苏云金杆菌杀虫增效作用研究进展

苏云金杆菌是一种在自然界中广泛分布的好气芽孢杆菌，由于其对昆虫的特异性毒杀作用而广泛用于农业和卫生害虫的生物防治中。但由于野外应用防效不稳定、残效期短、杀虫速度慢、对某些目标害虫不敏感，影响其作为生物杀虫剂的应用。通过特异性高毒力菌株的筛选、菌株的遗传改良、剂型的改良、各种增效剂和增效因子采用等方法，以提高苏云金杆菌制剂的杀虫活性和野外应用防治效果。本文在讨论苏云金杆菌的杀虫毒素蛋白及其作用方式的基础上，介绍了不同增效方式及其杀虫活性的影响的研究进展。     

提高苏云金芽孢杆菌制剂杀虫效果的策略

苏云金芽孢杆菌制剂是一种主要的生物杀虫剂 ,本文从培育高效菌株、增加昆虫对 Bt的摄入量、化学杀虫剂促进 Bt的杀虫作用、植物次生物质的增效作用、Bt与其杀虫微生物及其代谢产物的协同作用、简单化合物提高 Bt的毒力以及保护 Bt免受紫外光的损伤等方面提高 Bt制剂的杀虫活性进行了论述。     

苏云金杆菌诱变筛选及杀虫效果的研究

苏云金杆菌经紫外线，硫酸二乙酯、亚硝基胍、快中子处理后，菌落小，芽孢数增加，生长周期增长，毒力增强，杀虫效果明显，在生产上有一定应用价值。     

添加剂对苏云金杆菌杀虫效果的影响

定了碱性、酸性和中性化合物及蛋白质助溶剂和芳香族化合物等 5类物质对 Bt杀虫效果影响 ,结果表明有 30种物质能促进 Bt杀小菜蛾的效果 ,其中碱性物质 11种 ,酸性物质 3种 ,中性盐 8种 ,蛋白质助溶剂5种 ,芳香族化合物 3种。在各类不同的化合物中以硼酸和 K2 CO3 对 Bt杀虫效果的促进作用较强。     

苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白基因的克隆、表达及杀虫活性分析

选择本实验室分离的野生型苏云金芽孢杆菌菌株WY-197为出发菌株，用全长PCR方法从此菌株中克隆了2．3kb大小的vip3A基因,DNA序列比较发现所克隆的基因vip3A-197与已知的营养期杀虫蛋白基因存在很高的同源性．将基因vip3A-197亚克隆至原核表达载体pET33b构建了原核表达质粒pEVip，转化大肠杆菌BL21，转化子经IPTG诱导后可表达88kD大小的蛋白．该蛋白对甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)棉铃虫(Helicoverpa armigera)的初孵幼虫进行生物测定，结果表明，营养期杀虫蛋白vip3A-197对夜蛾科害虫具有一定的杀虫活性。     

苏云金芽孢杆菌毒素Cry7Aa1三维结构模型

运用生物信息学软件和网络数据库资源,采取同源建模的方法以毒素蛋白Cry8Ea1为模板预测了苏云金芽孢杆菌毒素Cry7Aa1的三级结构并分析了相关的生物学功能.结果表明,Cry7Aa1为3个结构域组成的近似球状蛋白,Cry7Aa1在氨基酸序列上与Cry8Ea1有40%的同源性,在三维结构_ECry7Aa1与Cry8Ea1有高度的相似性,它们结构域Ⅰ几乎完全相同,在结构域Ⅱ之间和结构域Ⅲ之间存在较小差异.Cry7Aa1与Cry8Ea1的表面电势分布不同.2种毒素具有相似的毒杀机理.模型经Ramachandran图和Verify 3D检验具有合理性.     

ABAMECTIN与Bt制剂复配的杀虫增效作用

以菜青虫为试虫测定abamectin与Bt8010复配的毒力。结果表明abamectin—Bt8010的5种不同配比均有不同程度的增效作用,其中以5000IUBt8010+0.1％abamectin的增效作用最为显著,其共毒系数为289.4.室内药效测定结果,用该配比制成的可湿性粉剂对花椰菜、白菜、番茄、豌豆、蚕豆、茶树、柑桔、马尾松8种植物上分属鳞翅目、同翅目、鞘翅目、双翅目和蜱螨目的23种害虫有较好的杀灭效果。混配制剂对鳞翅目幼虫仅能提高用药24h后的杀灭率,并不能提高24h内的杀灭速度。     

苏云金杆菌杀虫晶体蛋白的crylC基因

目前,有8种crylC类基因已被克隆,其主要分布在杀虫亚种和鲇泽亚种.本文对杀虫晶体蛋白CrylC的结构与功能、作用方式、抗性问题及基因改造等方面作一综述,还就存在的问题与前景进行探讨.     

