利用苏云金芽胞杆菌转座子Tn4430构建含cry1Ac10基因的解离载体

将cry1Ac10基因和苏云金芽胞杆菌的复制起始区连 接在一起,并在其两侧按相同方向各连接一个来自苏云金芽胞杆菌转座子Tn4430的解离位点,构成转移单位。再将革兰氏阳性细菌的抗性标记基因和大肠杆菌克隆载体pUC19与之连接,获得含cry1Ac10基因的解离载体pBMB801。将其转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变体,再导入含解离酶基因的辅助质粒pBMB1200。在解离酶作用下,两个解离位点间发生重组,消除基在操作中的抗性标记基因等非必需基因片段,获得仅保留有完整cry1Ac10基因和来 自苏云金芽胞杆菌质粒复制起始区,在无抗生素选择压力下能稳定遗传的重组质粒pBMB801B 。     

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cryIAc10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.     

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。     

双价杀虫蛋白基因在荧光假单胞菌中的表达及增效

利用广宿主质粒载体pJMS6αlac将苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)杀虫晶体蛋白基因cry1Ac和cry2Aa基因分别及一起进行克隆,将重组质粒导入能在多种作物上定殖、对植物病菌有良好抑菌和防治作用的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)P303菌株,分别得到工程菌株IPP101、IPP201和IPP202。PCRRFLP和Southern blot检测均证明目的基因已经导入了工程菌。SDSPAGE电泳显示工程菌中存在明显的Cry1Ac蛋白带;透射电镜观察发现含cry1Ac基因的两个菌株IPP101和IPP202中杀虫蛋白形成了典型的菱形晶体和蛋白包含体,而在野生P303菌株中均无这些结构。这些结果说明,工程菌中cry1Ac基因得到了很好表达。室内杀虫试验表明：工程菌对棉铃虫初孵幼虫的致死中浓度(LC50),只含cry1Ac的IPP101为000812mL/g饲料,只含cry2Aa的IPP201为002604mL/g饲料,含双基因的IPP202为000186mL/g饲料;HD73为000170mL/g饲料。cry1Ac和cry2Aa双基因表达产物具有显著增效作用,共毒系数达3328。     

苏云金芽胞杆菌YBT1520杀虫晶体蛋白基因的属性

通过Southern杂交发现高毒力苏云金芽胞杆菌(\%Bacillus thuringiensis)\% YBT1520菌株含有两个杀虫晶体蛋白基因片段,其5’末端所在HindⅢ片段分别为68kb和46kb,它们对应的基因分别命名为cry218和cry46。经PCR鉴定,该菌含有cry1Aa\,cry1Ab和cry1Ac基因,以及cry2基因,其中cry218属于cry1Ac。分析了cry218基因4190bp的核苷酸序列,在杀虫晶体蛋白基因分类系统中被命名为cry1Ac10。结合Southern杂交和PCR结果可判断3个cry1A基因的拷贝数不同,其中cry1Ac拷贝数最高,YBT1520菌株与其它库斯塔克亚种的杀虫晶体蛋白基因所在限制性内切酶位置明显不同。     

