转基因作物能否增产、抗虫?

不久前,一位退休多年的农业专家在媒体上发布了惊人言论:转基因有两个软肋,第一个就是所谓‘增产’。报纸上老在说转基因能增产、能高产,这是最能唬人的。事实上转基因不增产,更谈不上高产。第二个软肋就是所谓‘抗虫基因’。这也是骗人的。它解决不了生产上用农药的问题。那么转基因作物究竟能不能增产、抗虫呢?这两个问题是相关的,我们先来看第一个问题。转基因作物能不能抗虫?这个问题的提出本身就很奇怪,因为现在种植最多的转基因作物就是抗虫转基因作物。它们转入的外源基因,来自于一种叫做苏云金芽孢杆菌(学     

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。     

杀虫晶体蛋白对小菜蛾杀虫活性的识别预测

考察对小菜蛾具有杀虫活性和无杀虫活性的晶体蛋白二肽组成的差异.结果发现,对小菜蛾具有杀虫活性的晶体蛋白中,SG,LS,SN,NI,GS,SV,SL,TV,EF,NQ二肽分数较高;而对小菜蛾无杀虫活性的晶体蛋白中,AN,LQ,DA,AQ,TF,SY,EI,LE,PT,RA二肽分数较高,总体分数上存在差异最大的是S*型二肽.在此基础上,发展一种识别杀虫晶体蛋白(ICP)对小菜蛾杀虫活性的统计学方法,通过对两组共27条杀虫晶体蛋白进行有无杀虫活性的初步识别,该方法识别平均正确率分别是71.4%和100%.     

新型Vip3-like蛋白的从头预测建模及其结构域分析

Vip3-like蛋白对小菜蛾等鳞翅目昆虫有杀虫活性,是苏云金芽孢杆菌营养期杀虫蛋白Vip3的同源蛋白.为建立Vip3-like三维结构的理论模型并对其结构域进行生物信息学分析,选择从头预测的方法对Vip3-like蛋白三维结构的理论模型进行预测分析.分析结果表明,Vip3-like蛋白由1个Vip3A-N超家族结构域和3个糖类结合结构域组成.与模式蛋白Vip3Aa相比,Vip3-like是一种分子量更大的蛋白质,且2种蛋白的表面静电势分布也存在差异.其Vip3A-N结构域仅由α螺旋和无规则卷曲组成,没有发现β折叠.3个糖类结合结构域主要由无规则卷曲和β折叠组成,仅存在1个α螺旋结构.结构域分析预示无规则卷曲和β折叠可能在Vip3-like和受体结合的过程中扮演着重要角色.通过比较分析,发现Vip3Aa和Vip3-like蛋白在三级结构上存在较大差异,仅仅在局部结构存在一定的相似性,Vip3-like可能并不属于Vip3Aa类蛋白家族而属于一种全新的Bt营养期杀虫蛋白质.     

苏云金杆菌晶体蛋白Cyt1A对营养期杀虫蛋白Vip3A杀虫毒力的影响

为检测苏云金杆菌晶体蛋白Cyt1A对Vip3A表达和杀虫活性的影响,将p20和cyt1A基因与vip3A基因连接构建了重组质粒pHVC20,然后电激转化至苏云金杆菌无晶体突变株CryB中进行了共表达,以单独表达Vip3A蛋白的CryB(pHPT3)作为对照菌株。Westernblot结果显示,Vip3A蛋白在CryB(pHVC20)菌株中的最大表达量约为在CryB(pHPT3)菌株的2倍,这可能是由于前者中的辅助蛋白P20增加了Vip3A表达量的缘故,晶体蛋白Cyt1A的存在对Vip3A的正常表达没有影响。生物测定结果表明,CryB(pHVC20)和CryB(pHPT3)菌株对斜纹夜蛾初孵幼虫的LC50值分别为10.62!g/ml和78!g/ml,前者的毒力比后者提高了6倍,这表明Cyt1A蛋白和Vip3A蛋白对目标昆虫的毒力可能存在着协同增效作用。     

Bt转基因植物研究进展及其持续利用

Bt基因是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringien-sis,Bt)晶体蛋白基因的简称。它是一种广泛存在于土壤中的革兰氏阳性菌。Bt于1901年由Ishiwata首先在受病害的蚕蛾中发现,但是当时没有保存下来。1909年,Berliner从德国苏云金省的地中海粉螟上又重新分离到Bt,并正式定名为苏云金芽孢杆