光杆状菌属细菌杀虫毒素研究进展

Bt制剂的大量使用及表达Bt毒素的转基因植物的应用已引发了抗性昆虫种群的发展,光杆状菌属细菌产生的杀虫毒素蛋白是一类高效、杀虫谱广的新型杀虫蛋白,使得有限的用来开发转基因抗虫作物的基因资源得到了补充。对近年来发现的Tc蛋白毒素复合体、PirAB双元毒素及其致软毒素(Mcf)的最新研究进展进行了综述,并对今后的研究方向提出了见解。     

昆虫病原丝状菌Nomuraea rileyi产生的杀虫毒素

昆虫病原丝状菌Nomuraea rileyi,在沙氏培养基中,于22℃、暗条件下振荡培养两周以获得菌体。用甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂从菌体中提取Nomuraea rileyi的毒性物质。以鳞翅目昆虫斜纹蛾和菜青虫进行毒性和杀虫试验,证明该物质是具有生理活性的杀虫毒素。成分分析结果表明该毒素是一种多肽。     

氨肽酶N(APN)与鳞翅目昆虫对Bt抗性的关系

使用Bt Cry毒素防治农业害虫是作物生产上的一个革命性的进步,受体与Bt杀虫蛋白结合能力的改变可能是昆虫对Bt产生抗性的主要原因。氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)是一类存在于昆虫中肠内的Bt毒素受体蛋白,通过讨论APN与Bt毒素的结合作用,综述了APN基因变异与鳞翅目昆虫Bt抗性相关的分子机理,并介绍了(Bt)Cry毒素与APN相关的作用方式新模型。     

苏云金杆菌溶细胞毒素及相关基因研究进展

苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis,Bt)是一种革兰氏阳性土壤细菌,在其芽孢形成期能够产生多种杀虫晶体蛋白,这些蛋白在靶害虫中肠内被激活为毒素并使细胞膜穿孔,从而达到杀虫目的。近年来,关于溶细胞毒素分布、分类、杀虫机理、昆虫抗性等问题的研究已成为新的热点。文章综述了各国实验室在这些方面的最新进展。     

棉铃虫氨肽酶N基因片段克隆、表达和内源蛋白检测

氨肽酶N（APN）是苏云金芽孢杆菌杀虫毒素Cry在昆虫中肠中的一个重要受体。研究氨肽酶N在昆虫中肠中的分布特征对于阐明Cry毒素的杀虫机理和昆虫对Cry毒素的抗性机理具有重要的意义。通过RT-PCR的方法从棉铃虫中肠上皮细胞中克隆得到氨肽酶N的基因片段APN1551,并诱导表达纯化得到其重组蛋白APN517。以此蛋白为抗原,制备其抗血清。用该抗血清能检测到棉铃虫中肠上皮细胞中的APN蛋白。为研究Cry毒素的作用机理奠定基础。     

罗尔斯通氏菌菌株H16新杀虫蛋白的纯化及活性测定

利用(NH4)2SO4盐析、超滤、Sephacryl-400HR凝胶过滤层析及DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析等方法,从罗尔斯通氏菌菌株H16(Ralstonia eutropha H16)中分离纯化出一种新的杀虫毒素蛋白.生物活性测定结果表明,此杀虫毒素蛋白存在于胞内和胞外上清液中,电泳结果显示胞内和分泌到胞外的杀虫毒素可能是同一种物质.此毒素对菜青虫初孵幼虫有较强的口服毒性,LD50为2.7mg/头.SDS-PAGE图谱显示此杀虫毒素是由两个亚基组成的复合蛋白.     

昆虫对Bt毒素抗性监测和治理策略研究进展

随着Bt制剂的长期使用和转Bt基因作物广泛种植,昆虫对Bt毒素的抗性随之产生。本文就Bt毒素的杀虫机理、昆虫对转Bt基因作物的抗性表现形式及抗性监测的方法进行系统的综述,并就昆虫对Bt毒素抗性的治理策略进行必要的总结。     

苏云金芽孢杆菌的概况及其研究进展

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)杀虫剂是对人和环境友好的安全型细菌杀虫剂。目前Bt杀虫剂已被广泛应用,但因使用剂量较大,导致防治害虫时费用过高。若在生物防治中使用超高效的细菌杀虫剂,就可降低其使用剂量。Bt 00-50-5菌株是从美国引进的高效杀虫菌株,其晶体蛋白的特征分析尚未完成,其毒素的作用机理研究也未进行。本项目即将开展如下研究:(1)先用具有特异性杀虫功能的Bt 00-50-5菌株进行发酵,继续完成对防治中国害虫防治效果的评价;再分析细菌的编码杀虫毒素基因和毒素的生化特征;然后混合荧光标记毒素和中肠细胞,加入昆虫中肠蛋白酶(或单独加入氨肽酶、碱性磷酸酶、ATP酶、枯草杆菌蛋白酶、钠或钾离子代之)反应,用荧光显微镜观察细胞变化;最后阐明杀虫毒素对靶标细胞作用机制。(2)通过研究毒素分子与受体分子的作用关系,拟在分子水平上阐明毒素的作用机制。     

