北京植物园苏云金芽胞杆菌菌株的分离鉴定

[目的]从北京植物园采集的土壤样品中分离高毒力的苏云金芽胞杆菌.[方法]采用温度法筛选Bt菌株,比对大质粒DNA图谱,区分不同类型的Bt菌株,PCR-RFLP方法对cry1～cry40类基因型进行鉴定,SDS-PAGE分析杀虫晶体蛋白,测定Bt分离株对大猿叶甲、小菜蛾幼虫的杀虫活性,筛选出高毒力的菌株.[结果]从149份土壤样品中分离出147株Bt,分为12种类型,含有菱形、方形、球形和不规则等晶体类型;6株菌中分别含有fry1Aa、cry1Ab、cry1Ac、cy1Ah、cry1Ba、cry1Be、cry1Ia、cry1La、cry2Ab和cry7Aa等基因类型,其余6株中不含有已知基因.有9株表达约130 ku蛋白,1株表达约70 ku蛋白,2株表达约150 ku蛋白,有3株既表达130 ku蛋白又表达60 ku蛋白;发现一株对大猿叶甲具有较高毒力的菌株ZWY-7,1株对小菜蛾有高毒力的菌株ZWY-9,2株菌都没有检测到已知基因型.[结论]北京植物园中Bt分布广泛,类型多样,其中发现两株高毒力的菌株,有望获得新的杀虫基因.     

一株酒精酵母的分离及其发酵性能分析

采用稀释涂平板法,从酒糟中分离出了一株酿酒酵母,经100 L厌氧发酵罐进行酒精发酵,对该菌的发酵性能进行了分析。同时我们还进行了上罐发酵前的预实验,通过单因子优化法发现,当麦芽汁为2％,接种量为20％时,该酒精酵母的发酵性能最好。结果表明,该菌株具有较强的发酵和产酒精的能力,为酒精的大量生产奠定了基础。     

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。     

枯草芽孢杆菌的研究与应用

枯草芽孢杆菌是革兰氏阳性细菌,能形成芽孢,是一些重要工业酶制剂的生产菌。由于其具有非致病性、分泌蛋白能力强的特性和良好的发酵基础,所以应用十分广泛。文章通过总结归纳其在医药、农业和其他研究领域的应用现状,分析其应用中存在的问题和产生问题的原因,希望能够为从事此领域研究的人员提供参考。     

Cry1Ac的绿色荧光蛋白GFP标记及其在棉铃虫幼虫中肠的定位分布

为了明确Cry1Ac蛋白在棉铃虫体内与中肠组织的相互作用,采用重叠PCR方法将Bt-cry1Ac基因和绿色荧光蛋白GFP基因融合,构建含Cry1Ac毒蛋白和绿色荧光蛋白GFP原核表达载体,并在大肠杆菌大量表达。利用荧光显微镜观察发现,表达Cry1Ac-GFP融合蛋白的大肠杆菌在蓝光激发下发出绿色荧光。将含有融合蛋白的菌液拌入人工饲料饲喂3龄棉铃虫幼虫96h,取棉铃虫幼虫中肠做冰冻切片并在荧光显微镜下观察。结果显示,取食含有Cry1Ac-GFP融合蛋白饲料的棉铃虫幼虫中肠能够发出强烈荧光。比较Cry1Ac杀虫蛋白敏感和抗性棉铃虫幼虫中肠的发光部位,敏感棉铃虫幼虫的中肠围食膜已经消失,肠壁细胞发出强烈的荧光,而抗性棉铃虫的围食膜较健全并发出荧光。     

