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.     

苏云金杆菌新菌株WB9 cry1基因型的PCR-RFLP分析

利用 PCR- RFLP技术对 Bt新菌株 WB9的 cry1基因型进行分析 ,结果表明该菌株含有 cry1Aa、cry1Ab、cry1Cb、cry1Fa和 cry1Ga 5种 cry1基因型 ,且 cry1Ab的酶切产物不同于正常的 cry1Ab.采用特异引物对 G1/ G2扩增 ,也证明 WB9含有 cry1Ab基因 .在此基础上 ,再利用引物对 G1/ K3un2进行扩增 ,其产物经回收纯化后用 Eco R / Xba 双酶切分析 ,结果也表明 WB9所含的 cry1Ab与众不同 ,无大片段出现且有一条 4 0 0 - 5 0 0 bp的特异片段     

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。     

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。     

苏云金芽孢杆菌cry基因PCR-RFLP鉴定体系的建立

根据苏云金芽孢杆菌（Bt）cry2、cry3、cry4/cry10型基因的保守区分别设计了3对通用引物S5un2/S3un2、S5un3/S3un3和S5un4/S3un4。PCR扩增产生约1.2kb、1.4kb和1.5kb的产物,然后分别用HincⅡ/MspⅠ、Bg1Ⅱ/PstⅠ和BstEⅡ/DraⅠ酶切,并经RFLP分析鉴定Bt菌株的cry基因型。利用该方法对含已知cry2、cry3、和cry4/cry10型基因的Bt菌株和遗传工程菌进行基因分析,得到的结果与预测的RFLP相符,证明该方法可行。在此基础上对14株Bt分离株的基因型进行了鉴定,其中有9株分离株含cry2型基因;仅菌株Bt22含cry3型基因;所有被测菌株均不含cry4/cry10型基因。     

一株具有烟草甲幼虫毒杀作用苏云金芽孢杆菌的遗传多样性分析及cry基因鉴定

【目的】明确一株具有烟草甲幼虫毒杀作用苏云金芽孢杆菌在蜡样芽孢杆菌群中的进化关系,并对该菌株所携带的cry基因进行鉴定,为其在农业上的开发应用提供参考依据。【方法】对苏云金芽孢杆菌GXZY032菌株的16S rRNA和gyrB基因序列进行PCR扩增测序,并进行相应的进化树分析;使用PCR技术对GXZY032菌株基因组所包含的cry杀虫基因进行鉴定。【结果】菌株GXZY032的16S rRNA序列经PCR扩增得到1.5 kb片段,在进化树中以较低的置信值与多个BtII群菌株聚到一起。gyrB基因序列经PCR扩增并测序得到1.2 kb片段,所构建的进化树有6个置信值较高的分支,构成BtI、BtII、B.cereus I、BtIII、Bt+Bw和Bt+Ba 6个群,其中菌株GXZY032的序列与BtII群聚集一起,置信值为99%。对8种cry基因进行PCR鉴定,结果表明,菌株GXZY032包含cry1、cry2和cry10 3种类型cry基因。【结论】苏云金芽孢杆菌菌株GXZY032属于BtII群,具有cry1、cry2和cry10 3种类型cry杀虫基因。     

一株分离自铀矿土壤的苏云金芽孢杆菌的鉴定

从新疆某铀矿厂土样中分离出1株芽孢杆菌,初步确定为苏云金芽孢杆菌(Bt),命名为BRC-ZYR3.该菌株含有3种cry1类基因(cry1Ba、cry1Bb、cry1Be/1Bf)和2种cry9类基因(cry9Ca和cry9Da).Bt BRC-ZYR3可产生5种杀虫晶体蛋白,分别为130、70、50、30和25 ku.此外,该菌株能耐受25 mg·L-1Cr(VI),并在72 h内将其还原至3.8 mg·L-1.     

苏云金杆菌新菌株WB9cry1基因型的PCR—RFLP分析

利用PCR-RFLP技术对Bt新菌株WB9的cry1基因型进行分析，结果表明该菌株含有crylAg、crylAb,cry1Cb,cry1Fa和cry1Ga5种cry1基因型，且cry1Ab的酶切产物不同于正常的cry1Ab。采用特异引物对G1/G2扩增，也证明WB9含有cry1Ab基因，在此基础上，再利用引物对G1/K3un2进行扩增，其产物经回收纯化后用EcoRⅠ/XbaⅠ双酶切分析，结果也表明WB9所含的cry1Ab与众不同，无大片段出现且有一条400-500bp的特异片段。     

苏云金芽胞杆菌LSZ9408菌株基因型的鉴定

利用聚合酶链式反应(PCR)和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术鉴定苏云金芽胞杆菌LSZ9408菌株的杀虫晶体蛋白及其基因组成.PCR结果表明:苏云金芽胞杆菌LSZ 9408菌株中含有cry1和cry2两种基因型.采用5对通用引物-Un1、Un2、Un3、Un4、Un7/8进行PCR扩增,结果显示:Un1和Un2引物扩增的DNA片段大小分别为270 bp和700 bp左右,其他引物无PCR扩增产物.SDS-PAGE结果也表明:苏云金芽胞杆菌LSZ 9408菌株中含有cry1和cry2两种基因,它们编码的杀虫晶体蛋白分子量约为130 kD和65 kD.     

