广谱重组苏云金杆菌的生产工艺研究

对既杀鞘翅目昆虫又杀鳞翅目昆虫的广谱重组Bt菌株LCJ 0 8,LCJ 12进行了摇瓶发酵和中试发酵。通过 2 .4吨罐发酵试验 ,优化了发酵培养基和发酵条件 ,发酵效价达到 140 0 - 170 0IU/μL(棉铃虫 )和 2 0 0 0CU/μL(柳兰叶甲 )。以直接喷雾干燥和加填充料后喷雾干燥方法生产的粉剂 ,效价分别达到 2 50 0 0 - 34 0 0 0IU/mg和 82 0 0IU/mg。以低倍浓缩工艺生产的悬乳剂 ,毒力效价 2 50 0IU/μL以上。     

苏云金杆菌“79007”菌株发酵工艺的研究

对苏云金杆菌79007菌进行了生长条件的研究,获得了该菌最佳发酵培养基配方和最优发酵工艺。最佳培养基配方(g/100 mL):豆饼粉2.5,淀粉2.0,酵母粉2.0,玉米浆2.0,添加剂Ⅰ号0.1,葡萄糖1.0,KH2PO40.3,CaCO30.1,CaCl20.05,MgCl20.01,CuCl20.005,ZnSO40.002,CoCO30.005;15 m3发酵罐最优工艺:通气量1∶0.5~1.1,培养温度28~33℃,搅拌转速0~200 r/min。40 m3发酵罐连续4批试验表明,平均发酵效价6 053.5 IU/μL、平均晶体蛋白含量达0.5%,产品质量达到原粉优质品。     

营养因子对苏云金芽胞杆菌4.0718 产杀虫蛋白Cry1和Cry2的影响

为了提高杀虫蛋白Cry1和Cry2产量,首先采用Plackett-Burman设计筛选出发酵培养基中影响苏云金芽胞杆菌4.0718表达毒蛋白Cry1的显著性因子为黄豆饼粉和MnSO4·H2O,Cry2的产量在该配方中无显著性影响因子.然后利用最速上升实验逼近Cry1最大产出区域,找到后续试验中心点.最后通过响应面优化得到黄豆饼粉和MnSO4·H2O的最佳浓度为11.5 g/L和0.02 g/L,使Cry1和Cry2产量分别达到0.32 mg/mL和0.11 mg/mL,比原优选配方产量提高了两倍多.该优化配方发酵液对棉铃虫的半致死浓度(LC50)为1.09 μL/mL,杀虫活性比原优化配方显著提高.     

对甜菜夜蛾高毒苏云金芽孢杆菌菌株的选育*

采用物理诱变——虫体传代模式,选育获得一株对甜菜夜蛾高毒菌株BtCZE 99985。通过摇瓶和40t发酵罐3年10批发酵试验,表明该菌株具有良好的发酵性能。摇瓶试验表明,与出发菌株93005、对照菌株HD-1-580、GC-91相比较,该菌株对甜菜夜蛾的毒效分别提高429％、655％、114％。40t发酵罐发酵试验表明,该菌株对甜菜夜蛾测定的LC50平均值为0．076μL/mL,比GC-91菌株(平均0．213μL/mL)的毒效提高180％。     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。     

苏云金芽孢杆菌BtR05菌株发酵培养基的优化

为提高苏云金芽胞杆菌BtR05菌株的发酵水平,本研究通过正交试验并将优选出的培养基组合进行综合优选,最终筛选出的培养基为:玉米粉2%,豆粕粉3%,蔗糖1%,硫酸铵0.1%,三水磷酸氢二钾0.3%,磷酸二氢钾0.2%,七水硫酸镁0.04%,酵母提取物0.3%和碳酸钙0.3%.该培养基配方在接种量为3%,200 r/min.30℃摇瓶振荡培养至44 h时,芽孢率达90%,活菌数达37.33×108cfu/ml.     

苏云金芽孢杆菌培养基优化及间歇发酵

对苏云金芽孢杆菌的培养基配方进行室内摇瓶优化筛选,首先用摇瓶培养筛选到Ⅱ号培养基,在此配方的基础上,将培养基组分划分为氮源、碳源及无机盐三因素,采用三因素二水平正交旋转组合设计的方法进行培养基优化组合研究,建立其芽孢产量依氮源、碳源、无机盐的响应面方程。借助此方程获得响应面最佳点即培养基各组分的最佳配比。实验结果表明,该方法是苏云金芽孢杆菌培养基优化中十分简便、实用、快速的途径。此外,对其间歇发酵过程也进行了初步考察。     

苏云金芽孢杆菌LSZ9408虫体复壮的研究

本研究利用敏感寄主小菜蛾Plutella xylostella L.进行苏云金芽孢杆菌Bacillusthuringiensis Berliner LSZ9408的虫体复壮.试验结果表明通过小菜蛾虫体培养1次和2次后,LSZ9408的产晶率由0.0%分别提高至25.8%和39.4%,对小菜蛾72h的毒力由42.7%分别提高至83.4%和100.0%;经过发酵培养基的筛选,培养2代产晶率又可提高至49.7%;经70L发酵罐发酵48h时,活芽孢数可达54.5×108cfu/ml.     

