Bt Cry1Ac毒蛋白对棉铃虫和粘虫作用机理研究

【摘要】： 苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis，简称Bt)是目前研究最深入、使用最广泛的杀虫微生物。棉铃虫是世界性重要农业害虫，随着Bt毒蛋白的大量使用和转Bt基因作物的广泛种植，棉铃虫存在对Bt产生抗性的危险，同样，粘虫也是重要的农业害虫，取食性广泛，具有迁飞性，所以对粘虫的生物防治也非常重要。随着昆虫对Bt抗性问题的出现，Bt对昆虫的作用机理以及昆虫对Bt的抗性机制是目前研究的热点。本论文是以棉铃虫和粘虫为实验试虫，研究苏云金芽孢杆菌Bt CrylAcE毒素对昆虫的作用机理，为更好的了解Bt的作用机理以及了解昆虫的抗性问题奠定理论基础。 通过研究明确了以下问题： 1 Bt CrylAc毒蛋白对棉铃虫毒性较高，相比较而言对粘虫毒性较低，并且这两种昆虫对原毒素比毒素都要敏感一些。 2 Bt CrylAcE毒素为许多分子量约为60kD的毒性肽组成，且各组分均具有生物活性，而非某一种组分单独起毒杀昆虫的作用。 3 在相同的时间下，粘虫中肠消化液蛋白酶活性比棉铃虫中肠消化液要高；在37℃条件下，棉铃虫中肠消化液经过30和60min将130kD的Bt CrylAc原毒素酶解为60kD的毒素，而粘虫中肠消化液经过30和60min对Bt CrylAc原毒素酶解作用，除得到60kD的毒素外还得到了40kD和分子量更小的蛋白。 4 用多次等电点沉淀和缓冲液溶解这一方法可以得到大量而且纯度高的Bt CrylAcE毒素，经免疫白兔制备的抗体效价和特异性都非常高，成功的进行了Western印迹实验。 5 棉铃虫和粘虫肠部组织APN活性高于其他组织，并且只有肠部组织才与Bt CrylAcE毒素有结合。 6 棉铃虫中肠BBMV解离后得到许多可溶性膜蛋白，相比较粘虫中肠BBMV解离后得到的可溶性膜蛋白条带较少，并且粘虫中肠BBMV可溶性膜蛋白的含量明显低于棉铃虫。 7 应用基于抗体的Western印迹技术，成功地在棉铃虫中肠BBMV可溶性膜蛋白中检测到Bt CrylAcE毒素的受体，分子量大约为120kD。