夹竹桃内生菌杀虫活性研究

[目的]分离夹竹桃根、茎、叶内生菌并测定其抗虫活性。[方法]通过表面消毒,采用不同的分离培养基,将夹竹桃内生菌分离出来,并以蚜虫与斜纹夜蛾为供试昆虫,对其进行杀虫活性测定。[结果]共分离出116株内生菌,其中内生细菌51株,内生真菌65株;夹竹桃内生细菌对供试昆虫杀虫效果不明显;内生真菌有7株对蚜虫有明显的杀虫活性;12株对斜纹夜蛾3龄幼虫有明显的触杀活性。[结论]夹竹桃内生细菌杀虫效果不明显,而部分内生真菌具有明显的杀虫效果。     

昆虫对Bt毒素抗性研究进展

从Bt毒素杀虫机理、受体类型、昆虫对Bt毒素抗性机理及遗传特性等方面进行了综述,总结了近年来关于昆虫对Bt毒素抗性的研究进展情况,并对其研究前景进行了展望。     

绿僵菌毒素的研究进展

绿僵菌毒素是绿僵菌产生的具有杀虫活性的次生代谢物质,在农业害虫防治方面具有广阔的应用前景。根据其分子量和结构分为低分子量毒素和高分子量蛋白毒素两大类,对其分子结构、种类、提取方法、生物活性、产生条件等进行了综述。     

昆虫病原丝状菌产生的杀虫性毒素

昆虫病原丝状菌Nomuraea rileyi产生的杀虫性毒素是用有机溶剂从菌体中提取的.色谱法分离及成分分析表明,此毒素是一种多肽.其氨基酸组成与以前发现的这类毒素不同,可能是一种新的杀虫性毒素.     

真菌杀虫毒素的研究

 就昆虫病原真菌所产生的真菌毒素在农业害虫防治上的应用作了简要的论述。对白僵菌、绿僵菌、镰刀菌、曲霉菌、拟青霉菌等真菌所产生的具有杀虫活性的物质作了介绍，其中某些杀虫毒素如白僵菌素、破坏素等对害虫具有多种毒杀作用，具有广阔的应用前景。     

苏云金芽孢杆菌杀虫机理及害虫对其抗性机制的研究进展

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)杀虫晶体蛋白具有高度专一性,其只对靶标害虫有效,对天敌等其他昆虫无害,转Bt基因植物和Bt杀虫剂是目前世界上产量最大、应用最广泛的生物防治技术。通过对Bt的发现和分类、Bt的结构与功能、Bt毒蛋白的杀虫机理、昆虫对Bt的抗性机制及昆虫体内Bt受体蛋白与抗性的关系等研究现状的论述与分析,对Bt作物害虫抗性治理策略和前景进行了展望。     

转Bt基因作物毒素蛋白降解特性研究进展

总结了Bt杀虫蛋白的特性、转Bt基因作物毒素蛋白在土壤中的残留和积累以及对土壤生态系统的影响,阐明了转Bt基因作物毒素蛋白在土壤中的降解与影响因素,并提出应积极开展转Bt基因作物秸秆的降解研究,在降解秸秆的同时降解其中的Bt毒素蛋白.     

ICP蛋白和VIP蛋白杀虫机理和毒性专一性的分子基础

苏云金芽胞杆菌在其整个生命周期中可产生2种不同类型的专一性极强的杀虫蛋白,一种是在其产孢过程中形成的杀虫晶体蛋白(ICPs),包括晶体毒素(Cry)和细胞裂解毒素(Cyt),前者对鳞翅目、鞘翅目、双翅目、鳞翅目和双翅目或鳞翅目和鞘翅目以及线虫具有专一的杀虫活性,后者在体外具广泛的溶细胞活性,但其杀虫谱较窄,杀虫活性较低;另一种是在营养生长期合成并分泌到胞外的非晶体杀虫蛋白即营养期杀虫蛋白(VIPs),具有与杀虫晶体蛋白相似的毒性活性和专一性.然而,这3种蛋白的分子结构和毒性机理各不相同.本文综述了ICP蛋白和VIP蛋白的杀虫机理和害虫抗性产生的分子基础,以及营养期杀虫蛋白的发现和应用对延缓或防止害虫针对ICP蛋白产生抗性的意义.     