高效杀蚊苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29的发酵优化

苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29为新型高效杀蚊菌株,应用快速有效的数学统计方法对其杀蚊毒力的发酵培养进行优化.通过单因素筛选确定最佳碳源为葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉,氮源为typetone、大豆蛋白胨、干酪素;最佳金属离子为Mg²⁺、Al³⁺.采用二水平Placlkett-Burman设计对影响毒力的8因素进行显著性筛选,获得培养基成分中3个重要影响因子:葡萄糖、干酪素和Al₂（SO₄）₃;运用爬坡路径法对这3种因子进行试验,获得3种重要因子的最适浓度范围;通过响应面分析法得到3个重要因子的交互作用和最佳条件,确定BRC-LLP29菌株最佳毒力水平的发酵培养基为:葡萄糖19.8g/L、干酪素28.4g/L、Al₂（SO₄）₃1.2g/L、MgSO₄ 2g/L、K₂HPO₄ 3g/L、CaCO₃ 0.5g/L,优化后毒力水平达到致死率61.11%,与响应面数学模型的预测值只有5.91%的误差.发酵条件优化结果表明:发酵温度为31°,发酵初始pH为7.0,摇瓶装量为40mL/250mL三角瓶,每瓶的接种量为3.5%,发酵72h,对致倦库蚊最终致死率达到最高为83.33%.     

利用工业废液摇瓶培养苏云金杆菌

利用淀粉厂的玉米浸泡液、酒精厂的废醪液、化工厂的丙酮－丁醇废醪液等工业废液作为发酵培养的主要原料,生产苏云金杆菌杀虫剂。经摇瓶发酵试验,筛选出了较好的培养基配方,既可降低生产成本,又可变废物为有用。     

利用Cre/loxP系统删除转Bt基因水稻中的选择标记基因

来源于噬菌体P1的Cre/loxP位点特异性重组系统是目前在植物遗传转化中应用较多,较成熟的一个标记基因删除系统。在这个系统中,Cre酶可以特异性的识别和切割位于两个lox位点之间的标记基因,整个系统重组仅需Cre和lox识别位点即可完成而无需其它辅因子的参加。利用农杆菌介导法成功地将cre基因导入供试材料"皖粳97",得到转hpt-cre基因水稻植株;将其与先期转基因育成的携带loxp-hpt-loxp-bt基因的"皖粳97"株系进行田间杂交,通过PCR分析,Cre/loxP重组系统定向删除了潮霉素抗性筛选标记基因。     

转蜘蛛杀虫肽与Bt毒蛋白C肽基因小黑杨对杨扇舟蛾的抗性

为评价转蜘蛛杀虫肽与Bt毒蛋白C肽融合蛋白基因小黑杨对杨扇舟蛾Clostera anachoreta (Fabricius)的抗性,采用苗木套笼饲喂法和石蜡切片法,对取食转基因小黑杨的杨扇舟蛾幼虫的发育、死亡情况和中肠结构进行了研究。结果表明,杨扇舟蛾幼虫分别取食TT3（转基因无性系3）、TT1（转基因无性系1）和CK（非转基因对照）小黑杨后 总历期依次为35.63天、30.39天和28.74天,幼虫化蛹率依次为12.1%、29.3%和44.3%,平均蛹重依次为0.1077 g、0.1714 g和0.1893 g。转基因小黑杨能明显延长杨扇舟蛾幼虫的发育历期,降低化蛹率和蛹重。同时,转基因小黑杨有抑制幼虫蜕皮、增加其死亡率和致蛹畸形的作用,且能破坏幼虫中肠,使中肠细胞排列松散、肠腔食物减少、中肠变形,其破坏作用随时间延长而加剧。一般来讲,TT3对杨扇舟蛾的各种影响作用均大于TT1。     

Bt对小地老虎呼吸作用的影响

利用红外CO2分析仪测定小地老虎幼虫呼吸节律的变化结果显示:小地老虎幼虫呼吸节律属于不规则波动型,取食含Bt烟叶的幼虫呼出的CO2量显著低于对照组,且呼吸节律的波动性也明显增大,说明小地老虎幼虫取食Bt后,呼吸代谢受到一定干扰,出现呼吸水平降低及代谢紊乱现象.     

