Bt杀虫基因与Bt转基因抗虫植物研究进展

苏云金杆菌是一类非常重要的昆虫病原体,它能产生特异性的杀虫结晶蛋白,对农业上和生物医学上的许多有害的昆虫有毒杀作用,这些害虫包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目、螨类和线虫。近三十年来,以苏云金杆菌为基础的生物杀虫剂已在世界范围内商业化用于防治重要经济作物的害虫。近年来有关Bt基因的遗传、分子生物学和基因工程已取得显著进展。本文对苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因的分类和杀虫机理及用该类基因构建的工程转基因植物研究状况作一简要综述,同时对Bt基因工程存在的潜在问题和解决途径作了简单的探讨。     

转苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因抗虫植物的研究进展与商品化

本文综述了转ICPs基因植物从ICPs在植物中低表达,具杀虫效应到高表达而进行田间应用试验的研究进展及转ICPs抗虫植物的商品化现状。     

Bt转基因抗虫植物研究进展

目前Bt成为世界上植物抗虫基因工程中研究和应用最多的基因。已经有多种转单一Bt和复合Bt的转基因玉米、棉花、马铃薯等作物得到大面积种植。还有许多新的具有良好抗虫性的Bt转基因植物,如水稻、大豆、油菜、苜蓿、花椰菜、蓖麻等已经试验成功,并逐渐推广种植。Bt转基因抗虫植物的培育为提高产量,减少杀虫剂的使用和保护环境做出了举足轻重的贡献。就Bt的分类、杀虫机理、Bt转基因抗虫植物的发展状况以及种植Bt抗虫植物对环境的影响进行了概述。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程为防治农业害虫提供了一条崭新途径。本文对植物抗虫基因工程近年来所取得的某些研究进展,包括目前已发现和利用的抗虫基因、提高抗虫基因在植物体内表达的方法以及防止或延缓害虫产生抗性的策略等方面进行了综合评述,并对植物抗虫基因工程中有待解决的问题和发展前景提出了自己的看法。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程为防治农业害虫提供了一条崭新途径。本文对植物抗虫基因工程近年来所取得的某些研究进展,包括目前已发现和利用的抗虫基因、提高抗虫基因在植物体内表达的方法以及防止或延缓害虫产生抗性的策略等方面进行了综合评述,并对植物抗虫基因工程中有待解决的问题和发展前提提出了自己的看法。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程研究进展周兆斓,朱祯（中国科学院遗传研究所,北京１００１０１）在世界范围内,虫害造成的损失约占农作物总收获量的１３％,每年大约损失数千亿美元。目前,广泛使用化学杀虫剂控制虫害,由于化学杀虫剂的作用方式是非特异的,因此在施放杀虫剂时不但杀死了害虫,同时也杀死了有益昆虫及害虫的天敌,造成生态平衡的破坏;化学杀虫剂对人、畜也有严重危害,其在自然界中的残留以及在食物链中的积累已造成了严重的环境污染;另外,由于长期使用农药,害虫已逐步对其产生抗性,目前已经出现了几百种对杀虫剂有耐受性的害虫,有些甚至到了无药可治的程度。据有关部门反应,我国棉花的主要害虫-棉铃虫对农药的耐受性有逐年提高的趋势,常规使用剂量已不能有效地控制其危害。     

植物来源抗虫基因的应用

作为植物抗虫基因工程研究中的重要组成部分,植物来源的抗虫物质及其在基因工程中的应用日益受到人们的重视。本文就植物来源的蛋白酶抑制剂、凝集素、淀粉酶抑制剂等抗虫物质的定义、分类、作用机理,及其在植物抗虫基因工程中的应用进行了论述,并对面临的问题及应用前景提出了个人的看法。     

植物来源抗虫基因的研究进展

植物抗虫基因工程为农林业生产中的害虫防治提供了新的途径,随着研究的不断深入,已经获得了很多抗虫基因。本文综述了目前源于植物的抗虫基因的种类,归纳了研究较多的抗虫基因的作用机制及其在转基因植物中的应用,提出了植物抗虫基因在虫害防治中面临的问题及相应的解决策略,展望了植物抗虫基因工程研究发展的方向和前景。     

