B.t.c. cry1C全长基因的克隆及其在增产菌中的表达*

设计的一对引物 ,对苏云金芽孢杆菌科默尔亚种 (Bacillusthuringiensissubsp .colmeri)1 5A3菌株中的cry1C基因进行PCR扩增 ,得到包括结构基因 ,调节基因在内的全长为40kb的PCR产物。经两步克隆 ,将此基因连接至穿梭表达载体pHT315上 ,得到重组质粒pHT 1C。通过电转化将其导入一株增产菌蜡状芽孢杆菌 (Bacilluscereus) 9509菌株 ,SDS-PAGE检测到 1条 60kD左右的蛋     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基cry3A在鳞翅目特异菌株中的表达及杀虫特性

将对鞘翅目昆虫有特异毒性的苏云金芽孢杆菌cry3A基因电转化到只对鳞翅目昆虫有毒性的苏云金芽孢杆菌野生型菌株YBT803-1中,获得转化了BMBY-001。SDS-PAGE分析及镜检结果表明,cry3A基因可在该菌株中高效表达,但出发菌株中原有的cry1Ab、cry1Ac及cry2的表达则受到不同程度的影响。生物测定结果显示,转化子BMBY-001对柳蓝叶甲(鞘翅目)具有较高毒力,LC50为0.413μL／mL(浸叶法),对小菜蛾(鳞翅目)的毒力比野生受体菌YBT803-1有所降低,LC50值为3.319μL／mL。     

苏云金芽孢杆菌的特异性结合蛋白研究

用3 2 P分别标记 3 0 8bpcry1A上游和 65 0bpcry1C上游片段 ,并将标记后的DNA与不同苏云金芽孢杆菌菌株的细胞粗蛋白进行凝胶阻滞反应。结果表明 ,cry1A和cry1C上游均能被苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种 (Bacillusthuringinensis subsp .kurstaki)的细胞粗蛋白特异性结合 ,而同一cry1基因上游序列可被不同多肽特异或非特异性竞争结合 ,不同的cry1基因上游序列也能同时被一种蛋白结合。说明苏云金芽孢杆菌某些特异细胞蛋白参与了cry1基因上游序列的转录调控作用 ,而不同的调节因子可能会竞争同一结合位点。库斯塔克亚种和鲇泽亚种 (B .thuringinensis subsp .aizawai)所含特异细胞蛋白在种类和作用上都有差异。     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因cry3A在鳞翅目特异菌株中的表达及杀虫特性

将对鞘翅目昆虫有特异毒性的苏云金芽孢杆菌cry3A基因电转化到只对鳞翅目昆虫有毒性的苏云金芽孢杆菌野生型菌株YBT8031中,获得转化了BMBY001。SDSPAGE分析及镜检结果表明,cry3A基因可在该菌株中高效表达,但出发菌株中原有的cry1Ab、cry1Ac及cry2的表达则受到不同程度的影响。生物测定结果显示,转化子BMBY001对柳蓝叶甲(鞘翅目)具有较高毒力,LC50为0413μL/mL(浸叶法),对小菜蛾(鳞翅目)的毒力比野生受体菌YBT8031有所降低,LC50值为3319μL/mL。     

苏云金杆菌cry 1C基因检测及其与杀虫活性的关系

对实验室分离保存的 5 4株苏云金芽孢杆菌的H 血清型、杀虫晶体蛋白质 ,杀虫基因cry 1C和对甜菜夜蛾的活性进行了检测 ,分析了它们之间的关系。结果表明 ,有 2 8株菌株含有cry 1C基因 ,携带有cry 1C基因的菌株的晶体蛋白质主要为 135ku左右 ,它们对甜菜夜蛾均有较高的毒性 ,这些菌株的鞭毛抗原血清型主要分布在H 5和H 7。     

小菜蛾高效Bt菌株的分离、生化特性及基因型鉴定

从哈尔滨田间采集死亡小菜蛾Plutella xylostella（L.）幼虫,从中分离出10株苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis。对小菜蛾幼虫室内生物测定结果表明,各菌株对小菜蛾幼虫的死亡率均在85%以上,其中DBW902毒力最强,48h的LC50为13.99mg/L。菌株cry/cyt基因检测表明,所有菌株均含有cry1A或cry2A基因,这与其高毒力的特性基本吻合。生化检测与分析表明,菌株DBW904、DBW93、DBW962与已报道的苏云金芽孢杆菌山东亚种B.thuringiensis subsp.shandongiensis的生化特性一致,但是其它菌株的生理生化特性与已报道菌株有区别。     

