苏云金芽胞杆菌新型vip3Aa基因的克隆、表达与活性分析

• 作者: 何晓明 刘晓垒 宋福平 张杰 李海涛 束长龙 高继国
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 苏云金芽胞杆菌 克隆 活性 Vip3
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 932-937
• 分类号: S476.1
• 字数: 3869字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2011.05.021

摘要

为了发掘新型vip3基因,本研究采用PCR和高分辨熔解曲线的方法对72株菌株中vip3基因进行了鉴定和分析,结果表明,有18株菌呈阳性,分别含有vip3Aa、vip3Af和vip3Ba共3类vip3基因.根据已知vip3基因的全长序列设计引物,以菌株T03B001(B.thuringiensis subsp.sumiyoshiensis的总DNA为模板扩增出长为2.37 kb的全长基因,插入表达载体pEB,转化大肠杆菌(Escherichia coli) Rosetta (DE3)菌株,在低温条件下经IPTG诱导后,表达88 kD的蛋白,该蛋白由789个氨基酸组成,与已知的Vip3Aa氨基酸一致性为96％,已被国际Bt命名委员会正式命名为Vip3Aa39,GenBank登录号为HMI17631.Vip3Aa39蛋白与本实验室此前获得的Vip3Aall蛋白进行比较,发现两者存在39个氨基酸的差异.两种蛋白的表达产物采用饲喂法分别对小地老虎(A grotis ipsilon)、小菜蛾(Plutella xylostella)、棉铃虫(Helicoverpa armigera)和甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)的杀虫活性进行了测定,结果表明,Vip3Aa39对小地老虎有较高的杀虫活性,50％致死浓度(LC50)为5.43 μg/mL,而Vip3Aa11的LC50为73.62 μg/mL; Vip3Aa39对小菜蛾具有较高的杀虫活性,LC50为140.64 μg/mL,而Vip3Aa11对小菜蛾杀虫活性极低；Vip3Aa11对棉铃虫具有较高的杀虫活性,LC50为35.18 μg/mL,而Vip3Aa39的LC50仅为286.99 μg/mL; Vip3Aa39和Vip3Aa11均对甜菜夜蛾具有高毒力,LC50分别为2.02和2.04 μg/mL.以上结果说明Vip3Aa39与Vip3Aa11对小地老虎、小菜蛾和棉铃虫的杀虫活性显著不同.Vip3Aa39对小地老虎和小菜蛾的毒力比Vip3Aa11高,而对棉铃虫的毒力明显低于Vip3Aa11.Vip3Aa39的发现将为重要农业害虫的防治提供更多的选择,为进一步研究Vip3蛋白结构和杀虫机理提供了材料.