苏云金芽孢杆菌cyt1Aa基因在拟步甲亚种菌株中的表达及重组菌株杀虫活性研究

将含苏云金芽孢杆菌以色列亚种(Bacillus thuringiensis subsp.israelensis,简称Bti)cyt1Aa基因的质粒电激转化至对鞘翅目害虫有专一活性的Bt拟步甲亚种(Bacillus thuringiensis subsp.tenebrionis,简称Btt)菌株中进行表达,获得重组菌株Btt-WF45。对表达产物进行SDS-PAGE分析,显示Cyt1Aa蛋白获得了大量表达。生物测定结果表明,Btt-WF45对鞘翅目小圆叶甲(Plagiodera Redtenbacher)幼虫没有毒力,对致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)的毒力比对照菌株4Q7-WF45高0.33倍,对白纹伊蚊(Aedes albopictus)的毒力比4Q7-WF45高0.63倍。由于在重组菌株Btt-WF45中Cry3A蛋白的表达量太低,所以在该结果中未能显示Cyt1Aa蛋白与Cry3A蛋白是否存在协同增效作用。     

Crystal structure of insecticidal delta-endotoxin from Bacillus thuringiensis at 2.5 A resolution.

The structure of the delta-endotoxin from Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis that is specifically toxic to Coleoptera insects (beetle toxin) has been determined at 2.5 A resolution. It comprises three domains which are, from the N- to C-termini, a seven-helix bundle, a three-sheet domain, and a beta sandwich. The core of the molecule encompassing all the domain interfaces is built from conserved sequence segments of the active delta-endotoxins. Therefore the structure represents the general fold of this family of insecticidal proteins. The bundle of long, hydrophobic and amphipathic helices is equipped for pore formation in the insect membrane, and regions of the three-sheet domain are probably responsible for receptor binding.     

一株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的分离与鉴定

利用醋酸盐对苏云金芽孢杆菌芽孢萌发的选择性抑制特性，采用选择性培养基从土壤中分离苏云金芽孢杆菌，对分离菌株的个体形态，生理生化特点进行了分类研究，确定该菌株即为苏云金杆菌，采用改进的培养基培养伴胞晶体，证明该培养基可在48h内产生大量的伴胞晶体。     

苏云金芽孢杆菌aiiA基因在枯草芽孢杆菌中的表达

根据NCBI上已公布的枯草芽孢杆菌BS168菌株的β-1,4-glucanase(eglS)基因以及苏云金芽孢杆菌的aiiA基因序列,设计引物并扩增得到eglS基因的启动子、信号肽序列和aiiA基因.构建重组表达载体Ps4-eaiiA,转化枯草芽孢杆菌BS168,得到枯草芽孢杆菌工程菌BS168/Ps4-eaiiA.该工程菌诱导发酵后经SDS-PAGE和Western blotting分析表明:aiiA基因实现了在枯草芽孢杆菌中的表达.对胡萝卜软腐欧文氏菌进行马铃薯的抗病性实验,结果表明aiiA基因在枯草芽孢杆菌中表达的AiiA蛋白对胡萝卜欧文氏杆菌表现出一定的抗病性.     

苏芸金杆菌代谢特性研究

采用12L玻璃发酵罐,测定了苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis, B. t)发酵过程中的菌体浓度、总糖、还原糖、氨基氮、溶磷、溶氧、铵离子、核酸、ATP、pH、蛋白酶及粘度等参数。获得了B.t生长过程的代谢曲线,从中分析了各参数变化间的相互关系。这对于控制B.t发酵过程及提高发酵水平具有一定指导意义。     

对烟草粉螟高毒力Bt菌的伴孢晶体研究

采用液体双向分离法提纯对烟草粉螟高毒力苏云金杆菌B t33,B t53,B tHB伴孢晶体,其纯度分别达99.93%,99.9%,99.8%.扫描电镜和透射电镜观察发现,不同菌株的晶体形状和数量组成各不相同.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析(SDS-PAFE)发现3个菌株的电泳图谱不同,烟草粉螟二龄幼虫室内生物毒力测定,9天后B t33,B t53菌株100,300倍防治效果超过80%,B tHB菌株100,300,600倍对烟草粉螟二龄幼虫防治效果超过80%.     

苏云金芽孢杆菌aiiA基因的克隆与结构分析

分别克隆了叶片、苔藓和土壤中分离的Bacillus thuringiensis的aiiA基因,并对其编码的蛋白AiiA-P28、AiiA-B19和AiiA-S2进行了理化特征分析、进化树分析和空间结构的研究.结果表明AiiA-P28、 AiiA-B19和AiiA-S2分子质量均为28 ku ;等电点分别为4.77、4.77、4.93;三者均为亲水性蛋白,具有很高的同源性.进化树分析结果表明叶片中分离的AiiA-P28与苔藓中分离的AiiA-B19进化距离较近, 而土壤中分离的AiiA-S2则与它们的进化距离较远.三维结构分析表明,AiiA蛋白具有典型的αβ/βα折叠的空间结构.     

苏云金杆菌优良菌株的快速选育

以伴孢晶体的形态和大小作为初筛指标。杀虫活性和发酵发酵性能作为复筛指标。选育出杀虫效果好，生产性能稳定的苏云金杆菌SD-5菌株。     

透明颤菌血红蛋白基因在苏云金杆菌中的表达

采用大肠杆菌与枯草杆菌的穿梭质粒pMK4作为载体,构建了含有果聚糖酶基因(sacB)启动子和vgb基因的重组质粒pMK-SV.通过原生质体和电转化,将pMK-SV转入苏云金杆菌中,经影印筛选得到转化子Bt4.对Bt4诱导表达,与原菌株相比Bt4的生长量增加了20.2%.