杠柳毒素NW的杀虫活性

杠柳毒素NW是从杠柳(Periploca sepium Bunge)中分离的新化合物,是其主要的杀虫成分。对杠柳毒素NW的杀虫活性进行了测定,结果表明:杠柳毒素NW对小地老虎无明显的胃毒活性,对3龄的小菜蛾、粘虫和菜粉蝶幼虫均有较强的胃毒活性,处理后24h的致死中浓(LC50)分别是866.17,927.92和1107.08mg·L-1;对上述供试昆虫均无明显的触杀活性。此外,杠柳毒素NW对棉蚜、棉红蜘蛛及卫生害虫家蝇3龄幼虫和淡色库蚊3龄幼虫均有很好的毒杀活性,处理后24h的LC50分别为1743.17,2179.49,714.94和653.29mg·L-1。     

Cry毒素自然进化与作用机制研究进展

苏云金芽胞杆菌(简称Bt)产生的杀虫Cry毒素被广泛的运用于转基因作物害虫的有效防治。在Cry毒素家族中,Cry毒素的三维结构域引导它们自然进化,并产生大量结构和行为方式相似但在不同的昆虫中表现出不同特异性的Cry蛋白,同时Cry毒素家族也是对昆虫特异性分子研究的基础。简述了Bt本身及其发展历程,还详细阐述了Cry毒素在自然中完成昆虫特异性的进化及其作用机制。最后,对于Cry毒素杀虫活性的进化提出了一般性的策略。     

苏云金芽孢杆菌Cry1Ac杀虫晶体蛋白及其分子设计

cry1Ac编码的杀虫晶体蛋白是苏云金芽孢杆菌(Bt)产生的多种杀虫晶体蛋白中对鳞翅目昆虫有很高毒性的蛋白.第一个Cry1Ac杀虫晶体蛋白最早在库斯塔克亚种HD73中以伴胞晶体形式分离获得,其编码区为3 534 bp,编码蛋白分子量为133 kD,含1 178个氨基酸,等电点为4.84.自此以来,Cry1Ac杀虫晶体蛋白结构、功能以及应用研究一直是Bt杀虫晶体蛋白研究的重要方向.本文介绍了苏云金芽孢杆菌中应用最广泛的Cry1Ac杀虫晶体蛋白家族的结构、功能及其基因分类,并进一步就基于苏云金芽孢杆菌Cry1Ac杀虫晶体蛋白的基因工程研究做了分析,提出了持续利用BtCry1Ac杀虫晶体蛋白的一些见解.     

Cry2Ab及Cry1Ac杀虫蛋白对棉铃虫中肠蛋白酶活性的影响

为明确Cry2Ab和Cry1Ac2种Bt杀虫蛋白单用与混用对棉铃虫Helicoverpa armigera（Htibner）中肠主要蛋白酶活性的影响,本文测定了取食含不同Bt蛋白人工饲料后棉铃虫中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性的差异。结果发现：Cry2Ab处理12h后对棉铃虫中肠总蛋白酶影响不大;对类胰蛋白酶的影响最大,除最高浓度处理外,其他浓度处理后棉铃虫类胰蛋白酶的活性明显高于对照;但对类胰凝乳蛋白酶活性的影响呈倒“V”字型,只有6．67ug／gCry2Ab处理后的棉铃虫酶活力显著高于对照,其他浓度处理与对照差异不显著或略低于对照;随着取食含Cry2Ab饲料时间的增加,棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性比对照显著增加;与对照相比,处理36h后类胰蛋白酶活性最高可增加到6．43倍。Cry1Ac处理棉铃虫12h后总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性都明显增加,而且与处理浓度呈正相关;但是24h后,处理后棉铃虫的总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性明显降低,只有类胰蛋白酶活性仍高于对照,但活性增长倍数低于12h时的处理。Cru2Ab和Cry1Ac2种蛋白混用处理棉铃虫后,2种酶的酶活力基本低于Cry1Ac和Cry2Ab单用的酶活力之和;只有2种蛋白浓度均为2．22ug／g混用时,处理12h后类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性高于2种蛋白单用时酶活力之和,且都显著的高于对照。     