Bt新菌株资源的采集与鉴定

【目的】寻找对致倦库蚊高效的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)杀蚊菌株新资源。【方法】从福建省的武夷山自然保护区、建阳、建瓯、浦城等多个地区采集土壤样品,采用热处理法从土壤中分离Bt菌株,并测定其对致倦库蚊活性的效果。【结果】从125份土壤样品中分离出71株Bt菌株,经生物测定得到4株对致倦库蚊有效菌株(QQ13、QQ42、QQ66和QQ92)。其中,QQ66和QQ92有较高的毒性,均有几丁质酶基因,没有检测到cry1、cry1Ⅰ、cry2、cry4、cry5、cry6、cry7、cry8、cry9、cry10和cry11基因,在75～100 ku处各有一条杀虫晶体蛋白条带。【结论】采集和鉴定到的Bt新菌株资源将对致倦库蚊的生物防治起到促进作用。     

四株高产磷脂酶C新菌株的鉴定和分类

在前面研究高产磷脂酶C(PLC)菌株筛选及其抗血小板功能的基础上,对新筛选的四株高产PLC的754-1、779、970和1107菌株进行了鉴定和分类。通过形态特征、培养特征、生理生化特征以及16S rRNA序列测定及其同源性分析,证实754-1菌株与Bacillus cereus基本一致,因此将754-1菌株分类属于蜡状芽孢杆菌,命名为蜡状芽孢杆菌深圳株754-1,B．cereus shenzhen 754-1 strain。而779、970和1107三株菌则与Bacillus mycoides基本一致,因而将这三株菌分类属于蕈状芽孢杆菌,分别命名为蕈状芽孢杆菌深圳株779,B．mycoides shenzhen 779 strain,草状芽孢杆菌深圳株970,B．mycoides shenzhen 970 strain,和蕈状芽孢杆菌深圳株1107,B．mycoides shenzhen 1107 strain。这将为进一步利用这些菌株及其PLC打下坚实的基础。     

特异性杀虫基因Bt cry3A在桑粒肩天牛幼虫两种肠道常驻内生菌中的转化和表达

[目的]将特异性杀虫毒蛋白基因Bt cry3A转入桑粒肩天牛(Apriona germari Hope,Ag)幼虫肠道常驻内生菌中,构建能在天牛幼虫肠道中定殖并表达特异性杀虫基因Bt cry3A的工程菌.[方法]以传统方法和16S rDNA分子生物学分析等方法分离、鉴定Ag幼虫肠道优势的常驻内生菌,从中筛选出适合转化的候选菌株.利用电转化技术将含有对鞘翅目昆虫具专一性毒力Bt cry3A基因的Escherichia coli-Bacillus thuringiensis穿梭表达质粒pHT305a和pHT7911分别转入Ag幼虫肠道常驻内生菌短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis Ag12,Ag12)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis Ag13,Ag13)中.[结果]从Ag幼虫肠道共分离获得18个不同种的可培养细菌菌株,并从中选取菌株Ag12和Ag13作为出发菌株转入Bt cry3A基因.经质粒稳定性试验、转化子生长特性测试、伴胞晶体电镜检测、毒蛋白SDS-PAGE分析、工程菌定殖性分析以及生物毒力测试,结果显示cry3A基因已经成功转入Ag幼虫的常驻内生菌短短芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌中,并且工程菌Ag12-305a、Ag13-305a、Ag 12-7911和Ag13-7911都能在天牛幼虫肠道内稳定生长、繁殖并表达分子量约65kDa的伴孢晶体杀虫蛋白Cry3A.[结论]Bt cry3A基因已成功转入桑粒肩天牛幼虫肠道优势常驻内生菌中,获得了四株能在桑粒肩天牛幼虫肠道内定殖,并能表达目的杀虫基因Btcry3A的转基因工程菌.     

苏云金芽胞杆菌4.0718菌株中杀虫晶体蛋白基因的定位及鉴定

[目的]对苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)4.0718菌株中的杀虫晶体蛋白基因(insecticidal crystal protein gene,简称cry基因)进行定位和鉴定,系统分析高毒力Bt4.0718菌株的杀虫基因背景.[方法]采用脉冲电泳(PFGE)分离Bt 4.0718菌株的基因组DNA,确定该菌株的PFGE图谱和质粒图谱;采用Southern杂交分析该菌株中cry基因的定位,并使用PCR及PCR产物限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)方法鉴定该菌株染色体和质粒上含有的cry基因类型.[结果]确定了Bt 4.0718菌株的PFGE图谱和质粒图潜,鉴定到Bt4.0718菌株的染色体和质粒上均定位有cry基因,且分别包含crylAa、crylAc、cry2Aa和cry2Ab 4种基因成分.但染色体上含有的cry基因可能不如质粒上含有的cry基因具有完整的开放阅渎框.[结论]首次在Bt 4.0718菌株的染色体上发现有丰富的cry基因,且与质粒上含有的cry基因类型一致.     

