苏云金芽孢杆菌4.0718菌株晶体毒素性质的研究

以苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）4．0718菌株伴孢晶体65kD原毒素为材料，比较了几种染色-脱色方法对电洗脱回收蛋白的影响。蛋白纯化的步骤包括SDS-PAGE分离、采用自制蛋白回收装置电洗脱回收杀虫晶体蛋白及抗胰蛋白酶核心多肽、超滤法脱盐、冷丙酮沉淀法除去考马斯亮蓝及SDS。经SDS—PAGE检测，呈现出均一的蛋白带，回收蛋白达到了电泳纯。以双向凝胶电泳（2-DE）技术分析了苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种HD—1和4．0718菌株伴孢晶体内的蛋白质组分。结果表明，两者相互匹配的蛋白点有54个，HD—1菌株的130kD亚基有2个点，其等电点在5．25～5．75之间，65kD亚基在等电点3．4～8．3之间具有广泛的分布，130与65kD之间的亚基的等电点集中在3．5～4．2之间，65kD以下亚基的等电点集中在3．5～6．2之间；4．0718菌株的130kD亚基仅有1个点，65kD亚基的蛋白点比HD-1菌株更多，130与65kD之间的亚基、65kD以下的亚基蛋白点均比HD-1菌株多且等电点分布范围更广。     

苏云金芽孢杆菌基因组研究概况

迄今为止,全球已有2个Bt株菌株完成了全基因组测序,1个Bt菌株正在拼接中,15个Bt菌株正在进行测序中。已有22个晚质粒完成了全序列测定。助是作为生物农药使用最广泛的微生物菌株,也是最为成功地将其杀虫晶体蛋白基因应用于植物转基因的微生物。在基因组进化、新基因发现、基因表达调控等方面一直是科学家研究的热点,并取得了相当多的成果。本文概述了苏云金芽孢杆菌基因组测序现状、基因组特征及比较基因学等方面的研究进展。     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白VIP3研究进展

营养期杀虫蛋白（vegetative insectcidal protein,VIP）是由苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）在营养生长指数中期至稳定期期间分泌产生的一类新型杀虫因子,分为VIP1、VIP2和VIP3三种,以VIP3的研究最为深入。VIP3A对鳞翅目害虫具广谱杀虫活性,可作用于敏感昆虫中肠上皮细胞刷状缘膜囊致离子通道的形成,杀虫活性达纳克级水平。利用Bt ICPs不同启动子与vip3基因重组可提高VIP3蛋白的表达量和稳定性。转vip3基因植物也已有构建成功的报道。本文从VIP3的类型和杀虫活性、作用机理、vip3基因的定位和分离、vip3基因重组和转vip3基因植物等方面详细介绍了VIP3近十年来的研究进展。     

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因表达的调控（综述）

苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因的表达有复杂的调控机制,包括转录水平的调节,转录后水平的调节和翻译后水平的调节等方式。本文对近年来苏云金芽孢杆菌表达调控机制的研究进展作一综述。     

苏云金芽孢杆菌ICP基因PCR鉴定的策略与进展

探讨了ＰＣＲ鉴定中模板来源、ＤＮＡ聚合酶、引物的选择等三方面的策略,并从特异复合ＰＣＲ鉴定、共同复合ＰＣＲ鉴定、两步复合ＰＣＲ鉴定、特异ＰＣＲ鉴定、ＰＣＲ－ＲＦＬＰ鉴定等五个角度对其进展作了回顾与展望。     

苏云金芽孢杆菌新型杀虫蛋白vip3A基因的鉴定

VIPs(Vegetative insecticidal proteins)是已发现的一种新型的Bt杀虫蛋白,能在一定程度上克服许多害虫对Bt内毒素低敏感或不敏感的弊端.     

苏云金芽孢杆菌高效杀蚊菌株BRC-ZLL13的鉴定

苏云金芽孢杆菌BRC-ZLL13是一株从白玉兰叶片中分离的高效杀蚊菌株。它对埃及伊蚊、白纹伊蚊和致倦库蚊的毒力均高于国际标准菌株以色列亚种IPS82,其生长速度也明显快于后者。本实验对该菌株毒力、血清型、生理生化反应、药敏实验、质粒、杀蚊基因和晶体蛋白等方面的生物学特性进行了研究。结果显示,BRC-ZLL13与对照菌株IPS82同属于以色列亚种,均含有cyt1、cyt2、cry4A、cry4B、cry10和cry11等杀蚊基因,二者在生理生化反应、药敏实验和晶体蛋白图谱等生物学特性上也表现出极高的相似性。另一方面,前者比后者少2条质粒带,这可能是导致BRC-ZLL13生长速度较快的主要原因。综上所述,笔者认为该菌株在公共卫生和生物防治领域具有开发和应用潜力。     

