对Bt蛋白敏感敏感和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较

摘要：【目的】通过比较Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉铃虫中肠细菌群落的结构组成,研究中肠微生物是否与棉铃虫Bt抗性产生有关。【方法】首先提取了棉铃虫中肠微生物基因组DNA,通过PCR扩增获得了16S rDNA全长片段及V3区。采用基于16S rDNA 的免培养技术—16S rDNA文库建立和变性梯度凝胶电泳（DGGE）研究了国内特有的Bt抗性和敏感品系棉铃虫中肠细菌群落组成,并对其进行分析和比较。【结果】16S rDNA文库测序结果表明,抗性品系与敏感品系棉铃虫中肠细菌群落特别是优势菌群非常相似,但在部分劣势菌群上存在差异。抗性品系中主要优势菌有：不可培养微生物（Uncultured bacterium）占56.4%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占17.0%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占17.0%;敏感品系中主要优势菌为不可培养微生物（Uncultured bacterium）60.2%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占19.3%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占14.7%。随后进行的PCR验证表明,部分有差异的劣势菌在两种品系虫体都存在。DGGE图谱分析表明,这两个品系棉铃虫中肠菌群相似性达到92.3%。【结论】敏感品系与抗性品系棉铃虫肠道菌群组成极其相似,推测抗性的产生与肠道微生物无直接关系。     

苏云金芽胞杆菌spoⅢD基因缺失突变株的特点

微镜观察和芽胞计数分析显示,突变株基本丧失了形成芽胞的能力,但依然形成晶体.SDS-PAGE结果显示,在SSM培养基中,突变株对伴胞晶体蛋白的形成量影响并不显著;在营养较富集的Luria-Bertani培养基中,突变株中伴胞晶体蛋白的形成量较野生型和互补株明显降低.利用载体pHT315携带spoⅢD操纵子互补突变株,互补株恢复了产生晶体和芽胞的能力.[结论]本研究证明spoⅢD基因是苏云金芽胞杆菌芽胞形成所必需,同时与晶体蛋白的表达相关.     

植物叶片基因组DNA快速提取方法

为了满足分子生物学研究中大量植株基因需要PCR检测的需求,建立了一种无需研磨、无需有机试剂抽提的快速提取植物叶片基因组DNA的方法。通过比较基因组DNA的浓度及PCR检测结果,获得了最佳提取条件,即约50 mg叶片加入150μL含1%β-巯基乙醇的TE提取液,快速破碎1 min。破碎后的样品4℃13 500×g离心1 min,上清于-20℃冷冻后室温融解,4℃、13 500×g离心1 min,离心后收集的上清溶液即可用于PCR检测。整个提取过程仅需10-12 min,具有样品用量小、操作简单、廉价、高效等优点。使用此方法提取的烟草、水稻、大豆、玉米、油菜和花生的基因组DNA均可用于PCR扩增,并可成功扩增长度为3 244 bp的基因片段。此方法提取的基因组DNA也可用于对未知基因的扩增,获得4条新的花生actin基因序列。     

不同启动子表达Cry1Ie蛋白的特性分析

苏云金芽胞杆菌启动子P1Ac与T7启动子表达的Cry1Ie蛋白对鳞翅目害虫小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫的杀虫活性有较大差异.P1Ac启动子表达的Cry1Ie蛋白LC50为1.73 μg/mL,T7启动子表达的Cry1Ie蛋白LC50为18.18 μg/mL,后者是前者的10.5倍.主要从形态、碱溶性及抗胰蛋白酶稳定性等方面对其进行了初步的探索.结果显示,两者在形态上无显著差异,均有相对较为规则的颗粒存在;在碱溶性方面无显著差异,均有约20.0％的包涵体能溶解于pH10.5 50.0 mmol/L Na2CO3的溶液;在对抗胰蛋白酶的稳定性方面无明显差异,由此说明这三方面都不是二者活性差异的原因,推测是T7启动子表达的Cry1Ie蛋白折叠不正确导致其活性较差.     

一种简单、快速的苏云金芽胞杆菌基因组DNA提取方法

从培养时间、裂解溶液、抽提和沉淀时间等方面对苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因组DNA提取技术进行改进.提取8株对蛴螬有杀虫活性的野生Bt菌株的基因组DNA,分析其纯度,并进行PCR分析与酶切分析.试验结果表明,新的提取方法耗时36 min,明显短于旧方法所用时间(97 min);两种方法提取的基因组DNA A260/A280均大于1.8,无明显区别;琼脂糖凝胶电泳结果显示,上样量相同时,新方法提取的基因组DNA浓度是旧方法的5倍以上;新方法提取的基因组DNA能作为模板灵敏地扩增出测试基因,所提取的DNA能被限制性内切酶完全酶切,证明DNA具有很高的纯度.本研究改进的基因组DNA提取方法耗时短、产量高,并能满足PCR扩增、酶切等分子生物学需要.     