苏云金芽孢杆菌菌株YBT1535转cry1C基因菌的构建

利用电脉冲将ｃｒｙ１Ｃ基因转子苏云金孢杆菌野生菌株ＹＢＴ１５３５,筛选得到３个转化子。质粒电泳、ＰＣＲ扩增及Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果均证明,基因ｃｒｙ１Ｃ已转入菌株ＹＢＴ１５３５。生物测定结果表明,３个转化子对甜菜夜蛾的毒力比出发菌ＹＢＴ１５３５均有显著的提高,转化子ＹＢＴ１５３５－１和ＹＢＴ１５３５－３对小菜蛾和棉铃虫的生物活性与出发菌ＹＢＴ１５３５相近,而转子化子ＹＢＴ１５３５－２则有一定幅度     

苏云金芽胞杆菌菌株YBT833含不同杀虫晶体蛋白基因转化子的特性

用电脉冲方法将含有苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因ｃｒｙ１Ｃ的重组质粒ｐＢＭＢＬＣ转入野生菌株ＹＢＴ８３３,获得含不同杀虫晶体蛋白基因的４个转化子。质粒检测和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交证明它们均为菌株ＹＢＴ８３３含重组质粒ｐＢＭＢＬＣ的转化子。ＰＣＲ扩增表明,转化子ＹＢＴ８３３－１保留了原有的杀虫晶体蛋白基因;转化子ＹＢＴ８３３－２丢失了基因ｃｒｙ１Ａｂ;转化子ＹＢＴ８３３－３则丢失了所有的杀虫晶体蛋白基     

苏云金芽孢杆菌4.0718菌株的杀虫晶体蛋白基因分析

根据苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)cry1、cry2和cry3型基因的保守区分别设计了3对通用引物Un1(d)/Un1?、Un2(d)/Un2?和Un3(d)/Un3?,以Bt4.0718菌株质粒DNA为模板进行PCR扩增,通过扩增产物片段的分子量大小来确定该菌株所含有的杀虫晶体蛋白基因类型。随后根据上述3类cry基因的高变区设计特异引物再次进行PCR鉴定。结果表明:Bt4.0718菌株含有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cry1Cb、cry2Ac和新基因cry4.5等6种基因类型。这一结果为利用该菌株构建高效广谱杀虫工程菌提供了客观依据。     

携带苏云金芽胞杆菌cry1Ac10基因重组杆状病毒的构建及其杀虫活性

用Bac-to-Bac系统,构建了包含极晚期基因ph启动子驱动的带有全长苏云金芽胞杆菌cry1Ac10基因和完整多角体基因的重组质粒pFCP,用该重组质粒感染昆虫Sf9细胞,得到了带有多角体和能够表达cry1Ac10基因的重组杆状病毒vFcph,并在昆虫细胞中表达了Cry1Ac10蛋白。同时构建了含cry1Ac10的穿梭载体．pHTC,并分别转化大肠杆菌、枯草杆菌和苏云金杆菌晶体缺陷型菌株,结果表明此三种工程菌均表达了分子量为133．3kDa的原毒素蛋白,其中在苏云金芽胞杆菌中的表达量最高。生物测定表明重组杆状病毒vFcph的表达产物具有杀虫活性,能增加杆状病毒力,加快杆状病毒杀虫速度,说明利用杆状病毒极晚期基因启动子驱动苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白表达,从而改善杆状病毒的杀虫特性是可行的。     

5种中国苏云金芽孢杆菌的伴孢 晶体蛋白基因分析

利用聚合酶联反应(PCR)和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术分析了5种中国苏云金杆菌制剂菌株的伴孢晶体蛋白及其基因组成。结果发现,5种菌株均含有cry1Aa和/或c和/或d和/或b基因,只有Bt+Virus菌株含有cry1Ab基因,cry1A基因编码的伴孢晶体蛋白分子量约为130 kD;仅有JS-Bt C菌株含有cry1B基因,其编码的伴孢晶体蛋白分子量约为138 kD;除HB Bt C菌株外,其余4个菌株均含有cry2Aa和/或b基因,这类基因编码分子量为70 kD的伴孢晶体蛋白;所有5个菌株都含有cry1I基因,其编码的伴孢晶体蛋白分子量应为81.2 kD,但实验中未曾检测到cry1I基因的表达;所有的菌株都不含有cry1C和cry1D基因。     

Improved production of insecticidal proteins in Bacillus thuringiensis strains carrying an additional cry1C gene in its chromosome

