IPPBI0TSUC1012 Bt菌株殺蟲蛋白對灰飛虱的致死作用機(jī)理.pdf

1、灰飛虱（Laodelphax striatellus）屬半翅目飛虱科，是我國水稻上的重要害蟲之一?；绎w虱可傳播多種植物病毒病，對水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅，亟待突破綠色防控技術(shù)以控制灰飛虱對水稻生產(chǎn)的影響。蘇云金芽胞桿菌（Bt）是一種革蘭氏陽性細(xì)菌，能夠產(chǎn)生一系列具有高度特異性的殺蟲晶體蛋白（ICPs），但對稻飛虱、蚜蟲等半翅目害蟲的殺蟲活性報(bào)道較少。本研究組從蘇云金芽胞桿菌IPPBI0TSUC1012菌株中分離純化出的 ST-1、ST-2蛋

2、白對灰飛虱若蟲具有很高的殺蟲活性，本文觀察了灰飛虱取食ST-1、ST-2蛋白后中腸上皮細(xì)胞的病理變化，對ST-1、ST-2蛋白在灰飛虱中腸上皮細(xì)胞進(jìn)行了定位，初步探索了ST-1、ST-2蛋白的受體類型。結(jié)果可進(jìn)一步明確ST-1、ST-2蛋白對灰飛虱的致死作用機(jī)理，拓寬Bt殺蟲蛋白的殺蟲譜，為篩選對刺吸性口器害蟲有效的殺蟲蛋白提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下：
　　1.在灰飛虱3齡若蟲分別取食含有 ST-1、ST-2蛋白（5μg/ml）和

3、對灰飛虱無殺蟲活性的Cry1Ac蛋白（5μg/ml）的人工飼料后，利用透射電鏡（TEM）比較研究了中腸組織的病理變化。結(jié)果表明，取食ST-1、ST-2蛋白后，灰飛虱中腸上皮細(xì)胞微絨毛發(fā)生消解，細(xì)胞質(zhì)皺縮、空泡化，線粒體內(nèi)脊膨化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷裂為細(xì)小泡狀結(jié)構(gòu)，核膜膨脹，染色質(zhì)凝聚，并且損傷隨著取食時間的延長而加重；相比之下，取食Cry1Ac蛋白的灰飛虱微絨毛、圍微絨毛基質(zhì)健康，但是上皮細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的損傷；取食正常飼料的灰飛虱中腸上皮細(xì)胞無

4、明顯病理變化。
　　2．制備了ST-1、ST-2蛋白的多克隆抗體，在灰飛虱3齡若蟲取食含有ST-1、ST-2蛋白（5μg/ml）的人工飼料后，利用免疫組織化學(xué)方法（immunohistochemistry）對中腸組織中的ST-1、ST-2蛋白分布情況進(jìn)行了檢測，并對ST-1、ST-2蛋白在灰飛虱中腸內(nèi)的受體進(jìn)行了定位。Western blot結(jié)果顯示，所制備的ST-1、ST-2蛋白多克隆抗體的稀釋倍數(shù)可達(dá)到20,000倍，且特異性

5、較強(qiáng)；組織切片分析表明，ST-1、ST-2蛋白主要分布在灰飛虱中腸上皮細(xì)胞表面的刷狀緣膜囊（BBMV）和圍微絨毛基質(zhì)上；全組織分析表明，ST-1、ST-2蛋白主要分布于中腸上皮細(xì)胞內(nèi)，且更加集中于細(xì)胞膜表面，中腸肌肉層有零星分布，ST-1、ST-2蛋白對中腸肌肉層可能存在非特異性結(jié)合。
　　3．利用甲基-β-環(huán)糊精（MbCD）和磷脂酰肌醇特異的磷脂酶 C（PI-PLC）對灰飛虱中腸BBMV進(jìn)行處理，并通過ST-1、ST-2蛋白與處