苏云金芽胞杆菌cry1Ac与烟草几丁质酶tchiB双价基因克隆表达及其杀虫增效作用研究

将苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)4.0718菌株质粒上的cry1Ac基因和烟草几丁质酶tchiB基因(去掉信号肽或去信号肽再加肠激酶位点)构建了重组基因。经过双酶切和亚克隆,将带有cry1Ac基因上游启动序列和下游终止序列的重组基因片段克隆至穿梭载体pHT315,分别构建重组质粒pHUAccB6、pHUAccB7,在大肠杆菌中扩增后,将两个重组质粒分别电转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株XBU001中,获得重组菌株HAccB6和HAccB7。经液体双相胞晶分离提取离心后,将晶体和上清液分别进行SDS-PAGE分析,双价基因重组与cry1Ac基因在无晶体突变株中表达量相比较,几丁质酶活性提高5.2倍,双价重组蛋白表达量显著提高,主要产生130kDa蛋白条带。经定量分析:双价重组目的晶体蛋白占总蛋白量的61.38%;Cry1Ac蛋白占总蛋白量的42%。发酵上清液经60%硫酸铵沉淀,显示出一条分子量为18kDa新蛋白条带。经原子力显微镜和电子显微镜观察,表达后的重组蛋白呈菱形或椭原形晶体,其规格约为1.5×3.0μm;经生测分析,重组菌株HAccB6和HAccB7毒力相近,与HAc菌株比较毒力提高4.5倍,对棉铃虫(Helicourpa armigora)具有高效杀虫活性,其3dLC50值分别为9.1μg/mL和11.34μg/mL。研究结果表明,烟草几丁质酶与cry1Ac双价基因重组表达产物具有杀虫增效作用。     

利用绿色荧光蛋白基因gfp研究芽胞杆菌的启动子活性

利用绿色荧光蛋白基因gfpmut3,分别标记苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的cry3A启动子Pcry3A、BtI_BtII启动子PBtI_BtII和来自蜡状芽胞杆菌特异启动子P44-12以研究其表达差异。其中,Pcry3A和PBtI_BtII分别与gfpmut3构成融合基因,以调控gfpmut3在苏云金芽胞杆菌中的表达。将重组质粒pGFP_304(含P44-12)、pGFPExpA(含Pcry3A_ gfpmut3融合基因)和pGFPExpB(含PBtI_BtII_ gfpmut3融合基因)分别导入大肠杆菌(Escherichia coli)和苏云金芽胞杆菌后发现,P44-12和PBtI_BtII在大肠杆菌与苏云金芽胞杆菌中均可表达gfpmut3,其中PBtI_BtII在大肠杆菌中具有极强的启动基因表达的能力。而Pcry3A不能启动gfpmut3在大肠杆菌中表达,在苏云金芽胞杆菌中启动的gfpmut3表达的荧光强度也较弱。进一步通过荧光显微镜和生物活性检测器对含重组质粒pGFP_304、pGFPExpA和pGFPExpB的转化子分别进行荧光检测及微量热检测。结果表明,3种启动子驱动下的gfpmut3基因均可在苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171中表达并检测得到不同的发光类型。微量热法检测发现P44_12和PBtI_BtII启动gfpmut3表达的代谢热低于Pcry3A驱动gfpmut3表达的代谢热。     

苏云金芽胞杆菌鲇泽亚种HD-133cry1D的表达调控

利用PCR扩增基因cry1D启动子及上游区片段,在测序的基础上构建含cry1DlacZ融合基因穿梭质粒,导入不同遗传背景的苏云金芽胞杆菌菌株中,并以cry1AblacZ融合基因为对照测定β半乳糖苷酶活性,检测启动子上游区的作用。结果表明,cry1DlacZ和cry1AblacZ融合基因在不同遗传背景的菌株中表达完全不同,也许一些宿主专一性的因子参与了转录调控;而在同一菌株中Ccry1DlacZ和cry1AblacZ的表达差异是由于上游区的不同以及竞争有限的σ因子所致。利用PCR定点诱变技术突变其SD序列GGGGA为GGAGG后,cry1DlacZ融合基因的表达提高了1.0～1.6倍。表明GGAGG是苏云金芽胞杆菌合适的SD序列,也揭示了不合适的SD序列是cry1D表达量低的原因之一。     

