一株对鳞翅目蔬菜害虫具有广谱高毒力的新Bt菌株

从河北省土壤分离出苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)MB-15菌株,利用室内生物活性测定的方法,与Bt标准菌株HD-1的杀虫毒力进行比较,结果发现该菌株胞晶混合液对棉铃虫(Helicoverpaarmigera)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)、小菜蛾(Plutella xylostella)、斜纹夜蛾(Spodoptera litura)和菜青虫(Pieris rapae)等5种鳞翅目蔬菜害虫的毒力均高于标准菌株Bt HD-1胞晶混合液。对发酵液各组分活性的分析发现,该菌株的上清液对胞晶混合物的杀虫活性有明显的增效作用。光学显微镜下观察该菌株伴胞晶体为菱形,SDS-PAGE分析显示其伴胞晶体主要由130.0 kDa和65.0 kDa两种晶体蛋白组成。利用PCR-RFLP对其杀虫基因型进行鉴定,结果表明该菌株含有cry1Ac、cry2Aa、cry1I和vip3Aa基因。推断该菌株是一株对鳞翅目蔬菜害虫的防治具有潜在的商业开发价值的Bt野生株。     

苏云金芽胞杆菌SG3-7菌株的鉴定及杀虫活性研究

苏云金芽胞杆菌SG3-7菌株是一株从秦岭山区灌木丛土壤中分离得到的产不规则伴胞晶体的野生菌,本研究对该菌株的伴胞晶体形态、杀虫基因的类型以及杀虫活性等方面进行研究。分析结果表明:SG3-7菌株的内生质粒携带有3个cry基因(cry2Ab、cry4A、cry9Ea),以及1个cyt1Aa型基因。其主要产生130 kDa和60 kDa分子量大小的伴胞晶体蛋白,对鳞翅目的甜菜夜蛾和菜青虫幼虫具有显著的杀虫活性,其LC_(50)分别为29.31μg·mL~(-1)和47.11μg·mL~(-1),但对棉铃虫幼虫无杀虫活性。     

1株广谱苏云金芽孢杆菌及其发酵条件的研究

从土壤中分离出几株广谱杀鳞翅目昆虫的苏云金芽孢杆菌。其中杀虫效果最好的1株C-33血清型为H5，产生近方形和菱形的伴孢晶体，含有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cry1C基因，产生144kDa和77kDa的晶体蛋白质。毒力生物测定证明C-33对棉铃虫及甜菜夜蛾有高毒力。对该天然广谱Bt菌株C-33进行了摇瓶发酵和小试发酵试验，结果表明其发酵性能良好。通过2L全自动罐发酵试验，优化了发酵培养基和发酵条件，发酵效价达到3400～3700IU／μl(棉铃虫)。     

一株苏云金芽胞杆菌新菌株的基因型及其杀虫活性

苏云金芽胞杆菌Bt WL-1是本实验室自行分离得到的对鳞翅目多种害虫都具有较高活性的野生菌株。本研究利用扫描电镜观察发现,该菌株产生菱形伴孢晶体蛋白,该晶体蛋白对鳞翅目棉铃虫、二点委夜蛾、小菜蛾和小地老虎等2龄幼虫都具有较高的毒力。利用Bt基因通用引物PCR扩增得到该菌株含有cry1基因,8%SDS-PAGE检测得到该菌株只含有分子量为130kDa的蛋白主带。质谱分析表明,该蛋白主带和Bt Cry1Ac、Cry1Ab、Cry1Ea、Cry1Ae、Cry1Db和Cry1Aa蛋白具有较高的同源性。     

对棉铃虫高杀虫活性苏云金芽胞杆菌菌株的筛选

采用生物活性测定方法对实验室分离保存的73株Bt菌株进行杀棉铃虫幼虫的筛选,获得了3株对棉铃虫具有显著杀虫活性的菌株,其胞晶混合物对棉铃虫幼虫的LC50值为413. 43～574. 30μg·m L-1。对这3株Bt菌株研究发现,其产生的伴胞晶体类型包括菱形和方形,伴胞晶体蛋白编码基因的类型主要有cry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cry1Ia、cry2Ac、cry2Ah、cry4Ba、cry9Ea、cyt2Aa等,这些Bt菌株均表达约60 k Da和130k Da伴胞晶体蛋白。这3株Bt菌株的鉴定为棉铃虫的生物防治提供新的菌株资源和基因资源。     