苏云金芽胞杆菌spoIIID基因缺失突变株的特点

摘要：【目的】构建苏云金芽胞杆菌spoIIID基因缺失突变株,并研究其与出发菌株的表型及性质差异。【方法】采用基因同源重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌HD-73菌株中的spoIIID基因,构建了spoIIID缺失突变株,测定生长曲线,并通过扫描电子显微镜观察,芽胞计数分析及SDS-PAGE 蛋白电泳比较突变株与出发菌株的差异。构建遗传互补菌株,观察菌株性状的回复情况。【结果】通过温敏载体同源重组敲除技术获得了苏云金芽胞杆菌HD-73菌株spoIIID基因缺失突变株,生长曲线测定表明,突变株较出发菌株在平稳期后期生长较缓和;扫描电子显微镜观察和芽胞计数分析显示,突变株基本丧失了形成芽胞的能力,但依然形成晶体。SDS-PAGE结果显示,在 SSM培养基中,突变株对伴胞晶体蛋白的形成量影响并不显著;在营养较富集的Luria-Bertani培养基中,突变株中伴胞晶体蛋白的形成量较野生型和互补株明显降低。利用载体pHT315携带spoIIID操纵子互补突变株,互补株恢复了产生晶体和芽胞的能力。【结论】本研究证明spoIIID基因是苏云金芽胞杆菌芽胞形成所必需,同时与晶体蛋白的表达相关。     

大肠杆菌中利用苏云金芽胞杆菌强启动子p1Ac指导Cry1Ac蛋白表达的特性分析

对利用苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)强启动子——cry1Ac基因启动子p1Ac指导cry基因在大肠杆菌中的表达进行了研究。结果显示,大肠杆菌中由启动子p1Ac指导表达的Cry1Ac蛋白与苏云金芽胞杆菌来源的Cry1Ac蛋白在碱溶性、胰蛋白酶活化、杀虫活性等方面有较好的一致性,从而解决了目前商业化载体大肠杆菌表达cry基因时形成不易溶解的包涵体问题。同时,还对p1Ac指导的cry1Ac基因在大肠杆菌中表达的发酵条件进行了初步探索。     

苏云金芽胞杆菌cry2Ad基因的克隆及其表达产物的活性分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)SBT2是我国新分离出的一株野生菌株.扫描电镜显示该菌株产生双锥体形晶体.琼脂糖凝胶电泳发现其质粒图谱含有5个条带.聚丙烯酰胺凝胶电泳显示此菌株产生130 kD晶体蛋白.利用PCR-RFLP法进行杀虫基因类型鉴定,发现其含有cry1Aa、cry1Da、cry1Hb、cry1Jb、cry1Ka 、cry1Ib、基因.Cry2Ad蛋白的活性至今未见研究报道,本研究克隆和测序了该基因.并对其进行了表达.生物活性测定结果表明其表达产物对舞毒蛾(Lymantria dispar)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、小菜蛾(Plutella xylostella)有低活性;对大猿叶甲(Colaphellus bowringi)无活性.     

苏云金芽胞杆菌内生质粒提取方法的改进

改进了苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）内生质粒提取技术,提取了Bt库斯塔克亚种、以色利亚种和一株对鳞翅目害虫有活性的野生菌株的质粒,利用琼脂糖凝胶电泳分析了质粒图谱,进一步检测了质粒的浓度与纯度。实验结果表明,该方法与传统技术相比,操作简单、耗时短,提取的质粒纯度高、条带清晰,染色体DNA污染较少。为Bt杀虫基因克隆、质粒特性分析等研究创造了有利条件。     

Cry1Ah蛋白标准物质候选物的制备与纯化

随着转基因技术的迅猛发展,转基因产品的安全性受到了广泛关注。转基因检测用有证标准物质在确保转基因产品定性、定量检测结果的可比性和可追溯性方面发挥着重要作用。但转基因蛋白质标准物质的开发相对缓慢,其中一个难点是制备高纯度的转基因蛋白质候选物。苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis cry1Ah1基因因其对亚洲玉米螟等鳞翅目害虫有很好的杀虫活性,已用于转基因抗虫作物的研制,并获得具有较好抗虫性状的转基因株系。为了研发Cry1Ah蛋白有证标准物质,亟需建立其制备及纯化体系。文中优化了利用Bt表达系统制备Cry1Ah蛋白的体系,利用离子交换色谱法和排阻色谱法逐级纯化的方法,获得了高纯度的Cry1Ah蛋白 (排阻色谱纯度：99.6%)。生物活性测定结果表明,纯化的Cry1Ah蛋白与原毒素对小菜蛾Plutella xylostella的杀虫活性没有显著差异。最后使用Edman降解法和质谱法确定了Cry1Ah蛋白活化后的氨基酸序列。综上所述,获得的Cry1Ah纯蛋白可用于蛋白质标准物质的研制。