四川盆地生态区苏云金芽胞杆菌cry基因的鉴定及新型模式cry基因的克隆

[目的]为了明确四川盆地生态区土壤中苏云金芽胞杆菌cry,基因资源情况,进一步克隆出新型的杀虫晶体蛋白基因.[方法]本研究主要通过菌株晶体形状的光学显微镜及扫描电镜观察、PCR-RFLP技术鉴定cry基因型法、杀虫晶体蛋白的SDS-PAGE分析和菌株生物活性测定等方法对此地区菌株进行研究.[结果]从四川盆地不同生态区采集2650份土壤样品中分离了791株苏云金芽胞杆菌.PCR-RFLP鉴定结果表明:此地区的苏云金芽胞杆菌主要含有cry1,cry2,cry3,cry4/10,cry9,cry30和cry40等7种cry,基因类型;含cry1基因的菌株最丰富,共有21种不同cry1型基因组合;从中发现了新型模式基因,并采用Tail-PCR技术获得了其中3个基因的全长序列,被国际苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因命名委员会命名为cry54Aa1、cry30Fa1和cry30Ga1.通过生物活性测定,发现对鳞翅目和双翅目害虫具毒力的菌株.未鉴定出基因型的80个菌株的伴胞晶体SDS-PAGE分析表明:这些菌株均有40～130 kDa蛋白表达,极有可能含新型的杀虫蛋白基因.[结论]研究结果充分体现了四川盆地生态区苏云金芽胞杆菌资源的多样性及特殊性,所蕴含的杀虫蛋白基因在农业生产上具有重要意义和应用前景.     

苏云金芽胞杆菌6618杀虫菌株的分离和鉴定

从我国不同地区采集118份土样,利用温度筛选法分离获得一株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)6618,镜检观察发现该菌株能产生典型的菱形晶体,PCR分析表明其含有cry1类杀虫基因。采用SDS-PAGE和质谱分析发现该菌株主要产生130 k D原毒素,其组分由Cry1Ae和Cry1Ac原毒素组成。基因序列分析表明该菌株的cry1Ac基因为已知的cry1Ac1,而cry1Ae为新型杀虫基因。毒力生测表明该菌株对棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫具有显著的杀虫效果。筛选获得的高毒力Bt菌株6618为丰富我国苏云金芽胞杆菌储备和研发新型高效生物杀虫剂提供了菌株资源。     

外源基因在苏云金杆菌染色体上的定点整合及表达

[目的]研究构建稳定表达外源基因、无抗性标记基因的苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis简称Bt)工程菌的方法.在构建Bt工程菌时,高拷贝外源质粒的转入导致Bt芽孢数量减少,芽孢形成期延滞,影响Bt菌株的杀虫活力.而且,外源质粒在Bt中的稳定性较差,外源基因容易丢失.将基因整合人染色体是一种构建遗传性状稳定、杀虫活力高的Bt工程菌的有效方法.[方法]本研究采用PCR技术,分两段扩增定位于Bt无晶体突变株XBU001染色体上的trigger factor基因片段作为同源臂,克隆入温度敏感型载体pKSV7,构建了定点整合载体pKTF12.并利用pKTF12质粒将crylAc基因定点整合入XBU001染色体上.[结果]利用载体pKTF12将crylAc定点插入triggerfactor位点,对宿主菌XBU001的正常生长没有影响.重组菌株KCTF12中的crylAc基因能够稳定遗传、表达并形成菱形晶体.与携带高拷贝外源质粒的Bt菌株HTX42相比较,KCTF12具有芽孢数量增多、芽孢形成期提前的优势.[结论]定点整合法是一种构建稳定表达外源基因、无抗性标记基因Bt工程菌的有效方法.     

SZZ—Harpin融合蛋白在苏云金芽孢杆菌中的表达及活性测定

PCR扩增编码SZZ短肽与植物过敏素(harpin)融合蛋白的1．5kb基因片段,克隆到苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)表达载体pHZB1上,并置于晶体蛋白cry1类基因的启动子下游,从而构建表达质粒pHSZH。将表达载体pHSZH电激转化晶体缺陷型的BG—CDB菌株,获得工程菌Bt-pHSZH。SDS-PAGE蛋白分析和生物测定结果显示,培养48h的Bt-pHSZH明显表达SZZ-Harpin融合蛋白,表达产物具有诱导烟草过敏反应和系统性获得抗性的功能。     

