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。     

转tcdA1B1杀虫基因的阴沟肠杆菌对4种农业害虫的杀虫活性与毒力

tcdA1B1为昆虫病原细菌一发光杆菌Photorhabdus luminescens的杀虫毒素基因。本文测定了转tcdA1B1基因的阴沟肠杆菌对甜菜夜蛾Spodoptera exigua、斜纹夜蛾Spodoptera litura、黄曲条跳甲Phyllotreta striolata和东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis4种重要农业害虫的杀虫活性与毒力。在室内条件下,浓度为5．0×108cfu／mL的工程菌悬浮液,采用叶片浸渍法饲喂甜菜夜蛾2龄幼虫、斜纹夜蛾2龄幼虫、黄曲条跳甲成虫、东亚飞蝗2龄若虫,在11d、11d、15d、19d后的致死率分别为80．05％、81．83％、72．31％、39．74％;LT50分别为8．64d,8．38d、11．04d、28．22d。     

甜菜夜蛾肽聚糖识别蛋白基因SePGRP-SA的克隆及功能鉴定

【目的】本研究旨在阐明甜菜夜蛾Spodoptera exigua幼虫体内肽聚糖识别蛋白(peptidoglycan recognition protein, PGRP)在响应苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis(Bt)感染过程中的功能。【方法】利用PCR方法扩增甜菜夜蛾幼虫肽聚糖识别蛋白基因SePGRP-SA全长cDNA;采用qRT-PCR分析SePGRP-SA在甜菜夜蛾不同发育阶段(卵、1-5龄幼虫、预蛹和蛹)及4龄幼虫不同组织(中肠、马氏管、围食膜、脂肪体、血淋巴和表皮)中的表达。通过RNAi技术沉默SePGRP-SA基因72 h后,qRT-PCR检测SePGRP-SA沉默效率及甜菜夜蛾4龄幼虫中肠抗菌肽相关基因(Ceropin, Attacin和Defensin)和细菌载量的变化。RNAi沉默SePGRP-SA 24 h后,以苏云金芽胞杆菌菌株Bt-GS57饲喂甜菜夜蛾4龄幼虫0, 24, 48, 72, 96和120 h,计算幼虫校正死亡率;饲喂甜菜夜蛾4龄幼虫Bt-GS57后0, 24, 48和72 h,利用qRT-PCR检测中肠SePGRP-SA, Ceropin, Attacin和Defensin的相对表达量。【结果】克隆获得甜菜夜蛾SePGRP-SA全长DNA(GenBank登录号：MW265930),开放阅读框长576 bp,编码191个氨基酸,其编码蛋白的预测分子量为21.59 kD。序列分析结果表明,SePGRP-SA具有典型的PGRP和Ami2保守结构域,信号肽为19个氨基酸,为分泌型蛋白;系统进化分析发现,SePGRP-SA与斜纹夜蛾Spodoptera litura的SlPGRP亲缘关系最近,氨基酸序列一致性达91.1%。发育表达谱结果表明SePGRP-SA在甜菜夜蛾4和5龄幼虫、预蛹和蛹中高表达;组织表达谱结果表明,SePGRP-SA在4龄幼虫各组织中均表达,其中以血淋巴中表达量最高。与注射dsEGFP(对照)相比,注射dsSePGRP-SA的甜菜夜蛾4龄幼虫在72 h时中肠SePGRP-SA基因表达量下调了95.26%,Cecropin, Attacin和Defensin表达量显著下调,中肠细菌载量显著升高。注射dsEGFP和dsSePGRP-SA的甜菜夜蛾4龄幼虫饲喂Bt-GS57,72 h时幼虫校正死亡率分别为50.00%和73.33%,表明幼虫对Bt-GS57的敏感性明显增加。甜菜夜蛾4龄幼虫取食Bt-GS57后,中肠SePGRP-SA, Cecropin, Attacin和Defensin表达量在48 h均显著增加,72 h时降低。【结论】Bt侵染能够引起甜菜夜蛾SePGRP SA基因激活抗菌肽相关基因Cecropin, Attacin和Defensin的表达。     

两种虫酰肼类新化合物对五种鳞翅目害虫的生物活性

为了比较虫酰肼及其衍生物对鳞翅目 5 种害虫的毒力 ,以虫酰肼为对照药剂,分别采用浸叶法、浸虫法和点滴法测定了虫酰肼衍生物 0593 (Ⅲ f) 和 0673 对甜菜夜蛾 Spodoptera exigua（Hübner）、斜纹夜蛾 Prodenia litura (Fabricius)、小菜蛾 Plutella xylostella (Linnaeus)、棉铃虫 Helicoverpa armigera(Hübner)和玉米螟 Ostrinia furnacalis(Guenée)的毒力;通过浸叶法系统研究了虫酰肼和虫酰肼衍生物 0593 对甜菜夜蛾生长发育的影响。结果表明：0593 和 0673 对甜菜夜蛾 4 龄幼虫的触杀毒力分别是虫酰肼的 11.3 倍和 7.4 倍,对斜纹夜蛾 4 龄幼虫触杀毒力分别是虫酰肼的 30.4 倍和 24.7 倍,对小菜蛾 3 龄幼虫浸虫处理的毒力分别是虫酰肼的 4.7 倍和 4.5 倍 ,对棉铃虫3龄幼虫的触杀毒力分别是虫酰肼的 15.5 倍和 15.2 倍,对玉米螟 4 龄幼虫的触杀毒力分别是虫酰肼的 1.3 倍和 2.0 倍,较虫酰肼的毒力都有很大提高,而0593 和 0673 对 5 种害虫的毒力差异不显著。用虫酰肼和 0593 处理甜菜夜蛾 2 龄幼虫,都能导致存活幼虫陆续死亡;化蛹率和正常蛹数降低;成虫羽化率、单雌产卵量和卵的孵化率显著减少,对后代的繁殖力影响显著;在相同处理浓度下,0593 较虫酰肼对甜菜夜蛾后代繁殖力的不利影响更大。因此,0593 是较虫酰肼杀虫毒力更高、对生长发育和繁殖力不利影响更大的药剂,开发应用价值很大。     