鉴别苏云金芽孢杆菌生产菌株MZ1的溶原性噬菌体

苏云金芽孢杆菌（Bacillus thurillgicnsis，Bt）作为不污染环境而又高效的生物杀虫剂已广泛地应用。可是，在83％的Bt菌株中都能分离到相应的溶原性噬菌体，在发酵生产中由其引起的发酵倒罐率轻者为15％-30％，重者达到50％-80％，甚至会导致工业的破产，因此溶原性噬菌体已成为发酵工业的一大危害。本研究采用溶原性噬菌体的指示菌、直接电镜观察法和噬菌体DNA等综合进行检测，证明了该菌株属于溶原菌。此研究既能为生产上防治溶原性噬菌体提供理论依据，又能为后续阶段研究其溶原性爆发规律及其分子生物学准备了生物实验材料。     

黑龙江凉水自然保护区苏云金芽孢杆菌的收集与鉴定

黑龙江凉水自然保护区是我国现有保存下来的较大片原始红松林基地之一,总面积6394hm^2,森林覆盖率95％以上。本研究从小兴安岭凉水自然保护区采集土样782份,采用醋酸钠培养基结合高温方法筛选土壤中的芽孢杆菌,通过光学显微镜观察鉴定产生伴胞晶体的苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis．Bt）。总计分离得到芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌分别为1735株和33株,Bt菌株的分离率和出菌率分别为1．90％和4．22％。利用SDS-PAGE和PCR—RFLP方法对筛选获得的成分离株进行了杀虫晶体蛋白和基因型分析,结果表明14株产菱形伴胞的＆菌株,SDS-PAGE电泳分析芽孢后期产生分子量大小130kD蛋白带,PCR-RFLP分析初步鉴定为crylAc基因,其它产圆形或其它不定形晶体蛋白的＆分离菌中,芽孢后期主要蛋白大小为20～150kD不等,PCR—RFLP方法鉴定结合PCR片段测序分析这些菌株含有新型cry4、cry39和cry40基因等。本研究是“中国助资源收鉴与利用”项目组成部分之一,凉水自然保护区苏云金芽孢杆菌的收集与鉴定目的是要对整个东北地区成资源分布和多样性作一个初步评估,实验结果表明东北森林地区具有丰富多样的威菌株和杀虫基因资源。     

苏云金芽孢杆菌Cry1Ac杀虫晶体蛋白及其分子设计

Cry1Ac编码的杀虫晶体蛋白是苏云金芽孢杆菌（Bt）产生的多种杀虫晶体蛋白中对鳞翅目昆虫有很高毒性的蛋白。第一个Cry1Ac杀虫晶体蛋白最早在库斯塔克亚种HD73中以伴胞晶体形式分离获得,其编码区为3534bp,编码蛋白分子量为133kD,含1178个氨基酸,等电点为4.84。白此以来,Cry1Ac杀虫晶体蛋白结构、功能以及应用研究一直是Bt杀虫晶体蛋白研究的重要方向。本文介绍了苏云金芽孢杆菌中应用最广泛的Cry1Ac杀虫晶体蛋白家族的结构、功能及其基因分类,并进一步就基于苏云金芽孢杆菌Cry1Ac杀虫晶体蛋白的基因工程研究做了分析,提出了持续利用Bt Cry1Ac杀虫晶体蛋白的一些见解。     

苏云金芽孢杆菌对新秀丽小杆线虫的作用

新秀丽小杆线虫是一种模式生物，能够在室内培养。本研究采用大肠杆菌饲养，获得大量虫源，通过观察该线虫对不同Bt菌株产生毒力反应的情况，筛选含有毒力的Bt菌株。经筛选获得6个菌株的伴孢晶体对新秀丽小杆线虫进行毒性比较，野生菌株Bt-010杀虫快速而持久，毒力强，作用时间大约在36h左右，测得其理想的LC50为0.498µg/ ml。初步纯化其毒性蛋白，发现其主要作用成分是大小为25 – 35 kD的蛋白。DNA Ladder检测发现在这个毒性蛋白不象化学农药一样对线虫的DNA造成损伤。     