抗虫植物基因工程研究进展

虫害是造成农业减产的主要原因之一。据不完全统计,全世界每年因虫害引起的作物减产达总产量的15％,损失高达数千亿美元。在我国,因虫害水稻减产在lO％以上;小麦减产近20％;棉花减产在     

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）ＴＢＴ－１５２０菌株含有两个杀虫晶体蛋白基因片段,其５’＝末端所在ＨｉｎｄⅢ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ｃｒｙ１Ａｃ基因     

Bt毒素蛋白基因的PCR鉴定及定位

利用合成的cryI、cryIII和cryV基因专一性引物 ,检测了从土壤中分离到的 56株苏云金芽孢杆菌菌株所含的晶体毒素蛋白基因。含有cryI基因的有 7株 ,含有cryIII基因的有 2株 ,同时含有cryI和cryV基因的有 2 1株。斑点杂交及Southern杂交分析表明 ,cryV基因定位于 1 50MD的大质粒上。     

苏云金芽胞杆菌营养期杀虫蛋白Vip与Cry蛋白的协同作用

将构建的营养期杀虫蛋白基因vip3表达质粒pBMB2328和含杀虫晶体蛋白基因(crylAc10或crylCa)质粒同时电转化无质粒突变株BMB171并双抗筛选。经PCR特异引物扩增验证,分别得到含crylAc10和vip83、crylCa和vip83的双基因重组菌BMB2830-171和BMB2882-171。用单基因重组菌作对照,分别测定了营养期杀虫蛋白Vip83与杀虫晶体蛋白CrylAc10和Cry1Ca两组蛋白对3种重要鳞翅目害虫毒力。经统计分析,结果表明两组杀虫蛋白Vip83与CrylAc10和Vip83与CrylCa之间对棉铃虫均存在拮抗作用,对甜菜夜蛾协同作用不明显;但对小菜蛾前协同作用不明显,而后则有增效作用,其共毒系数为32．6。双基因的遗传稳定性检测表明这种正负协同关系具有一定的分子遗传稳定性,可为高效广谱工程菌的构建提供依据。     

CLONING AND EXPRESSION OF CryIVD GENE OF INSECTICIDAL CRYSTAL PROTEIN OF BACILLUS THURINGIENSIS IN THE ACRYSTALLIFEROUS STRAIN

Abstract The plasmid pGEMl, carrying CryIV D, CytA and 20-kDa protein genes, was extracted and digested with Hind II /BamH I. A 5.4 kb fragment containing Cry IV D and 20-kDa protein gene was purified and ligated to an E. coli TG1. The recombinant plasmid was analyzed by restriction map and Southern blotting to determine the correct insert. Then the recombinant was transferred into Bacillus thuringiensis acrystalliferous mutant Bti. IPS. 78/11 by electroporation. The clones with strong expressiveness were obtained. The engineered strains express 72-kDa and 20-kDa proteins and form irregular hexagon paras-pore crystal. One strain bioassayed is very toxic to Culex fatigans larvae with LC₅₀ of 0. 53 μg/ml.     

类似S-层蛋白的苏云金芽胞杆菌伴胞晶体蛋白基因的克隆

芽胞杆菌CTC菌被鉴定为苏云金芽胞杆菌,鞭毛血清型H2,幕虫亚种;产生卵圆形伴胞晶体,伴胞晶体蛋白为100kD;测定了该蛋白 N－末端序列,该序列与炭疽芽胞杆菌的细胞表面S－层蛋白具92－93％相似性,根据Southern杂交制作了该晶体蛋白基因ctc所在位置的限制性酶切图谱,分别克隆了该基因5’和3’端所在2．9kb XbaI片段和3．1kb Cla I DNA片段,彼此间具0．6kb重叠,通过拼接获得含完整ctc基因的克隆,含该基因的大肠杆菌与表达S－层蛋白的大肠杆菌具相似生长特征,初步表明CTC菌株的伴胞晶体由细胞表面S－层蛋白组成,苏云金芽胞杆菌区别于蜡状芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌的唯一标准是能形成伴胞晶体,由于S－层是细胞表面的结构成分,本文对CTC菌株鉴定为苏云金芽胞杆菌以及伴胞晶体作为苏云金芽胞杆菌鉴别的唯一标准提出了质疑。     