韩国土壤中苏云金芽孢杆菌菌株的分离和鉴定

从韩国不同地区采集的620个土壤样品中分离出67株苏云金芽孢杆菌,分属于10种不同的血清型.毒力测定结果表明,在67株分离株中,35.82%的菌株对鳞翅目昆虫具有生物活性,22. 39%的菌株对双翅目昆虫有毒,32.84%的菌株对鳞翅目和双翅目昆虫都具有杀虫活性,8.95% 的菌株为没有杀虫活性的无毒菌株.其中对鳞翅目昆虫有毒的菌株产生典型的双金字塔形伴孢晶体,对双翅目昆虫有毒的菌株和无毒菌株都产生球形伴孢晶体,而对鳞翅目和双翅目都有毒的菌株产生双金字塔形或球形伴孢晶体.用对cryⅠ,cryⅡ,cryⅢ,cryⅣ和cryⅤ基因特异性引物作PCR分析的结果表明,cryⅠ C基因占优势,其次为cryⅠ A(b)和cry Ⅱ A基因,但无cryⅠ G,cry Ⅲ,cry ⅣC和cryⅤ基因.     

苏云金芽孢杆菌诱变育种的初步研究

苏云金芽孢杆菌(Bt)是世界上适用范围最广杀虫效果最理想的生物农药,但是Bt存在着发酵效率低、杀虫谱窄、毒力效价低的问题,严重制约着其发展推广.为了提高Bt菌种毒力效价,增强其杀虫活性.该文采用了紫外照射以及硫酸二乙酯(DES)、亚硝酸钠两种化学试剂对菌株Bt HD-1进行诱变育种,得到各诱变优化条件,结果表明,在最佳诱变条件下伴孢晶体含量都有了明显的增加,其中紫外照射条件最为明显,通过优化试验,筛选到一株伴孢晶体含量OD值增加34.2%菌株,得到产伴孢晶体能力明显提高菌株.     

苏云金芽孢杆菌新菌株GGD-4杀虫晶体蛋白基因分析

利用稀释平板培养法从连云港地区的土壤中分离了一株苏云金芽孢杆菌新菌株GGD-4,通过PCR-RFLP鉴定体系和SDS-PAGE方法分析了此菌株中cry基因类型和表达蛋白。结果表明:该菌株中含有cry1Aa基因型,同时表达130~140kD的蛋白;但EcoRⅠ和PstⅠ酶切结果不同于正常的cry1Aa基因,实验中利用生物信息学方法设计的cry1Aa基因特异引物对扩增后也证明含有cry1Aa基因。室内生测结果显示,该菌株对重要的农业害虫甜菜夜蛾、菜青虫等均有较高的杀虫毒力。     

对甜菜夜蛾高毒力Bt新菌株的PCR-RFLP分析及生物活性测定

利用PCR-RFLP对Bt.新菌株cyz-13,T4-3的基因型进行分析。结果表明,cyz-13含有cry1Aa,cry1Ac,cry1Bc,cry2Ab4种基因型,其中cyz-13菌株的PCR产物的酶切片断类型不同于已知的基因类型;T4-3菌株含有cry1Aa,cry1Ac,cry1Ag,cry2Ac,cry1Ia5种基因型。室内生测结果显示,两菌株对甜菜夜蛾、粘虫、棉铃虫、玉米螟均具有高毒力,好于H D-1标准菌株。两菌株的发酵液均有杀虫活性,二者上清的杀虫因子不同。     