Xenorhabdus nematophila BP杀虫毒素基因的序列分析及其杀虫活性

XnBP83是从Xenorhabdus nematophila BP基因组粘粒文库中筛选出的一个对棉铃虫有较强口服杀虫活性的克隆．采用亚克隆结合primer-walking DNA测序技术对粘粒XnBP83的插入片段进行序列测定．该插入片段全长38939bp,其中包括5个与杀虫活性相关的tc类基因xptA1、xptB1、xptC1、xptA2、xptD1．序列分析显示：a．插入片段中的xptD1不完整,与X．nematophila PMFI296 XptD1相应氨基酸序列有99％的相似性．b．BP xptA1读码框全长7569bp,编码2520个氨基酸,与PMFI296的XptA1氨基酸序列有98％的相似性,两者在第2200-2223氨基酸区域连续有23个氨基酸不同．c．BP xptB1读码框全长3051bp,编码1016个氨基酸,与PMFI296 XptB1氨基酸序列有98％的相似性,在第620-650氨基酸之间有28个氨基酸差异．d．BP xptC1读码框全长4225bp,编码1408个氨基酸,与PMFI296的XptC1氨基酸序列有96％的相似性．在BP的第232氨基酸后插入了一个TAQRYLAK的氨基酸序列,在第627-646氨基酸区域内,有18个氨基酸不同．e．BP xptA2读码框全长7574bp,编码2524个氨基酸,与PMFI296的XptA2氨基酸序列有90％的相似性,在BP品系XptA2的第788-855氨基酸和第1630～1784氨基酸有两个明显变异区．将XnBP83培养物上清和沉淀饲喂棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾和粉纹夜蛾,结果表明XnBP83对所测昆虫有广谱杀虫活性．     

海洋生物源杀虫活性物质研究进展

综述了海洋生物源杀虫活性物质的最新研究进展。系统总结了常见海洋生物中活性物质的种类、生物活性、作用方式的特点以及海洋生物活性物质的研究及应用状况。重点评述了海洋毒素、海藻提取物及海洋微生物次生代谢产物等海洋生物源杀虫活性物质的研究概况。介绍了海洋生物活性物质作为杀虫剂研究开发利用的途径 ,展望了其应用前景。     

昆虫病原线虫共生菌杀虫毒素研究进展

对昆虫病原线虫共生菌杀虫毒素的种类、与口服毒性有关的杀虫毒素以及口服毒性与杀虫毒素基因的关系等研究进展进行了综述,并对未来的研究方向提出了作者的见解。     

原核表达Cry3Aa蛋白对椰心叶甲的杀虫活性

g/mL,连续性饲喂即使低浓度也达到较高死亡率.本试验结果为cry3Aa基因在转基因技术方面的应用或研发生物农药防治椰心叶甲害虫提供了重要的理论与技术支撑.     

苏云金芽孢杆菌Cry1Aa和Cry1Ca结构域交换对晶体形态和杀虫活性影响

通过体外重组的方法,实现了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白Cry1Aa和Cry1Ca的功能性结构域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的互换,得到了6株苏云金杆菌重组菌株BT-ACC,BT-AAC,BT-ACA,BT-CAA,BT-CCA和BT-CAC。SDS-PAGE和Westernblot分析表明,重组菌株BT-CAA和BT-CCA能表达产生135kDa左右的杂交晶体蛋白Cry1CAA和Cry1CCA,但其蛋白表达量较野生型Cry1Aa和Cry1Ca低。用牛胰蛋白酶对杂交晶体蛋白Cry1CAA、Cry1CCA及野生型Cry1Aa和Cry1Ca进行消化,证明所有晶体蛋白都能产生65kDa的活性毒素。电镜观察发现,野生菌株BT-Cry1Aa和BT-Cry1Ca形成典型的菱形晶体,而重组菌株BT-CCA和BT-CAA则形成球形或颗粒状杂交晶体。纯化晶体的生物测定显示,杂交晶体蛋白Cry1CAA和Cry1CCA对甜菜夜蛾的毒力比野生型晶体蛋白降低3~5倍,对棉铃虫的毒力比野生型晶体蛋白降低了190~260倍。研究结果表明,苏云金杆菌晶体蛋白不同结构域的相互作用会影响杂交晶体蛋白的表达、晶体形态和杀虫活性。     