A cryIC gene, whose product is active against Spodoptera exigua, was introduced into wildtype Bacillus thuringiensis kurstaki strain YBT1520 using an integrative and thermosensitive vector, pBMB-FLCE, which was developed based on B. thuringiensis transposon Tn4430 harboring a tnpI-tnpA gene. With the mediation of TnpI-TnpA, the cry1C gene was integrated into the chromosome of the host strain. To prevent secondary integration, the integrative vector was eliminated by moving recombinant cultures to 46 degrees C for generations. Two integrative recombinant B. thuringiensis strains BMB1520-E and BMB1520-F were obtained. In recombinant BMB1520-F, the cry1C gene was expressed stably at a significant level and did not reduce the expression of endogenous crystal protein genes. Bioassay results indicated that BMB1520-E and BMB1520-F showed a higher level of activity against S. exigua third-instar larvae than did their parent strains, in addition to the high toxicity to Plutella xylostella third-instar later larvae.     

Cloning and study of the expression of a novel cry1Ia-type gene from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki

AIMS: Cloning and expression of a new cry1Ia-type gene of Bacillus thuringiensis. METHODS AND RESULTS: PCR amplification, using gene cry1I-specific primers revealed the presence of such a gene in the strain BNS3 of Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki. The cloning and sequencing from BNS3 of the cry1Ia-type gene, called crybns3-3, showed an open reading frame of 2160-bp, encoding a protein of 719 amino acid residues. Both nucleotide and amino acid sequences similarity analysis revealed that the crybns3-3 is a new cry1Ia-type gene, presenting several differences from the cry1Ia-type genes. The study of the expression of crybns3-3 by Northern blot and RT-PCR showed that it was transcribed. The expression of crybns3-3 under the control of BtI and BtII promoters revealed that Crybns3-3 would co-crystallize with the endogenous delta-endotoxins. CONCLUSIONS: crybns3-3 is a novel cry1Ia gene isolated from B. thuringiensis subsp. kurstaki strain BNS3. SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The characteristics of crybns3-3 indicate that it is a new cry1Ia-type gene. Amino acid residue substitutions presented in Crybns3-3 could be exploited for both toxicity and specificity studies. Crybns3-3 would interact and co-crystallize at least partially with the endogenous delta-endotoxins of BNS3, and then participate in the formation of the parasporal crystal inclusions.     

苏云金芽孢杆菌Rpp02菌株cry1Ac20基因的克隆及表达

Rpp02菌株是本实验室分离的一株对鳞翅目等多种害虫具有高毒力的苏云金芽孢杆菌莫里逊亚种 (Bacillus thuringiensis subsp. morrisoni), 经PCR检测,它含有cry1Ac基因。对其基因组DNA进行PCR扩增,得到大约4 kb的产物。测序结果表明,该片段含有一个较大的ORF框,基因编码区为3 534 bp,编码1 177个氨基酸,分子量为133.144 kD,pI 4.952, 为弱酸性蛋白质,亮氨酸（Leu）、丝氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）3种氨基酸含量最高,分别为8.0%、7.8%、7.7%。该基因序列与cry1Ac序列同源性达到99%,并被国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会命名为cry1Ac20。生物测定表明,该基因在大肠杆菌中得到了表达,表达产物具有较强的杀虫效果,试喂菜青虫48 h后,校正死亡率为88.78%。     

Screening of cry gene contents of Bacillus thuringiensis strains isolated from avocado orchards in Mexico, and their insecticidal activity towards Argyrotaenia sp. (Lepidoptera: Tortricidae) larvae

Aims:  To screen for Bacillus thuringiensis strains from avocado orchards in two Mexican states with lepidopteran-specific cry gene content and evaluate their insecticidal activity against Argyrotaenia sp., an undescribed species present in avocado orchards.
Methods and Results:  Lepidopteran-active cry 1, cry 2 and cry 9 genes were detected by PCR analysis in 37 isolates. cry 1 genes were more frequent in Michoacán, but were undetected in Nayarit isolates. cry 9 and cry 2 genes were detected in isolates from both states, although cry 2 genes were less frequent. A variety of crystal shapes were observed among the isolates. According to gene profile, eight isolates were selected and tested against 2-day old Argyrotaenia sp. larvae. Standard strain HD-125 caused the highest mortality followed by strain MR-26 from Michoacán at a concentration of 500 μg ml⁻¹, respectively.
Conclusions:  Bacillus thuringiensis strains isolated from avocado orchards exhibit a low toxic activity towards Argyrotaenia sp. larvae, in spite of their specific cry gene content.
Significance and Impact of the Study:  Toxic activity of B. thuringiensis is not necessarily related to insect pest habitat and neither to specific cry gene content associated to other lepidopterans.