利用S-层蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面展示多聚组氨酸肽

S-层(S-layer)是由单一的蛋白或糖蛋白组成的薄层晶状结构,它广泛存在于古细菌和真细菌细胞的最外表面,可包裹整个细胞。S-层在结构化学、形态学、遗传学以及物理化学等方面具有独特的性质,使之在生物技术、分子纳米技术和仿生学等领域蕴藏着广泛的应用潜力。近年来,随着微生物表面展示技术的兴起和展示系统的逐渐成熟,继外膜蛋白、附屑结构蛋白、粘附蛋白以及凝集素等表面蛋白之后,S-层蛋白被作为一种新的表面展示载体成功的在细胞表面展示了一些外源大分子。多聚组氨酸肽是由若干个单位的六聚组氨酸串联而成的短肽。六聚组氨酸能够有效的吸附镍、镉等重金     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白 CryⅣD基因在无晶体突变株中的克隆和表达

本文用HindⅢ/BamHⅠ对含Cry Ⅳ D基因的pGEMl质粒进行双酶切,获得了含CryⅣ和20-kDa蛋白质基因的5.4kb片段,将其与穿梭质粒pⅪ61连接,转化到感受态大肠杆菌TG1细胞,对克隆的重组质粒经质粒抽提,进行斑点杂交,Southern分析加以证实后,电转化到苏云金芽胞杆菌无晶体突变株Bti.IPS. 78/11细胞中,可形成不规则的六边形晶体。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,工程菌表达72-kDa杀虫晶体蛋白和20-kDa的蛋白质,对致倦库蚊有很高的毒力,其LC_(50)值为0.53ug/ml。     

苏云金芽孢杆菌发酵上清中增效物质生成的相关研究

利用BIOSTAT ^?-CL1 5L全自动发酵罐和 2 0t不锈钢发酵罐 ,对苏云金芽孢杆菌不同菌株 (GC-91 ,MP342 ,HD-1 )发酵上清液中增效物质的生成进行了研究 ,发现增效物质于对数生长期前期开始产生并积累 ,至对数生长期末期达到高峰 ,并保持稳定 ;不同菌株的发酵上清中增效物质生成量不同 ,其中GC-91最强 (增效倍数f=6.0 ) ,MP342次之 (f=3.7) ,HD 1最弱 (f=1.5 ) ;GC-91菌株上清液中增效物质生成曲线与晶体含量 ,效价代     

TRANSGENIC PLANTS EXPRESSING BACILLUS THURINGIENSIS DELTA-ENDOTOXINS

Commercial varieties of transgenic Bacillus thuringiensis (Bt) plants have been developed in many countries to control target pests. Initially, the expression of native Bt genes in plants was low due to mRNA instability, improper splicing, and post‐translation modifications. Subsequently, modifications of the native Bt genes greatly enhanced expression levels. This is a review of the developments that made modern high‐expression transgenic Bt plants possible, with an emphasis on the reasons for the low‐level expression of native Bt genes in plant systems, and the techniques that have been used to improve plant expression of Bt toxin genes.     

干燥温度对苏云金芽孢杆菌伴孢晶体的结构及杀虫活性的影响

用电镜、电泳、生物鉴定等方法,研究了干燥温度对苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种苏云金芽孢杆菌库斯塔克变种（ＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎＦｉｅｎｓｉｓｖａｒ．Ｋｕｒｓｔａｋｉ）ＨＤ－１的伴孢晶体的结构及杀虫活性的影响。结果表明,０℃冷冻干燥的效果最好,对伴抱晶体的电泳图谱、形态、结构及杀虫活性均无影响;７５Ｃ以下干燥对伴孢晶体的形态和结构略有影响,但对电泳图谱和杀虫活性尚无影响,生产上可以采用。但在７５℃下超过５小时的长时间干燥,对晶体蛋白的空间结构和杀虫活性也有影响,因此,要适当控制干燥时间。８０