芋螺毒素ImI的化学合成及其杀虫活性研究

为研究芋螺毒素Im I的杀虫活性,本研究采用化学方法合成芋螺毒素线性肽,经氧化折叠后质谱鉴定获得芋螺毒素Im I,采用MTT法和昆虫注射法研究其杀虫活性。结果表明采用化学合成法可以成功合成芋螺毒素线性肽,经氧化折叠后质谱鉴定形成2个二硫键;活性实验表明芋螺毒素Im I具有抑制昆虫细胞sf9生长的活性,半数有效量为0. 13 n M;对黄粉虫具有杀虫活性,半数致死剂量为0. 11μg/mg。通过化学合成法可以有效合成芋螺毒素Im I,其具有良好的杀虫活性,可为研发新型多肽类生物杀虫剂奠定基础。     

海洋微生物杀虫活性筛选方法比较

采用活体昆虫浸渍法和细胞毒性测定法对海洋微生物发酵液进行了杀虫活性比较,从294株供试菌株中,共筛选出7株活性较好的菌株;对Lv7-1、02AB8 a、T31和BBY-9四株菌株,在不同时间的生物量、发酵液pH值与细胞毒活性等方面的关系进行了研究。     

转Cry1Ac活性杀虫蛋白及慈菇蛋白酶抑制剂B基因的棉花

根据植物基因的结构特征。合成了Cry1Ac活性杀虫蛋白的编码序列并与内质网定位肽编码序列组成嵌合杀虫蛋白基因Bt29K。构建了含Bt29K基因及慈菇蛋白酶抑制剂B（API-B）基因表达框的双抗虫基因植物表达载体。通过根癌土壤杆菌（Agrobacterium trmefaciens(Smith et TOwnsend)ConnLBA4404)介导转化了棉花（Gossypium hirsu-tunL.)的两个生产品种（系）。根据抗棉铃虫（Heliothis armigera)试验及农艺性状的观察调查结果。经6代筛选,获得了抗棉铃虫90.0%_99.7%且农艺性状优良的9个双价抗虫棉纯合品系。分子生物学分析结果表明,两个抗虫基因在棉花基因组中的插入拷贝数为1个或2个,活性Cry1Ac和API-B蛋白在转基因抗虫棉株系中的表达量分别约占总可溶性蛋白的0.17%和0.09%。对双抗纯合系植株及仅转Bt基因的棉花纯合系抗虫性检测结果表明前者的抗虫性明显高于后者,因此推断本研究采用的双抗虫基因表达载体构建策略是合理的。     

转Cry1Ac活性杀虫蛋白及慈菇蛋白酶抑制剂B基因的棉花

根据植物基因的结构特征,合成了CrylAc活性杀虫蛋白的编码序列并与内质网定位肽编码序列组成嵌合杀虫蛋白基因Bt29K.构建了含Bt29K基因及慈菇蛋白酶抑制剂B(API-B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体.通过根癌土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens(Smith et Townsend)Conn LBA4404)介导转化了棉花(Gossypium hirsu-tun L.)的两个生产品种(系).根据抗棉铃虫(Heliothis armigera)试验及农艺性状的观察调查结果,经6代筛选,获得了抗棉铃虫90.0%～99.7%且农艺性状优良的9个双价抗虫棉纯合品系.分子生物学分析结果表明,两个抗虫基因在棉花基因组中的插入拷贝数为1个或2个.活性Cry1Ac和API-B蛋白在转基因抗虫棉株系中的表达量分别约占总可溶性蛋白的0.17%和0.09%.对双抗纯合系植株及仅转Bt基因的棉花纯合系抗虫性检测结果表明前者的抗虫性明显高于后者,因此推断本研究采用的双抗虫基因表达载体构建策略是合理的.     