苏云金芽胞杆菌转座子整合载体的构建

利用苏云金芽胞杆菌转座子Ｔｎ４４３０的转座机制构建了可用于将外源基因整合到染色体的整合载体系列。将Ｔｎ４４３０的解离酶基因（ｔｎｐＩ）和转座酶基因（ｔｎｐＡ）移至两个倒转重复的反向重复序列之外,并用多克隆位点取代;将这种转移结构置入不稳定的穿梭载体ｐＢＭＢ６２２Ｎ中,获得ｐＢＭＢ－Ｆ７和ｐＢＭＢ－Ｒ１４。当红霉素抗性基因插入其中的多克隆位点后,在ＢＭＢ１７１ ｔｎｐＡ基因会随着质粒的消除而消失。     

Cellular fatty-acid analysis of Bacillus thuringiensis var. kurstaki commercial preparations

Cellular fatty acid (CFA) composition of Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk) preparations was determined by use of the MIDI Sherlock microbial identification system on a Hewlett-Packard 5890 gas chromatograph. Four commercial preparations--one Btk sample obtained from the U.S. Forest Service, one Btk sample obtained from Dugway Proving Ground, and Btk and Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) preparations obtained from American Type Culture Collection (ATCC)--were analyzed and evaluated. This study demonstrated the capability to detect the strain variation in the bacterial species Btk and to clearly differentiate strain variants on the basis of qualitative and quantitative differences in hydrolyzable whole CFA compositions in the preparations examined. We conclude that CFA analysis may be used to identify commercial products but that a more intensive study would be required to evaluate the potential of CFA to provide an inexpensive screening tool applicable to several levels of isolate or product evaluation, including how applied preparations might interact with natural populations over time.     

转Bt抗虫棉各器官毒蛋白的含量及表达

以转Bt毒蛋白基因抗虫棉（Gossypium hirsutum L.)中棉所30为实验材料，用ELISA（酶联免疫吸附测定法）测定植株Bt毒蛋白含量，研究在大田栽培条件下中棉所30不同器官中Bt毒蛋白含量及时空变化。结果表明：转Bt基因棉不同器官中的Bt毒蛋白含量存在着明显差异，叶片中的Bt毒蛋白含量远远高于蕾，花，铃，而蕾，花，铃中的含量差异不大。主茎叶片中（07－19标记）Bt毒蛋白含量在叶片展开后0－28d随叶增大而升高，28－48d含量比较稳定。果树叶中Bt毒蛋白含量的变化规律与主茎叶基本相同，种子和铃壳在花后20d时Bt毒蛋白含量最低，前期和后期差别较小。在不同生育阶段，相同发育期的叶，蕾，花，铃毒蛋白的表达并未出现明显的前期高，后期低或者峰谷现象。     

Mineralization of the Bacillus thuringiensis Cry1Ac endotoxin in soil

Although a number of studies have been done describing the fate of Bacillus thuringiensis insecticidal endotoxins in soil, there is conflicting information on the persistence of this class of insecticidal toxins. This is partly due to methodological limitations in many of the previous studies. In the experiments reported here, 14C-labeled B. thuringiensis Cry1Ac endotoxin was used to study its mineralization in soil incubated under controlled conditions. Fifty-nine percent of the radiolabeled Cry1Ac was recovered as 14CO2 at the end of the 20 day incubation period. The addition of 4.5% corn residues stimulated mineralization of [14C]Cry1Ac toxin, and mineralization of glucose was 3.6 times faster than that of the Cry1Ac toxin, indicating that the soil was microbiologically and metabolically active. Because only low mineralization (approximately 6%) of the radiolabeled toxin was observed in autoclaved soil, the current findings indicate that microbial processes play a major role in the dissipation of the Cry1Ac endotoxin in soil. The results of this study suggest that there may be limited risk of the bioaccumulation of Cry1Ac in soil due to the eventual release of this insecticidal toxin by Bt-protected crops.     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry7Ba1溶解性改良

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白Cry7Ba1需要在强碱性缓冲液中(pH12.5)才能溶解,而且只有溶解后才能表现出毒力。分别用Cry1Ac和Cry1C晶体蛋白的C-半段替换Cry7Ba1的C-半段,结果发现当Cry7Ba1的C-半段被替换后,重组晶体蛋白与Cry1Ac和Cry1C等其它晶体蛋白一样在弱碱性条件下(pH9.5)能有效溶解,而且其杀虫活性没有发生明显变化。本研究结果表明Cry7Ba1晶体蛋白难溶的特性是由其C-半段结构决定的,通过改变其C-半段结构改善溶解性,为该晶体蛋白的应用提供了可能。