我国部分地区土壤中的苏芸金芽孢杆菌和球形芽孢杆菌

从云南、贵州、四川和陕西4省的土壤中分离到大量苏芸金芽孢杆菌(Bacillus thuringie—nsis)和球形芽孢杆菌(Bacillus sphaeticus)菌株。血清型分析表明,苏芸金芽孢杆菌分离株分属于23个血清型中的13个血清型,另有近20％的自凝型菌株及部分与所有标准菌抗血清无反应的菌株。对该两种昆虫病原细菌的生态分布规律进行了分析。研究了全部苏芸金芽孢杆菌分离株对鳞翅目、鞘翅目及双翅目的6种昆虫的毒力特性、伴孢晶体与芽孢的形态,以及晶体蛋白质成分。观察和测定了球形芽孢杆菌分离株的形态和毒力,并分析了部分菌株的晶体蛋白质成分。得到22株高效苏芸金芽孢杆菌和2株高效球形芽孢杆菌。证明苏芸金芽孢杆菌是典型的土壤微生物类群,我国西南地区土壤中的苏芸金芽孢杆菌资源十分丰富。     

苏芸金杆菌伴孢晶体和芽孢孢衣的蛋白质组分及其与毒力的关系

研究了苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis)3个变种6个菌株的提纯伴孢晶体和芽孢对大蜡螟(Galleria mellonella)和大菜粉蝶(Pieris brassicae)的毒力、晶体的蛋白质和多肽成分及芽孢衣中的类晶体蛋白质成分.生物测定表明,晶体毒力高于芽孢,在总数量相同的情况下,晶体和芽孢近1:1的混合物的毒力高于单独的晶体或芽孢.芽孢衣中存在一种类似晶体蛋白质的成分,无晶体突变株及无效野生株的芽孢则无此种蛋白质且对两种昆虫无毒.变种wuhanensis和变种galleriae的晶体含MW138000的主要蛋白质和63000的次要蛋白质,经碱性缓冲液溶解后,上清液含MW138000的蛋白质,沉淀中含MW63000的蛋白质;变种aizawai的晶体中仅含138000的蛋白质.对大蜡螟无毒的HD-11(var.aizawai)晶体的蛋白质成分有别于上述晶体,其胰蛋白酶消化物的SDS凝胶电泳图型显示少2条多肽带,但对大菜粉蝶仍有效.结果表明,苏芸金杆菌的芽孢在昆虫病理中有重要作用,伴孢晶体的蛋白质和多肽成分与它们对昆虫的毒力特性之间有密切关系.     

杀鞘翅目苏云金芽孢杆菌新菌株及其杀虫剂的研究

从中国土壤中分离出2株杀鞘翅目昆虫的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis) YM03及SHQ11-10。YM03的血清型为H8a8b,SHQ1110的H血清型未知。二菌株皆产近菱形的薄扁伴孢晶体,分别含68～70kD和65kD的晶体蛋白质。毒力生物测定证明对柳蓝叶甲(Plagiodera versicolora)及马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)有高毒效。发酵性能良好。YM03粉剂田间防治马铃薯甲虫有高效。稀释400倍喷雾,防治效果达94.6%。     

球形芽孢杆菌Ts-1品系的形态发生和灭蚊毒蛋白形成的研究

用酶联免疫吸附测定、荧光抗体定位和SDS-PAGE等方法,结合球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)Ts-1品系在芽孢形成过程中的形态变化和不同发育阶段菌样毒力的生物测定,对毒蛋白的形成发生进行了比较研究。Ts-1毒蛋白形成．毒力大小和芽孢形成过程中形态变化密切相关。首次用荧光抗体定位方法不仅证明带有伴孢晶体的芽孢荧光度强,毒蛋白含量高;而且生长8小时营养体的细胞壁上也有毒蛋白的同源成分。     