发光杆菌碳端截短的Mcf毒素杀虫活性研究

发光杆菌能产生很多毒素杀死昆虫宿主.这些毒素中有一种叫Mcf致软因子.可以在大肠杆菌中表达并毒杀毛虫.通过同源性比对分析.在Mcf氨基酸序列中N端有一个BH3的区域,拥有BH3结构域的蛋白具有细胞凋亡的功能,推测保留N端BH3结构域的碳端截短Mcf毒素具有杀虫毒力.从发光杆菌属(Photorhabdus luminescens subsp.laumondii)中克隆了杀虫毒素基因mcf的5'端3 960 bp的核酸序列(包含BH3结构域).将该基因连接到E.coli表达载体pET28a上,并转入BL21(DE3).经IPTG诱导后,在SDS-PAGE上发现145 kD的目的蛋白条带.利用亲和层析纯化得到纯毒素,分别对甜菜夜蛾一龄幼虫喂食生测和对甜菜夜蛾四龄幼虫(Spodoptera exigua)注射生测,显示该毒素具有喂食毒力和血腔毒力,证明含有BH3区域的碳端截短Mcf毒素有杀虫的生物活性.     

w-转氨酶分子改造研究进展

ω-转氨酶能催化羰基化合物发生不对称还原胺化反应,在制备手性胺类化合物方面具有较好的应用前景。由于底物结合区域特殊的空间结构,野生型ω-转氨酶在合成大位阻手性胺方面的应用受到了限制。此外,在立体选择性和稳定性方面这一类酶也存在一些不足,目前满足工业应用需求的ω-转氨酶仍较为有限。文中首先介绍了ω-转氨酶的结构特征和催化机制,并探讨S型和R型酶在结构特征方面的主要差异。然后对ω-转氨酶的分子改造研究进行了综述,重点阐述了基于结构特征和催化机制进行的分子改造研究,包括底物特异性改造、立体选择性改造和稳定性改造三方面。最后,对ω-转氨酶分子改造研究进展进行总结和展望。     

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。     

溶菌酶及其分子改造研究进展

溶菌酶是一种优异的天然抗菌蛋白,可以成为抗生素和化学防腐剂的有效替代物,解决日益严峻的细菌耐药性问题和抗生素残留、化学防腐剂超标等食品安全问题。因此,深入研究并构建具有新型广谱杀菌能力的溶菌酶,对食品、医药、畜牧等行业的发展有着重要意义。对溶菌酶的分类、胞壁质酶活性和非酶活性杀菌性质以及蛋白质改造方法,特别是利用现代生物技术对溶菌酶进行抗菌活性增强、抗菌谱拓展的研究进行了综述和展望。     

微生物脂肪酶分子改造研究进展

有关脂肪酶分子改造的蛋白质工程研究 ,越来越引起研究人员的兴趣[1 - 4] 。在过去的短短几年中 ,关于如何定向改造蛋白质特定性状的研究有了一些明显的进展。1　脂肪酶简介脂肪酶被广泛用于催化三脂酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化以及酯类逆向合成反应[5] 。它们是一类具有多种催化能力的酶 ,经常还能表现出磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰胺水解酶等其他一些酶的活性。目前 ,已有越来越多的各种微生物来源的脂肪酶被应用于洗涤剂、油脂与食品加工、有机合成、表面清洗、皮革与造纸工业等生产实践。虽然各…     

微生物酶分子改造研究进展

近年来,越来越多的酶蛋白已经采用重组微生物反应器进行高效生产。为了改善酶蛋白的催化性能,提高其环境适应性,同时提高酶蛋白的表达量,降低生产成本,各种针对酶蛋白分子改造的基因工程技术已经得到大量的应用。综述了用于酶分子改造和进化的主要分子生物学方法,如定点突变、易错PCR、基因改组、密码子优化等技术及其应用成就。