苏云金杆菌辅助蛋白P20对营养期杀虫蛋白Vip3A表达的影响

为检测苏云金杆菌辅助蛋白P20对Vip3A表达和杀虫活性的影响,将p20基因与vip3A基因相连构建了重组质粒pHVP20,然后电激转化至Bt中进行了共表达,以仅携带vip3A基因的质粒pHPT3作为对照质粒。Westernblot结果显示,当vip3A基因和p20基因在Bt无晶体缺陷株CryB中共表达时,Vip3A蛋白的最大表达量约是其在CryB(pHPT3)菌株中单独表达的1.5倍。生物测定结果表明,CryB(pHVP20)和CryB(pHPT3)菌株对初孵斜纹夜蛾幼虫的LC50值分别为48.79μg/mL和78.00μg/mL,这说明P20蛋白可以促进vip3A基因在Bt中的表达,但对提高Vip3A蛋白的杀虫毒力没有显著性帮助。     

Evidence of the Involvement of E358, A498 and C571 of a New Cry1Ac δ-endotoxin of <Emphasis Type="Italic">Bacillus thuringiensis</Emphasis> in its High Insecticidal Activity Against <Emphasis Type="Italic">Ephestia kuehniella</Emphasis>

A new cry1Ac-type gene was cloned from Bacillus thuringiensis strain BLB1, sequenced and expressed. The deduced amino acid sequence of the polypeptide has a predicted molecular mass of 132.186 kDa. The amino acid sequence alignment of BLB1 Cry1Ac with those of the published ones showed that this is a new delta-endotoxin. When compared with Cry1Ac of Bacillus thuringiensis strain HD1, it was found that BLB1 Cry1Ac harbours three mutations: V358E localized in domain II and V498A and Y571C localized in domain III. When the BLB1 Cry1Ac toxin was expressed in an acrystalliferous strain of B. thuringiensis (HD1CryB), bipyramidal crystals were produced. The spore–crystal mixture of this recombinant strain was at least two-fold more active against larvae of the lepidopteran Ephestia kuehniella than that of the recombinant strain expressing Cry1Ac of HD1. The study of the structural effect of these mutations suggested that they may stabilize key regions involved in the binding of the domains II and III to insect receptors.     

Cry1Ac基因载体构建及其在枯草芽孢杆菌中的杀虫活性表达

根据苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis HD-73基因Cry1Ac和枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis木糖诱导型启动子PxylR序列, 分别设计2对特异引物Cry1Ac F/R和Pxy F/R,扩增获得了完整的启动子PxylR和Cry1Ac基因序列,进一步以上述产物混合物为模板,以Pxy F/Cry1Ac R作引物进行重迭PCR,获得了载体PxylR-Cry1Ac,经SphⅠ和BamHⅠ完全酶切后,将PxylR-Cry1Ac插入大肠杆菌-苏云金芽孢杆菌穿梭载体pHT315,重组表达质粒pCry1Ac315转化枯草芽孢杆菌感受态细胞。工程菌株质粒酶切电泳分析、SDS-PAGE电泳分析和杀虫生物活性测定结果证实了Cry1Ac基因的导入及其在枯草芽孢杆菌JAAS01D中的有效表达。     

博尔纳病病毒pEGFP-p24基因重组质粒的构建及鉴定

构建博尔纳病病毒pEGFP-p24基因重组表达质粒。通过PCR方法扩增获得博尔纳病痛毒p24基因的完整序列,将此片段定向克隆到pEGFP-N1载体多克隆位点区,筛选重组阳性菌株,提取重组质粒,利用PCR方法和核酸序列测定验证重组质粒构建的正确性。PCR及核酸序列测定证明博尔纳病病毒pEGFP-p24基因重组表达质粒构建成功。构建的重组质粒将为研究博尔纳病病毒p24基因在真核细胞中的功能和作用提供实验依据。     