中国Btken-Ag的特性及其杀虫毒肽的研究

苏芸金芽孢杆菌肯尼亚亚种Ag株(Bacillus thuringiensis serovar.kenyae strainAg,以下简称为Btken-Ag)是血清型H4a-4c中对棉铃虫、粘虫等多种夜蛾科害虫具有高毒力的优良品系,经生理生化、H抗原、酯酶谱、抗生谱和质粒谱等性状比较分析,与标准株肯尼亚亚种023大体相同,但其质粒谱及伴孢晶体多肽组分与023明显有别.该菌株伴孢晶体多形,其主要杀虫成分为61000多肽,经ELISA同源分析,此毒肽与同血清型中的023、7501晶体蛋白高度同源,与商品生产株H3a-3b—HD-1株部分同源,与对蚊虫高效的H14-1897及球形芽孢杆菌Ts-1无同源性.此外,对H4中10株相关株、H7-5、HD-1及1897共13株进行了对棉铃虫、粘虫及蚊虫的杀虫毒力比较测定,其中Btken-Ag的优选株H4-1及b1-4对棉铃虫的毒力高于023株及HD-1株.     

活性氧对苏云金芽孢杆菌伴孢晶体的损伤作用

用SDSPAGE电泳分析和生物测定方法研究了过氧化氢(H2O2)和羟自由基(·OH)对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)伴孢晶体的损伤作用。结果表明,这两种活性氧对伴孢晶体均有一定程度的损伤作用,这种损伤作用与活性氧的浓度成正相关,并且·OH对伴孢晶体的损伤作用明显强于H2O2。     

干燥温度对苏云金芽孢杆菌伴孢晶体的结构及杀虫活性的影响

用电镜、电泳、生物鉴定等方法,研究了干燥温度对苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种（ＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎＦｉｅｎｓｉｓｖａｒ．Ｋｕｒｓｔａｋｉ）ＨＤ－１的伴孢晶体的结构及杀虫活性的影响。结果表明,０℃冷冻干燥的效果最好,对伴抱晶体的电泳图谱、形态、结构及杀虫活性均无影响;７５Ｃ以下干燥对伴孢晶体的形态和结构略有影响,但对电泳图谱和杀虫活性尚无影响,生产上可以采用。但在７５℃下超过５小时的长时间干燥,对晶体蛋白的空间结构和杀虫活性也有影响,因此,要适当控制干燥时间。８０     

苏芸金芽孢杆菌的一个新亚种

由北京近郊温泉地区油松林间土壤中,分离到一株产生伴孢内含物的芽孢杆菌TW 20。该菌株具有苏芸金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的典型特征,但无鞭毛抗原(H),伴孢内含物与孢子常常不分开,位于孢子囊一端由数个不同形状的晶体组成．其生化反应特性及酯酶型与已知23个血清型30个亚种的标准菌株均不相同。对油松毛虫(Dendrolimus tabulaef-ormis)、午毒蛾(Lymautria dispar)、黄褐天幕毛虫(Malacosoma neustria testcea)、光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)幼虫没有明显的致病性。根据上述特性,菌株TW20属于一个新的酯酶型亚种,定名为苏芸金芽孢杆菌温泉亚种——Bacillus thuringiensis subsp. Wequanen-sis。     

苏云金芽孢杆菌伴孢晶体20kb DNA中cry1Ac基因的克隆、高效表达和生物活性研究

已经证实苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis,Bt)伴孢晶体结合 2 0kbDNA ,但其序列特异性及作用有待进一步研究阐明。研究了选择性溶解Bt 4.0718菌株Cry1类原毒素所形成的菱形伴孢晶体 ,从中抽提出与其结合的 20kbDNA。经NdeⅠ酶切消化后亚克隆构建文库 ,通过PCR-RFLP及测序筛选出含cry1Ac基因的转化子。然后设计引物PCR扩增出cry1Ac基因的ORF并与pET30a连接 ,转化E .coliBL21(DE3) ,高效表达了14.1kD蛋白。表达蛋白占总蛋白量的50%以上 ,且 90 %以上以包涵体形式存在。利用穿梭载体pHT30.4构建表达质粒pHTX42 ,电转化Bt无晶体突变株XBU001,获得重组菌株HTX42 ,经SDS-PAGE分析 ,cry1Ac基因得到强表达 ,蛋白质定量分析显示目的蛋白量占总蛋白量的79.28% ,且其在细胞中累积达细胞干重的6.413% ,比文献报道的25%左右高了 1倍以上。原子力显微镜 (AtomicForceMicroscopy ,AFM)检测显示 ,目的基因在大肠杆菌(E.coli)中表达的包涵体呈不规则形状且较小,而在无晶体突变株中表达的晶体呈典型菱形晶体,大小约为1.2μm×2.0μm.生测结果显示,包涵体与晶体对小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫均有高效杀虫活性。本研究为构建高效杀虫工程菌及进一步阐明Bt伴孢晶体中20kb DNA分子的来源,结构和功能奠定了重要的基础。     