苏云金芽胞杆菌Vip3Aa11蛋白C端点突变对其杀虫活性的影响

为研究Vip3Aa11羧基端对其杀虫活性和敏感性的影响,本研究利用定点突变技术构建了Vip3Aa11的3个突变体S543N、D547E和T681V。经SDS-PAGE分析证实3个突变体蛋白均能在大肠杆菌中表达分子量约88 kD的目的蛋白,生物活性测定显示,与Vip3Aa11相比,突变体S543N对甜菜夜蛾Helicoverpa armigera的杀虫活性提高了5倍。突变体D547E对甜菜夜蛾杀虫活性显著降低。突变体S543N、D547E和T681V对棉铃虫Spodoptera exigua的杀虫活性无明显变化。说明Vip3Aa11 C端部分氨基酸的定点突变对其杀虫活性有影响,且对不同害虫的杀虫活性变化趋势不同。本研究比较了Vip3Aa11蛋白与突变蛋白之间杀虫活性的差异,为研究Vip3Aa类蛋白的结构和机理奠定基础。     

桂林喀斯特地貌分布区苏云金芽孢杆菌菌株的分离鉴定

从桂林喀斯特地貌分布区采集了165份天然土壤样品,从中分离出10株苏云金芽孢杆菌。光学显微镜观察发现有菱形、球形、不规则等晶体类型。通过核酸电泳比对其大质粒DNA的图谱来区分菌株的类型,发现该批菌株有良好的多样性。对这10株菌进行cry1、cry11、cry2、cry3、cry4、cry5、cry6、cry7、cry8、cry9、cry10类基因的PCR-RFLP鉴定,在8株菌中分别发现含有cry1、cry11、cry2、cry3等基因类型,而G4、G6菌株中不含有已知基因。SDS-PAGE分析了10株野生菌株的杀虫晶体蛋白表达谱,发现有10株表达约130kD蛋白,有3株既表达130kD蛋白又表达60kD蛋白。对大猿叶甲、小菜蛾进行了杀虫活性测定,发现了一株对大猿叶甲具有较高毒力的菌株G8,其LC50为48.2μg/ml,置信区间为9.6～1.4ml;有6株菌株对小菜蛾有高活性。     

γ-氨基丁酸代谢旁路阻断对苏云金芽胞杆菌芽胞形成和晶体蛋白产量的影响

γ-氨基丁酸旁路(GABA shunt)普遍存在于原核和真核生物体中,对于动物、植物和微生物具有不同的生理功能.苏云金芽胞杆菌gab基因簇中gabT和gabD基因所编码的γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶参与GABA shunt.在前期研究获得的苏云金芽胞杆菌HD-73菌株gabT、gabR(gab基因簇中的调控基因)和gabD基因缺失突变菌株的基础上,从菌株生长、芽胞产量和晶体蛋白产量等方面研究GABA shunt阻断对Bt芽胞和晶体形成的影响.结果表明,GABA shunt阻断对芽胞产量有一定影响,但对Bt生长和晶体蛋白产量无明显影响     

人瘦素基因的克隆及原核表达

通过RT-PCR从人的脂肪组织中克隆了人OB基因,并将其在原核生物E.coli BL21(DE3)中重组表达,采用SDS-PAGE法检测表达情况,鉴定表达产物。结果表明,人瘦素在大肠杆菌中表达量占总蛋白的20%左右,为瘦素的进一步研究奠定了基础。     

苏云金芽胞杆菌cry1Ib6基因的克隆、表达及活性的研究

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)能产生杀虫晶体蛋白(Insecticida Crystal Proteins, ICPs),对敏感昆虫有强烈毒性,而对高等动物和人无毒性。ICPs由cry或cyt基因编码,根据cry1I型基因设计引物,以Bt LB52菌株的质粒DNA为模板,扩增出了全长为2.1 kb的cry1I基因,其能通过表达载体pEB在大肠杆菌中高效表达为79.9 kDa的蛋白。经过AlginX软件分析该蛋白由712个氨基酸组成,分子量为79.9 kDa,等电点为6.54,为弱酸性蛋白质,NCBI Blast比对该蛋白的氨基酸序列与Cry1Ib3的相似性最高为98%,有12个氨基酸的差异。该基因已在GenBank中注册,登录号为ADK38579,并被国际基因命名委员会正式命名为cry1Ib6。它的表达产物对小菜蛾具有较高的毒力,LC50为1.196 μg/mL,为抗虫转基因植物研究提供了新的基因。