苏云金芽胞杆菌cry1Ac与烟草几丁质酶tchiB双价基因克隆表达及其杀虫增效作用研究

将苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)4.0718菌株质粒上的cry1Ac基因和烟草几丁质酶tchiB基因 (去掉信号肽或去信号肽再加肠激酶位点)构建了重组基因。经过双酶切和亚克隆,将带有cry1Ac基因上游启动序列和下游终止序列的重组基因片段克隆至穿梭载体pHT315,分别构建重组质粒pHUAccB6、pHUAccB7,在大肠杆菌中扩增后,将两个重组质粒分别电转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株XBU001中,获得重组菌株HAccB6和HAccB7。经液体双相胞晶分离提取离心后,将晶体和上清液分别进行SDS-PAGE分析,双价基因重组与cry1Ac基因在无晶体突变株中表达量相比较,几丁质酶活性提高5.2倍,双价重组蛋白表达量显著提高,主要产生130kDa蛋白条带。经定量分析：双价重组目的晶体蛋白占总蛋白量的61.38%;Cry1Ac蛋白占总蛋白量的42%。发酵上清液经60％硫酸铵沉淀,显示出一条分子量为18kDa新蛋白条带。经原子力显微镜和电子显微镜观察,表达后的重组蛋白呈菱形或椭原形晶体,其规格约为1.5×3.0μm;经生测分析,重组菌株HAccB6和 HAccB7毒力相近,与HAc菌株比较毒力提高4.5倍,对棉铃虫（Helicourpa armigora）具有高效杀虫活性,其3d LC₅₀值分别为9.1μg/mL和11.34μg/mL。研究结果表明,烟草几丁质酶与cry1Ac双价基因重组表达产物具有杀虫增效作用。     

减毒鼠伤寒沙门氏菌全长hpaA基因工程菌的构建

为构建表达HpaA蛋白的重组减毒鼠伤寒沙门氏菌 ,并探讨以减毒鼠伤寒沙门氏菌为载体构建H .pylori疫苗株的意义 ,应用PCR法从H .pylori基因组DNA中扩增 783bp的hpaA基因 ,经酶切 连接反应将其克隆入原核表达质粒pTrc99A的NcoⅠ SalⅠ位点 ,并进行了核苷酸序列测定。重组质粒转化减毒鼠伤寒沙门氏菌SL3 2 6 1 ,提取重组菌质粒 ,PCR和酶切鉴定 ,筛选阳性克隆。用SDS PAGE电泳和Westernblot进行HpaA表达分析和鉴定 ,用薄层扫描分析HpaA含量。重组菌C5 7BL 6小鼠喂灌 ,分批两d和 1 0d后处死小鼠 ,取脾和末段回肠进行细菌培养 ,挑菌落提质粒鉴定。结果表明 ,经PCR和酶切证实 ,构建了含 783bphpaA基因的重组原核表达质粒 ,并将后者成功转化了减毒鼠伤寒沙门氏菌。重组菌能表达约3 0kDHpaA蛋白 ,重组HpaA量约占全菌体蛋白量的 3 8 9% ,Westernblot证实其有免疫反应性。小鼠重组菌喂灌两d或 1 0d后 ,脾和末段回肠均发现携目的基因的菌落。这些结果提示 ,构建了表达H .pyloriHpaA的重组减毒…     

兔出血症病毒衣壳蛋白基因在毕赤酵母中的表达

将RHDVVP60基因插入酵母转移载体pPICZB中转化毕赤酵母菌GS115株 ,经筛选获得染色体基因组中整合入VP60基因的重组酵母菌。以甲醇诱导培养后经SDS-PAGE和Westernblot检测表达产物 ,在60kD处出现一特异蛋白条带 ,表明RHDV的衣壳蛋白得到了成功表达。血凝试验表明 ,表达的重组蛋白具有血凝特性 ,可以凝集人“O”型红细胞 ,血凝价达 2.8,同时 ,该血凝性可被抗RHDV的高免血清所抑制。经电镜观察 ,重组酵母表达的衣壳蛋白可以在酵母菌体内自聚成大小约4.0nm ,和天然RHDV病毒子在物理形态上类似的病毒样颗粒 (VLPs)。该病毒样颗粒与兔抗RHDV高免血清作用后可被凝集成团 ,表明该VLPs与天然RHDV在抗原性上也极为相似。