基于cry1Ac表达调控元件的苏云金芽孢杆菌表达载体构建

通过克隆cry1Ac基因BtI-BtII启动子、SD序列以及终止子,并引入pET28a的His标签和多克隆位点,在穿梭载体pHT304的基础上构建了一个苏云金芽孢杆菌表达载体pBMB1A。将cry1Ac以及具有非典型BtI-BtII启动子的cry2Ab、cry5Ba、cry6Aa、cry7Ba、cry55Aa 6个基因装载到该表达载体上,转入BMB171构建了重组菌株,通过复红简单染色后的显微镜镜检结果表明,重组菌株BMB1A-1Ac、BMB1A-5Ba、BMB1A-7Ba和BMB1A-55Aa均能形成正常晶体,SDS-PAGE结果也证实这4个重组菌株的重组质粒均能表达出目的蛋白。同时,选取重组菌株BMB1A-1Ac来考察His标签对Cry1Ac杀虫活性的影响,生物活性测定结果显示重组菌株的LC50值与对照菌株相比无明显差异。该载体可用于快速克隆表达不同类别的Cry蛋白。     

苏云金杆菌新菌株WZ-7的PCR-RFLP分析及生物活性研究

利用PCR—RFLP技术分析了自河北省土壤中分离的苏云金杆菌新菌株WZ-7，结果表明该菌株含有cryl、cry2Ab、cryllal型基因，其中cryl型基因的酶切片段类型不同于已发表的基因类型，有可能含有新的基因。SDS—PAGE分析结果出现130、79、73、66、60、58kD左右的6种晶体蛋白，毒素蛋白类型属于Ⅱ型。室内生测结果显示，该菌株对重要的农业害虫棉铃虫、甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫、玉米螟等均有较高的杀虫毒力。     

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。     

十株Bt野生菌杀虫晶体蛋白及基因型分析

利用PCR-RFLP鉴定体系和SDS-PAGE蛋白分析方法,分析了从我国千山地区不同森林地带土壤中分离的10株Bt菌的32类杀虫晶体蛋白基因类型和表达蛋白。研究表明,电镜照片显示晶体形状较为多样,有长菱形、菱形、方形、球形。同时含有cry1、cry7、cry16类基因的有1株菌,同时含有cry1、cry2类基因的有1株菌,含有cry30类基因的有1株菌,含有cry1基因的有3株菌,4株菌不含所鉴定的32类基因。同时也发现,绝大多数含有cry1基因的菌株表达了130ku蛋白,含有cry2基因的菌株表达了60ku的蛋白,含有cry30基因的菌株表达了30ku的蛋白。     

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。     

Selection,effective dominance,and completeness of Cry1A.105/Cry2Ab2 dual-protein resistance in Helicoverpa zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae)

In the U.S., Helicoverpa zea (Boddie) is a major pest targeted by both transgenic maize and cotton expressing Bacillus thuringiensis (Bt) proteins. Resistance of insect to Bt maize and cotton containing cry1A and cry2A genes has widely occurred in the U.S. In this study, two trials were performed to investigate larval survival and development of a Cry1A.105/Cry2Ab2 dual-protein resistant (VT2P-RR), a susceptible, and an F₁ heterozygous (VT2P-RS) populations of H. zea on ears of nine Bt and three non-Bt maize hybrids. The Bt maize hybrids evaluated represent five common pyramided traits expressing two or three of the Cry1A.105, Cry1Ab, Cry1F, Cry2Ab2, and Vip3Aa20 proteins. In the laboratory, neonates of the three H. zea populations were inoculated on silks of ears collected from maize at R1–R2 plant stages; and larval survivorship was checked 10 d after neonate release. All three insect populations survived normally on non-Bt maize ears. Varied numbers of VT2P-RR and VT2P-RS survived on ears of Cry1A.105/Cry2Ab2 maize, while all larvae of the three populations died or could not develop on ears of Vip3Aa20-expressing maize. The results demonstrated that the dual-protein resistant H. zea was not cross-resistant to Vip3Aa20-expressing maize, and thus traits with vip3Aa20 gene should be effective to manage Cry1A.105/Cry2Ab2-resistant H. zea. The resistance in VT2P-RR was determined to be incomplete on Cry1A.105/Cry2Ab2 maize. The effective dominance levels varied greatly, from recessive to incompletely dominant, depending on maize hybrids and trials, suggesting that proper selection of maize hybrids could be important for mitigating the Cry1A.105/Cry2Ab2 resistance. The data generated should aid in modeling multiple-protein Bt resistance in H. zea.     

Construction of an engineering strain expressing cry7Ab7 gene cloned from Bacillus thuringiensis

The genotype of Bacillus thuringiensis (Bt) strain GW6 isolated in China was identified, and a novel cry7Ab gene was found based on the results of PCRs using 40 pairs of cry universal primers. The cry7Ab gene was cloned by PCR and named as cry7Ab7 by the Bt Delta Endotoxin Nomenclature Committee (GenBank Accession No. FJ940776). The construction of a novel three-dimensional structure of Cry7Ab7 protein via homology modeling methods indicated that the Cry7Ab7 protein was different from other Cry7Ab proteins within the domain structures. The cry7Ab7 gene was inserted into the BamHI/SalI sites of E. coli expression vector pET21b and the Bt-E. coli shuttle vector pSXY422b to construct the recombinant plasmids pET21b-7Ab7 and pSXY422b-7Ab7, which were then transformed into E. coli BL21 and Bt HD73cry in order to obtain the E. coli transformant EC7Ab7 and the engineering strain Bt HD7AB, respectively. The bioassay results showed that Cry7Ab7 protein inclusion bodies in EC7Ab7 and the crystal proteins in HD7AB were highly toxic to the second-instar larvae of Henosepilachna vigintioctomaculata with the LC₅₀ values of 1.167 μg·μL^?1 and 0.779 μg·μL^?1, respectively. Our results clearly indicated that cry7Ab7 gene can offer important benefits to research on Coccinellidae insect pest control.