PCR-RFLP筛选DNA文库克隆Bt cry基因的研究

 Bt菌株C0 0 2对水稻二化螟、甜菜夜蛾具有高毒力 ,PCR RFLP鉴定含有cry1Aa、cry2Ab、cry1Ca和未知杀虫蛋白基因cryX等 ,其中cry1Ca位于染色体DNA 6～ 9kb的EcoRI片段。染色体和质粒DNA分别经EcoRI完全酶切和Sau3AI部分酶切、电泳回收 6～ 9kb片段。E .coli Bt穿梭载体pHT315分别与目的DNA连接、转化大肠杆菌感受态细胞后获得了相应的DNA文库。约 5 0个转化子合为一个转化子池 ,采用PCR RFLP方法快速检测 ,分别从约 2 0 0 0质粒DNA文库转化子和 4 0 0个染色体文库转化子中筛选获得了cry1Aa、cry2Ab、cry1Ca和未知基因cryX的阳性克隆 ,相应命名为pHT 1Aa、pHT 1Ca、pHT 2Ab和pHT X。限制酶切分析表明 ,含有cry1Aa、cry1Ca和cry2Ab基因的克隆片段均含有相应基因的保守物理图谱。进一步将这些质粒分别导入Bt无晶体突变株CryB-,SDS PAGE分析表明 ,只有cry1Ca表达了约 130ku杀虫晶体蛋白。初步杀虫生测结果显示 ,cry1Ca对甜菜夜蛾具有高毒力 ,7d校正死亡率为 10 0 %。     

苏云金芽胞杆菌新菌株的研究

为筛选对昆虫有高力的苏云金芽胞杆菌特异性菌株,从韩国不同地区土壤中筛选出两株对鳞翅目和双翅目昆虫具有杀虫活性的苏云金芽胞杆菌菌株K9805和K9903,它们分属于苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种和鲇泽亚种,形成典型的双金字塔型伴胞晶体,两菌株不但对小菜蛾、甜菜夜蛾具有较高的生命活性,而且对双翅目昆虫致倦库蚊有毒。K9805含有cry IAa,cy IAb,cry IC,cry ID和cry I基因,K9903含有cry IAa,cry IAb,cry IAc,cry IE和cry Ⅱ基因。     

1株对多种害虫高活性的苏云金杆菌Bt CYZ-4

通过生物测定得到了对多种重要农林害虫高活性的苏云金杆菌菌株Bt CYZ-4,对其基因型鉴定表明:该菌株基因型较丰富.该菌株对粘虫(Mythimna separata)初孵幼虫48h LC50为6.6×106个/mL(芽孢密度);对美国白蛾(Hyphantria cunea)、甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)和棉铃虫(Helicoverpa armigera)初孵幼虫72h LC50分别为2.9×106、2.25×105和4.7×106个/mL;对林业害虫杨扇舟蛾(Clostera anachoreta)二龄幼虫72h LC50为1.7×106个/mL,同时该菌株对卫生害虫淡色库蚊(Culex pipiens paliens)也表现出较好的活性,24h LC50为2.01×105个/mL.利用cry1、cry2、cry3、cry7、cry8、cry9和vip3A基因引物对该菌株进行基因型鉴定,并对其扩增片段进行限制性酶切分析,结果表明,该菌株含有cry1Ac、cry1Ab、cry2Ab和vip3A基因,不存在cry3、cry7、cry8、cry9基因,其它基因型仍有待鉴定.SDS-PAGE分析表明,晶体蛋白质的分子质量主要为130、70、57、27ku,营养期为88ku.该菌株是一株具有应用潜力的Bt野生株.     

苏云金芽胞杆菌cry1Aa19基因的克隆、表达及杀虫活性分析

研究根据cry1Aa类基因的全长序列设计全长引物,以苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)菌株LS-R-21的基因组DNA为模板扩增出片段大小为3 600 bp的cry1Aa的全长基因,与大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pEB相连接获得含有cry1Aa全长基因的重组质粒pEB-cry1Aa,转入大肠杆菌Rosetta(DE3)菌株中,诱导表达出132 ku的蛋白。该蛋白由1 175个氨基酸组成,其分子质量为132.9964 ku。该基因核苷酸序列已在GenBank中登录,登录号为HQ685121,并且被国际基因命名委员会正式命名为cry1Aa19。杀虫活性测定结果表明,cry1Aa对小菜蛾(Plutella xylostella)有很强的杀虫活性,LC50为1.18μg.mL-1。该基因的获得将为害虫抗性研究及高效工程菌的构建提供了重要的试验材料。     

