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《华中农业大学》 2010年
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苏云金芽胞杆菌对云斑天牛的抗性研究

逯晋忠  
【摘要】: 研究表明苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)对鞘翅目害虫有较好的防治效果。为获得对鞘翅目天牛科害虫云斑天牛(Batocera horsfieldi (Hope))具有高毒力的Bt菌株,我们用本室所保存的504株苏云金芽胞杆菌对云斑天牛成虫进行了生物测定和抗虫机理方面的研究,结果如下: (1)高毒力菌株的筛选:通过一次初筛和两次复筛生物测定,筛选到一株对云斑天牛成虫有较高毒力的菌株ZQ-89。感染喂养20天后校正死亡率达到55.33%,校正体重减少率为2.22%,产卵减少率为19.62%。ZQ-89不仅对天牛有较高的抗性,而且对天牛的生长量和繁殖力都有较高的抑制作用。 (2)ZQ-89抗虫机理的初步研究:从感染ZQ-89菌株死亡的天牛肠道中分离到苏云金芽胞杆菌FZQ-89,对其菌体、芽胞及晶体蛋白的形态进行观察,生测验证和16SrDNA鉴定后发现,FZQ-89与ZQ-89菌株具有极高的相似性,因此判断FZQ-89系ZQ-89感染天牛后在体内繁殖的子代菌株,由此推测苏云金芽胞杆菌可通过天牛取食进入其肠道而发挥抗虫作用。 (3)ZQ-89杀虫活性成分的研究:发现在同等浓度下,纯晶体蛋白的杀虫活性最高。推测晶体蛋白在ZQ-89对云斑天牛成虫的抗性作用中起到了主要作用。检测晶体蛋白对天牛的抗性,计算出ZQ-89对天牛的致死中浓度LCso为21.961 mg/mL (4)ZQ-89菌株抗虫基因的克隆和序列分析:对ZQ-89所产晶体蛋白进行肽指纹图谱分析,发现其与苏云金芽胞杆菌Cry1Ac类蛋白有较高的同源性。根据同源性蛋白设计引物,克隆到全长为3534 bp的抗性基因,命名为cry1Ac-89基因,编码1177个氨基酸。 (5)ZAC-89工程菌的构建:将cry1Ac-89基因克隆到载体pHT304中,将其转入无晶体突变株BMB171中,对其所产晶体形状进行了观测,发现与ZQ-89相似,都是菱形;SDS-PAGE检测后发现,ZAC-89所产晶体蛋白大小和ZQ-89一样,都为133 kDa。推测ZAC-89可能与ZQ-89有相同的杀虫效果,在防治云斑天牛危害方面有着潜在的应用价值。
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