苏芸金杆菌的一个新血清型

从土壤中分离出一株产生伴孢晶体的芽孢杆菌。该菌株具有苏芸金杆菌的典型特征,严生不规则型晶体,鞭毛抗原及生化反应与已知的苏芸金杆菌21个血清型不㈤,不产生β-外毒素。对棉铃虫、粘虫、大蜡螟及尖音库蚊幼虫均无毒性,是一个新血清型(H22),定名为苏芸金杆菌山东变种(Bacillus thuringiensis serovar shandongiensis, H22)。     

谷氨酸对苏云金杆菌的芽孢和伴孢晶体的影响

研究了不同浓度的谷氨酸对苏云金芽孢杆菌形态、菌体浓度及芽孢和件孢晶体的影响.研究表明,一定浓度的谷氨酸有利于菌体的生长并能够提高菌体的增殖速度,对芽孢和伴孢晶体的形态没有明显的影响,但对芽孢的裂解有明显地抑制作用.     

苏芸金杆菌天门变种——“7216”菌的研究

1972年从棉花红铃虫(Pectinophora gossypiella Saunders)中分离出一株能形成伴孢晶体的芽孢杆菌“7216”。该菌具有苏芸金杆菌(Bacillus tkuriniientis)的典型特征[1]。血清型属Hsasb,但培养特征、生化特性有别于H,中的阿莱变种和戈尔斯德变种,认为是苏芸金杆离的一个新变种,定名为苏芸金杆菌天门变种Bacillua thuriniensit var．Tianmentig(7216)。     

苏云金芽孢杆菌中华亚种CT-43菌株伴胞晶体蛋白的特性

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)为革兰氏阳性细菌,在其芽孢形成过程中可产生一种对鳞翅目、双翅目和鞘翅目幼虫有高毒力的蛋白质伴胞晶体,近来又发现它对动、植物寄生线虫以及扁形动物门的一些种类有毒,现已成为芽孢杆菌的第二大研究对象。     

几种细菌杀虫剂的菌种鉴定

以鉴定为目的,对国内广泛使用的几种昆虫病原性产伴孢晶体芽孢杆菌：青虫菌,杀螟杆菌及140杀虫菌,荆菌II号进行了形态、培养特性、生化反应、外毒素产生、抗原分析及酯酶分析等研究。上述各菌的生化反应、鞭毛抗原分析(140菌无鞭毛抗原)、菌体抗原分析、酯酶电泳图型等特性,均与苏云金杆菌蜡螟变种(Bacillus thuringensis var. galleriae)相同。以微生物学方法测定上述各菌均能产生β-外毒素。故青虫菌、杀螟杆菌、荆菌II号均鉴定为Bacillus thttringensis var．Galleriae血清型H5酯酶型5 galleriae;140菌鉴定为Bacillus thuringensis var．Gulleriae(无鞭毛菌株)酯酶型5 galleriae。对生化反应、抗原分析及酯酶分析的特点进行了比较和讨论,认为抗原分析具有特异性高及快速的优点。并认为菌体抗原同样具有变种特异性,也能用于该菌群的鉴定工作。     

苏芸金杆菌——“75002”菌的研究

1975年3月,从棉花仓库采集到自然死亡的越冬红铃虫的幼虫尸体,从中分离到一株能形成伴孢晶体毒素的芽孢杆菌,编号为“75002”。通过对该菌形态及培养特征、生化特性和血清学反应的研究,发现该菌具有苏芸金芽孢     