苏云金芽孢杆菌及vip基因在不同自然环境中分布情况的比较

营养期杀虫蛋白(vegetative insecticidal protein,简称VIP)是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)在营养期表达的一类新型杀虫毒蛋白,该蛋白的发现使得Bt杀虫剂在杀虫活性、杀虫范围方面得到很大突破。首次比较我国不同气候类型(热带:海南省,亚热带:广西壮族自治区,温带:黑龙江省)的Bt菌株和vip基因的分布情况。结果表明,从海南省841份土样中分离出156株Bt菌(18.55%),从广西地区1 420份土样中分离出356株Bt菌(25.07%),从黑龙江省1 010份土样中分离出167株Bt菌(16.53%);从海南省的156株Bt菌中鉴定出22个vip基因(占14.1%),从广西地区的356株Bt菌中鉴定出2个vip基因(占5.62%),然而,从黑龙江省的156株Bt菌中没有鉴定出vip基因(0%)。利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,简称PCR)方法成功克隆出1个vip3Aa的全长基因并获得登录号KT792883,将该基因插入到表达载体p ET-21b中,转化菌株Rosetta(DE3),在低温条件下表达88 ku的蛋白,将该蛋白进行生物活性测定,结果显示,该蛋白对甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)具有较好的杀虫活性,LC50为5.124 ng/mg,对棉铃虫(Heliothis armigera)活性较低,LC50为870.1 ng/mg。研究结果显示,Bt菌株和vip基因的分布有地域性差异,在温度较高的热带、亚热带地区有比较丰富的Bt菌株和vip基因资源。研究将有利于充分利用土壤中的Bt菌株,分离具有自主知识产权和重要应用价值的新型vip抗虫基因,这将会为研究新型杀虫蛋白、延缓害虫抗性问题提供有益帮助。     

苏云金杆菌营养期杀虫蛋白基因vip3A的检测与杀虫活性测定

为获取高活性的野生Bt菌株,对从土壤中分离的99株Bt菌株进行了营养期杀虫蛋白的分子鉴定和生物活性测定。根据已知的vip3 A基因序列设计1对特异性引物,进行PCR鉴定,55株扩增得到1.2 kb的目的片段。对31株阳性菌株的营养期杀虫蛋白活性进行了初步测定,结果显示,Bt LS1和LS8菌株毒力最高,2菌株对2龄甜菜夜蛾的体重抑制率分别为91.14%和93.59%。选取Bt LS1和LS8菌株进行胞内外营养期蛋白杀虫活性测定,发现Bt LS1和LS8菌株对初孵甜菜夜蛾体重抑制率分别为45.1%和43.2%,对初孵棉铃虫的校正死亡率分别为(22.1±1.4)%和(55.3±3.7)%,对2龄棉铃虫的体重抑制率分别为(78.7±6.6)%和(50.4±2.4)%。     

苏云金芽孢杆菌伴孢晶体的形成及降解

【研究目的】研究苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)伴孢晶体的形成及降解,为其生物学特性的系统研究和活性成分分析提供理论基础。【方法】将Bt菌株HD-1在牛肉膏蛋白胨固体培养基上30℃下培养24h,制成菌悬液后用日本电子JEM100-CX-II透射电子显微镜观察伴孢晶体的形成。采用五种溶解方法降解Bt菌株HD-1和LSZ9408伴孢晶体后,进行SDS-PAGE电泳。【结果】此研究的电镜观察表明BtHD-1在分裂过程中形成芽孢和晶体,晶体为大菱形。BtLSZ9408晶体含有130和65kDa的毒蛋白,HD-1晶体含有130、65和25kDa的毒蛋白。【结论】BtLSZ9408和HD-1伴孢晶体都包含CryI和CryII蛋白质毒素。     

