评价其潜在的对Bt毒素抗性机制等奠定了基础。     

昆虫Bt毒素受体蛋白的研究进展

Bt是一种被广泛应用的生物杀虫剂,昆虫Bt受体蛋白在Bt发挥毒性过程中起到非常重要的作用,而且受体蛋白与Bt结合能力的改变可能是昆虫对Bt产生抗性的主要原因,近年来已成为国际研究的热点。该文从昆虫Bt受体蛋白的分离鉴定,结合动力学,与Bt杀虫毒性、抗性的关系及其分子本质等方面综述受体蛋白的研究进展。     

黑龙江省苏云金杆菌的分离及对夜蛾科昆虫高毒力菌株的筛选

【目的】为了发掘新的苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)的资源,在黑龙江省不同地区采集不同类型的土壤样品分离出对夜蛾科具有高毒力的菌株。【方法】采用醋酸钠选择性筛选法筛选Bt菌株,利用10对通用引物对分离株进行基因型分析,SDS-PAGE进行杀虫晶体蛋白分析,同时测定苏云金杆菌分离株对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)、甘蓝夜蛾Mamestra brassicae(Linnaeus)、斜纹夜蛾Spodoptera litura(Fabricius)的杀虫活性。【结果】从黑龙江省不同地区采集的352份不同类型的土壤样品中,共分离出46株苏云金芽孢杆菌野生菌株,出菌率为13.06%。油镜下可观察到伴孢晶体的形态有菱形、球形、镶嵌形及不规则形。结果表明产菱形晶体的菌株多含有cry1类基因,而同时产生菱形、球形及不规则形晶体的菌株则含有多种基因型。SDS-PAGE蛋白分析发现这些菌株主要表达130、90、60 ku蛋白。对其中的部分菌株进行毒力测定,结果表明有4株菌株对3种夜蛾科昆虫具有高毒力。【结论】黑龙江省苏云金芽孢杆菌分布广泛,类型多样,已获得对夜蛾科昆虫有高毒力的菌株,这对夜蛾科害虫的绿色防控及延缓其抗性具有重要意义。