蜘蛛杀虫肽与Bt-toxin C肽融合蛋白(BGT)基因的原核表达与蛋白质纯化

从质粒pCAMBIA2301-BGT中获得蜘蛛杀虫肽与Bt-toxin C肽融合蛋白(BGT)基因编码区全长,并构建了原核表达载体pET28a-BGT。将此质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中,获得有效表达,新蛋白的分子量约为51 kDa,主要以包涵体形式存在。在变性条件下以不同的咪唑和pH值洗脱方式进行比较,确定以咪唑为金属鳌合亲和柱层析的洗脱条件,获得了纯BGT蛋白。     

光增白剂M2R对草地螟中肠围食膜的影响及对Bt毒力的增效作用

以光增白剂M2R作为影响因子,探讨其对草地螟Loxostege sticticalis幼虫围食膜（peritrophic membrane, PM）的作用机理。通过环境扫描电镜观察和生化测定研究了光增白剂对草地螟幼虫围食膜结构和蛋白质种类的影响,及其对Bt毒力的增效作用。结果表明：围食膜含有多种蛋白质,经SDS-PAGE测定至少有19条带,分子量在94 kD以下,虫取食光增白剂可影响围食膜中几丁质结合蛋白（chitin binding proteins,CBPs）的含量。不同浓度的光增白剂可以对草地螟围食膜的形态结构产生明显的影响,正常的围食膜表面光滑致密、无孔洞和缝隙,增白剂处理的围食膜产生了孔缝。生测实验表明,添加光增白剂后能够显著缩短Bt的杀虫时间 降低Bt的使用浓度。可见,光增白剂可对草地螟围食膜产生损伤,进而提高了Bt的防治效果。     

转基因抗虫棉生物安全评价研究进展

概述了转基因抗虫棉的推广应用现状,并从基因漂移,靶标害虫对转基因抗虫棉的抗性及治理对策、对非靶标昆虫的影响、对土壤生态系统的影响及其产品的食品安全性评价几个方面对近年来国内外对转基因抗虫棉的生物安全性研究做了综述。     

昆虫对Bt抗性的适合度代价及其与抗性治理策略的关系

由于昆虫对Bt毒素抗性的发展,不利于Bt制剂和Bl转基因作物的长期有效使用.但是昆虫对Bt抗性的产生常伴有适合度代价,这种代价能够延缓或阻碍抗性等位基因的发展.许多研究已经证明,有分属鳞翅目、鞘翅目以及双翅目的昆虫Bt抗性品系存在适合度代价.适合度代价往往会受生态因素的影响.而且,昆虫适合度代价的产生与其抗性机制密切相关.庇护所策略延缓抗性发展的能力不仅与敏感种群与抗性种群能否自由交配有关,还与适合度代价的大小及抗性基因的显隐性等因素有关.适合度代价的研究对探讨抗性发展规律以及完善抗性治理策略是非常重要的.本文从适合度代价与抗性发展、抗性机制和抗性治理的关系等方面的进行综述,为发展Bt抗性治理策略提供参考依据.     

转Bt基因玉米的生态安全性研究进展

随着转基因作物的应用和推广 ,转 Bt基因作物释放后对生态环境及其它方面产生的潜在影响越来越受到重视。分别从生物活性杀虫晶体蛋白在土壤中的残留特性、杀虫晶体蛋白对土壤中非目标生物的影响、转 Bt基因玉米植株体成分的变化、转Bt基因玉米花粉中杀虫晶体蛋白的表达特性及其在田间和马力筋叶片上的散积状况、花粉中表达的杀虫晶体蛋白对君主斑蝶的毒性、君主斑蝶幼虫暴露在 Bt花粉中的概率及综合风险评价估算等方面对转 Bt基因玉米产生的杀虫晶体蛋白与土壤生态环境的相互作用、花粉对非目标生物影响的研究现状进行了综述。通过对转 Bt基因作物生态安全性的科学评价和广泛宣传 ,以确保生物技术的健康发展。     

初始接种量对Bt33菌株孢子含量的影响

在温度 30± 0 5℃、转速 180r/min的条件下 ,用Bt发酵培养液对Bt33菌株进行振荡培养 ,考察不同接种量和液培时间对孢子含量的影响。结果表明 ,将孢子含量为 2 5× 10 9CFU ml的母液按 1%～ 15 % (V V)的比例接种后培养 33～ 5 0h ,9%和 12 %接种量处理能产生 8 5× 10 9CFU ml以上的孢子浓度。通过拟合逻辑斯蒂生长模型 ,发现该菌在上述液培条件下的最大孢子含量为 1 0 3× 10 1 0 CFU ml。     

转Bt基因植物中外源基因时空动态表达的研究现状

在转Bt基因植株中 ,外源基因的时空动态表达对于害虫的防治和转基因安全评价管理具有重要意义。利用生物测定法和酶联免疫吸附测定法 (ELISA) ,对植物不同组织在同一发育阶段、同一组织在不同的发育阶段以及不同转基因植株的外源基因的时空动态表达进行研究。本文综述了转基因植物中外源基因时空动态表达的研究进展和现状。