化学助剂对苏云金芽孢杆菌的影响及新型悬乳剂的研制

研究了由乳化剂、湿润剂、防腐剂和少量氯氰菊醴配制的几种乳剂组合对苏云金芽孢杆菌芽孢和伴孢晶体的影响及所形成的悬乳剂的稳定性。分析了不同化学助剂组合与孢晶混合物在不同贮存期的毒力变化、晶体蛋白质的降解及芽孢存活率。从供试的助剂组合中获得了一种最佳组合,可发展为一种新型的苏云金杆菌悬乳剂。     

紫外线使苏云金芽孢杆菌伴孢晶体失活机理的研究

用电镜、电泳、生物鉴定等方法,研究了紫外线对苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种的伴孢晶体的影响。结果表明,紫外线能破坏伴孢晶体的表面结构和形态,降低伴孢晶体在碱性液和蚕胃液中的溶解度,5小时以上的长时间照射,能导致伴孢晶体完全不溶,因而不能降解为具有杀虫活性的毒素蛋白而失活。     

苏云金芽孢杆菌工程菌伴孢晶体的形态发生

苏云金芽孢杆菌在有帮助蛋白存在的情况下杀虫晶体蛋白获得了超量表达。通过透射电镜观察了Cry1Ac超量表达工程菌伴孢晶体的形态发生以及不同芽孢发育时期的晶体形态变化。结果表明,该工程菌的伴孢晶体在细胞不对称分裂的隔膜形成前就已出现,而且晶体发生的部位与芽孢无关。但晶体在形成初期往往靠近母细胞膜。观察结果还表明,大量表达的晶体蛋白不能马上参与到晶体合成,晶体形成的最佳时期是芽孢皮层形成期。母细胞大量液泡的产生与消失可能与晶体形成有关。此外,在超量表达工程菌中,Cry1Ac蛋白能在一个细胞内形成多个伴孢晶体,这在天然菌株中是罕见的。     

我国高效杀蚊球形芽孢杆菌BS 10毒素蛋白基因的克隆和表达

球形芽孢杆菌BS1O(Bacillus sphaericus Strain 10,BSl0)是从我国分离得到的一株高毒力杀蚊幼虫菌株。BS1O在芽孢形成过程中产生的伴孢晶体蛋白对蚊幼虫,特别是库蚊幼虫具有强的毒杀作用。本文建构了Bs10的重组克隆,并通过合成18碱基的寡聚核苷酸序列为探针,筛选出了BSl0的重组阳性克隆〔TGl(pFL37)和TGl(pFL36)〕。重组克隆TGl(pFL37)含有编码43kd毒素蛋白的4．0kb HindⅢ的BSl0 DNA片段。Western blot分析和生物活性测定证明BS1O的43kd杀蚊毒素蛋白基因在大肠杆菌中得到表达。     

苏云金杆菌伴孢晶体的蛋白质和抗蛋白酶多肽及其毒力特性

以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了19种苏云金杆菌伴孢晶体的蛋白质和抗胰蛋白酶多肽。以鳞翅目的家蚕和双翅目的致倦库蚊进行了毒力测定。根据蛋白质和抗酶多肽的特性,19种晶体可分为7个类型。晶体蛋白质的组成、溶解特性及抗酶多肽的性质与其对两种昆虫的毒力特性密切相关。含分子量为130—138 kD(千道尔顿)或130—138 kD及60一65kD蛋白质,抗蛋白酶多肽(PRP)为68—75kD的晶体,对家蚕高毒,但绝大部分对库蚊无毒或微毒。含3种以上蛋白质(15一138kD),抗酶多肽为35—65kD的晶体,对库蚊有强烈毒性,对家蚕则无毒。缺少135kD蛋白质的两种晶体对家蚕低毒。HD一282和L—14晶体的P1蛋白质中同时含有杀鳞翅目和杀蚊毒素。讨论了伴孢晶体的蛋白质结构及结构与毒力之间的关系、晶体蛋白质及毒性肽的性质在菌株定向筛选和遗传工程研究中的意义。