SeMNPV两个分离株的生物活性比较及病毒杀虫剂的应用

本文对甜菜夜蛾核型多角体病毒的两个分离株(SeMNPV-M,SeMNPV-Z)的生物活性进行了比较,并对甜菜夜蛾核多角体病毒杀虫悬浮剂的田间应用效果进行了评估.病毒生物测定结果显示,SeNPV-M和SeNPV-Z感染三龄幼虫的半致死剂量(LD50)分别为195.8 PIBs/克饲料和242.4 PIBs/克饲料.使用6000PIB/克饲料的病毒剂量感染三龄幼虫,其半致死时间(LT50)分别为3.50d和3.68d.甜菜夜蛾病毒杀虫悬浮剂已在工厂生产,田问实验结果表明,甜菜夜蛾病毒杀虫悬浮剂可有效控制目标害虫的危害.     

苏云金芽孢杆菌沉默基因cry2Ab3在大肠杆菌中表达及杀虫活性研究

对苏云金芽孢杆菌C002菌株cry2Ab基因阳性克隆pHT3152Ab进行亚克隆和序列测定,在CenBank注册后经国际Bt杀虫蛋白基因委员会正式命名为cry2Ab3。序列分析表明该基因含有芽孢杆菌特异的RBS序列,但没有功能性启动子,为沉默基因。根据大肠杆菌T7表达载体pET21b克隆位点和cry2Ab3开放阅读框架(ORF)两端序列,设计合成一对特异引物L2ab5和L2ab3,高保真PCR扩增获得cry2Ab3完整ORF,经酶切、连接构建了重组表达质粒pET2Ab3。表达质粒导入大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后,SDSPAGE电泳证实了cry2Ab3的表达。生物测定显示诱导培养物对棉铃虫初孵幼虫和小菜蛾二龄幼虫具有杀虫活性,能明显抑制二化螟二龄幼虫生长,但对甜菜夜蛾和玉米螟没有明显活性。进一步提取Cry2Ab3蛋白,生测结果表明其对棉铃虫LC50为32.55μg/g。     

SeMNPV组织蛋白酶基因的克隆表达及其对病毒杀虫的影响

对甜菜夜蛾核型多角体病毒(SeMNPV)的组织蛋白酶(v-cath)基因进行了克隆,序列分析及原核表达.此基因编码区长1014bp,预计编码一个338个氨基酸的蛋白产物,其蛋白的大小约42kD.序列分析表明,SeMNPV的V-CATH与其它杆状病毒的同源蛋白具有相似的保守结构,保留有相同的酶活性位点.根据几种已知的杆状病毒组织蛋白酶序列构建进化树,发现SeMNPV的V-CATH位于NPV组中一个单独的分支,它可能拥有特殊的进化历程.使用1.2μL的表达组织蛋白酶菌液和SeNPV共感染3龄末甜菜夜蛾幼虫,幼虫病毒致死率提高9.21%,病毒致死时间提前12 h,原核表达的组织蛋白酶对病毒杀虫速度有一定的影响.     

抗夜蛾科苏云金芽孢杆菌WY-197菌株的生物学特性研究

苏云金芽孢杆菌 (Bacillusthuringiensis,Bt)WY 197菌株是从 4 0 0多株野生型Bt菌中筛选分离的1株对甜菜夜蛾和棉铃虫都具有高效杀虫活性的菌株。初步比较WY -197菌株和HD 1的形态特征、生理生化特性和伴孢晶体蛋白 ,结果表明 ,WY -197属于H3a3b3c血清型 (subsp .kurstaki) ;伴孢晶体形态主要为大小不一的菱形、小正方形。SDS -PAGE电泳图谱表明主要由 135ku和 6 5ku两种蛋白成分组成 ,在菌株生长形态、发酵培养特征、生理生化特性方面与生产菌株HD-1差别不大。采用生物测定的方法 ,进一步鉴定比较它们对甜菜夜蛾初孵、二龄、三龄幼虫和棉铃虫的毒效差异。结果表明 ,BtWY 197菌株发酵液对甜菜夜蛾初孵、二龄、三龄幼虫的LC50 分别为 0 .31、0 .6 1、2 .5 7μL/mL ,其中对甜菜夜蛾初孵幼虫的毒效是对照菌HD 1发酵液的 7倍 ,表明BtWY 197菌株对甜菜夜蛾三龄以下幼虫具有高毒力。对棉铃虫的毒力效价为 30 0 0IU/ μL ,略低于HD- 1菌株。     

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。     

SeMNPV两个分离株的生物活性比较及病毒杀虫剂的应用

本文对甜菜夜蛾核型多角体病毒的两个分离株(SeMNPV-M,SeMNPV-Z)的生物活性进行了比较,并对甜 菜夜蛾核多角体病毒杀虫悬浮剂的田间应用效果进行了评估。病毒生物测定结果显示,SeNPV-M和SeNPV-Z 感染三龄幼虫的半致死剂量(LD50)分别为195．8 PIBs／克饲料和242．4 PIBs／克饲料。使用6000PIB／克饲料的病 毒剂量感染三龄幼虫,其半致死时间(LT50)分别为3．50d和3．68d。甜菜夜蛾病毒杀虫悬浮剂已在工厂生产,田间 实验结果表明,甜菜夜蛾病毒杀虫悬浮剂可有效控制目标害虫的危害。