球孢白僵菌研究现状及提高其杀虫效果展望

球孢白僵菌Beauveria bassiana是目前国内应用最广泛的昆虫病原真菌,但用于害虫大规模防治效果缓慢而不稳定,致使工业化、标准化及剂型加工等方面均存在困难。鉴于此,从球孢白僵菌对寄主侵染途径的10个阶段,蛋白酶、几丁质酶、脂肪酶、淀粉酶等在杀虫过程中的作用,TF-1毒素、TF-2毒素、白僵菌素、卵孢霉素和布氏白僵菌素等与杀虫有关的毒素等3个方面阐述了国内外球孢白僵菌杀虫机理研究的现状,并总结出球孢白僵菌制剂开发过程中存在的菌种容易退化和制剂储藏稳定性不足等问题。在此基础上,从酶、毒素、菌种、生产工艺与剂型的角度对如何提高球孢白僵菌杀虫效果的问题进行展望。主要措施有:筛选酶活力强的优良菌株,利用分子生物学技术克隆出毒素基因,并进行转基因育种,进一步研究菌种毒力退化机制,对发酵反应器进行改进与条件控制,提高制剂的储藏稳定性等。参53     

伯氏致病杆菌(Xenor habdus bovienii BE)杀虫活性物质的分离和生物测定

对斯氏线虫(Steinernera feltiae)比利时品系的共生菌伯氏致病杆菌(Xenorhabdus bovienii BE)进行发酵培养,测定结果显示,该菌发酵液对供试昆虫大蜡螟老龄幼虫有很高的血腔毒性.对发酵液硫酸铵盐析和乙酸乙酯抽提物等衍生物进行测定,发现共生菌的杀虫物质主要为胞外和胞内蛋白成分,且胞内粗提蛋白活性明显高于胞外蛋白.对两种粗提蛋白进行Marker分子量范围为(1.43～9.72)×104 的SDS-PAGE分析,发现胞外粗提蛋白在此分子量范围内没有明显的条带,而胞内粗提蛋白则有较明显的5个条带.研究表明胞内粗提蛋白具有较高的热稳定性,测定的盐析最佳硫酸铵饱和度为80%,此粗提蛋白在24 h和48 h后对昆虫血腔毒性的LD50值分别为4.731 6 g/L和 1.571 5 g/L;其在5 d后对二龄幼虫的口服LD50为 253.757 9 μg/g.胞内粗提蛋白凝胶过滤后呈现4个峰值,分别对其进行SDS-PAGE分析,只有浓度较大的峰值1和4产生明显条带,分子量分别为6.64×104 和(2.01～2.90)×104 的2种复合蛋白;分别对它们进行血腔和口服毒性生物活性测定,发现分子量为(2.01～2.90)×104的2种复合蛋白杀虫活性高于分子量为6.64×104 蛋白的杀虫活性,其在24 h和48 h后对昆虫血腔毒性的LD50分别为 0.377 2 g/L和 0.123 8 g/L,其在5 d后对二龄幼虫的口服LD50为 93.002 1 μg/g.     

植物病原真菌毒素结合蛋白研究现状

 植物病原真菌毒素结合蛋白的研究是近年来毒素研究中的热点及难点之一。本文介绍了真菌中广义蠕孢菌属 (Helminthosporium)、链格孢属 (Alternaria)、壳梭孢属 (Fusicoccum)、轮枝孢属 (Verticilium )等 10余种真菌毒素在结合蛋白研究中的最新进展 ,尤其是较为详细地介绍了甘蔗长蠕孢毒素、燕麦维多利亚毒素、玉米长蠕孢T小种毒素、玉米炭色蠕孢菌毒素结合蛋白研究的技术与方法。提出毒素结合蛋白的研究应采取同位素技术与免疫化学相结合的技术路线。这对探讨植物与病原菌在分子水平上的识别机制将具有重要意义     

细菌源水平转移基因可合成生物素提高动物的适合度

正昆虫共生菌在自然界中广泛分布,水平基因转移在昆虫-共生菌系统中普遍存在。然而,水平转移基因(HTGs)在昆虫-共生菌系统中的作用仍属推测。例如,植物韧皮部缺乏B族维生素,然而,水平转移基因如何帮助昆虫适应植物韧皮部的机制尚不清楚。之前发现,由于烟粉虱基因组携带细菌源的HTGS,烟粉虱及其共生菌Hamiltonella在生物素合成途径方面存在代谢重复。