苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry1D新基因的克隆与特性

为扩充鳞翅目害虫杀虫基因资源，本研究从苏云金芽胞杆菌BN23-5中克隆得到一个新的cry基因，并对其进行鉴定和分析。该基因为一个完整的cry1D基因，全长3501 bp，编码1166个氨基酸残基。该氨基酸序列是一个新的Cry氨基酸序列，与Cry1Db1的同源性最高，为86%，命名为Cry1Dd1（登录号为KJ728844）。将该基因插入穿梭表达载体pSTK中，转入BT无晶体突变株HD73^-中进行表达。结果表明，cry1Dd1基因能在BT无晶体突变株中表达，并形成菱形伴孢晶体。SDS-PAGE验证其分子量为132.2 kD，与预测的大小相符。生物活性测定表明，Cry1Dd1晶体蛋白对小菜蛾的幼虫具有杀虫活性，LC₅₀为13.1 μg/mL；能明显抑制甜菜夜蛾幼虫的生长；但对棉铃虫幼虫没有杀虫活性。对cry1Dd1基因序列进行分析，cry1Dd1包含8个block保守区域，这和目前其他的cry基因相似；Cry1Dd1蛋白的活性区域为N端的37~593位氨基酸残基。     

苏云金芽胞杆菌cry1Ie新基因的克隆、表达与生物活性测定

为获得新的鳞翅目害虫杀虫基因,根据已知cry1I类基因编码区设计简并引物,采用直接克隆法,以苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)菌株BN23-5质粒DNA为模板进行扩增,并对得到的基因进行鉴定和分析。结果表明:克隆得到一个完整的cry1Ie基因,全长2 160 bp,由719个氨基酸组成,该氨基酸序列与已知的4种Cry1Ie蛋白不同,与Cry1Ie2和Cry1Ie3的氨基酸序列同源性最高,为95.4%,被国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会命名为Cry1Ie5(登录号为KJ710646)。将该基因插入表达载体p ET-28a,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG低温诱导成功表达,SDS-PAGE电泳验证其大小为81 k D,与预测的分子量相符合。生物活性测定表明,Cry1Ie5表达的包涵体蛋白对小菜蛾和亚洲玉米螟具有杀虫活性,LC_(50)分别为0.43μg/m L和48.39μg/m L;对棉铃虫的致死率不高,但能明显抑制其生长;对甜菜夜蛾没有杀虫活性。