食用菌异迟眼蕈蚊苏云金芽孢杆菌筛选及杀虫蛋白基因鉴定

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)杀虫谱广,活性高,可以很好地应用于双翅目眼蕈蚊科的防治。为了筛选出对食用菌异迟眼蕈蚊(Bradysia difformis)有高毒力的苏云金芽孢杆菌菌株,并进行杀虫蛋白基因鉴定,采用醋酸钠-抗生素法,从江苏省南京市紫金山土壤中分离产晶体芽孢杆菌,通过室内毒力测定和对食用菌菌丝影响试验逐步进行筛选,同时进行Bt杀虫蛋白基因型聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restricted fragment length polymorphism, PCR-RFLP)扩增鉴定。结果从分离到的17株产晶体芽孢杆菌中筛选出7个对异迟眼蕈蚊杀虫活性的校正死亡率在50%以上且不影响食用菌菌丝生长的菌株。经16S rDNA基因序列同源性分析,这7株菌与公共数据库中苏云金芽孢杆菌菌株的同源性可达99%以上,初步认定为苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)。Bt杀虫蛋白基因型鉴定发现,这7个菌株含有cry4/10、cry11、cyt1、cyt2等4个不同的毒蛋白基因型。筛选出的这7株Bt菌株对于防治食用菌异迟眼蕈蚊具有较好的开发利用潜力。     

苏云金杆菌Bt-8的培养特性及杀虫活性分析

[目的]明确苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)Bt-8的菌株生物特征及其杀虫活性,为其工业化生产提供参考.[方法]通过LB培养基培养观察3株苏云金杆菌Bt-8、Bt2671和Bt7-9菌株生长特征,并比较分析其内生质粒和晶体蛋白的种类.发酵培养基培养分离3株菌株的晶体蛋白,通过生物活性测定和国家标准中描述的方法分析毒素蛋白浓度和生物效价及杀虫谱.[结果]Bt-8具有典型的苏云金杆菌培养特征,营养生长后期形成菱形至椭圆形晶体蛋白,但孢子稳定时间较短,容易二次萌发.Bt-8携带24、16、8和7kb4种质粒,大分子晶体蛋白基因主要为cry1Ac和cry1Ab.杀虫活性分析结果表明,Bt-8培养活菌数低于原分离菌株Bt2671,但晶体蛋白代谢量极显著提高(P<0.01),生物效价较Bt2671提高30.4%,对小菜蛾、稻纵卷叶螟和茶尺蠖等多种鳞翅目害虫具有广谱杀虫活性.[结论]Bt-8菌株较原生产菌株Bt2671的生物效价高,产毒素蛋白能力较强,杀虫谱较广,具有开发高含量Bt制剂的潜力.     

对鞘翅目害虫高毒力Bt基因cry3Aa7的分离克隆及表达研究

 从国内分离的对鞘翅目叶甲科害虫高毒力的Bt菌株中克隆了 3.0kbcry3Aa基因大片段 ,完成了该片段的亚克隆和全序列测定。该基因编码区为 1932bps,编码的蛋白质由 6 4 4个氨基酸残基组成 ,分子量 73.1ku ,等电点为 pH5 .16 5 ,为弱酸性蛋白。该蛋白中Ser、Leu、Thr含量最高 ,分别为 8.2 2 %、8.0 7%和 7.76 %。通过穿梭载体将该基因导入Bt无晶体突变株中 ,获得工程菌Biot2 0 5。cry3Aa7基因在其中能正常表达 ,并形成扁方形晶体。工程菌Biot2 0 5对榆蓝叶甲 (Pyrrhaltaaenescens)校正死亡率为 86 .2 1%。该基因序列已在EMBL、GenBank中登记 ,并被国际Bt δ 内毒素基因命名委员会正式命名为cry3Aa7。     

高毒力苏云金杆菌CAB109菌株的蛋白质特性及其田间防效

对甜菜夜蛾等害虫具有高毒力的苏云金杆菌CAB109菌株进行生物学特性调查结果表明,CAB109菌株的伴孢晶体具有典型的菱形结构;其原毒素蛋白的分子量为133kDa,经胰蛋白酶处理后水解为66kDa的活性毒素蛋白．DNA凝胶电泳显示：CAB19菌株的质粒DNA与同样H,血清型的已知HD-133菌株不同．CAB109菌株对葱田甜菜夜蛾的平均防效达75．3％,高于常用化学农药和微生物农药的防效;平均挽回损失率也达26．0%表现出优良的开发潜力．