蘇云金芽胞桿菌殺蟲蛋白協(xié)同增效作用的研究.pdf

1、每年蟲害在全球范圍內造成的損失是農作物減產的最主要因素之一。大量施用化學農藥是害蟲防治最主要的解決方案，但化學農藥的濫用已經(jīng)對人類健康和環(huán)境造成了巨大危害，同時引起了害蟲抗藥性產生的嚴重后果。由于蘇云金芽胞桿菌(Bacillus thuringensis)對害蟲具有特異的殺蟲活性，并且，對人畜無害，不污染環(huán)境。目前，已成為世界上產量最多、應用最廣泛的微生物殺蟲劑。
　　 單價cry基因在應用過程中遇到了一些問題，例如毒力有限、殺

2、蟲譜專一、害蟲產生抗性等，迫切需要新的方法來解決。
　　 本文首先對Cry9Aa蛋白在大腸桿菌中誘導表達的溫度進行了優(yōu)化，設計了18℃、30℃、37℃三個溫度，發(fā)現(xiàn)30℃誘導時，Cry蛋白的可溶組分和非可溶組分的表達量均為最高。
　　 針對重要的蔬菜害蟲小菜蛾(Plutella xylostella)進行生物活性分析，篩選到了對其高毒力的蛋白Cry1Ai、Cry1Ea、Cry9Aa、Cry11e、Cry11b。其中，Cr

3、y1Ai毒力最高，LC50為1.52(1.02-2.06)μg/g。將Cry1Ai+Cry1Ea、Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa組合分別進行不同比例混配，發(fā)現(xiàn)Cry1Ai+Cry1Ea組合1:2和1:4混配時均有較弱的增效作用，增效因子分別為3.35和3.84，1:1時僅表現(xiàn)為相加作用；Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa組合分別進行1:2和1:4混配，均顯示出了較強的增效作用，當這兩種蛋白組合

4、分別1:1混配，LC50分別為0.60(0.37-0.85)和0.23(0.16-0.31)μg/g，增效因子最高，分別達到了6.67和9.06。將Cry9Aa+Cry11e、Cry9Aa+Cry11b、Cry11e+Cry11b組合分別1:1混配，結果顯示，Cry9Aa+Cry11e組合有較弱的增效作用，增效因子為2.94；Cry9Aa+Cry11b、Cry11e+Cry11b組合均表現(xiàn)為相加作用。由于Cry9Aa+Cry11e組合具

5、有增效作用，設計了1:1、1:2、2:1、1:4、4:1、1:8、8:1七種不同比例的毒素混配，進行活性分析。結果表明，1:1混配時的增效作用最強，其它比例混配均表現(xiàn)為不同程度的相加作用。
　　 利用本實驗室已有的Bt蛋白，對外來入侵害蟲美國白蛾(Hyphantria cunea)進行了活性分析，獲得了對其毒殺作用較強的蛋白：Cry1Ac、Cry1Ah、Cry1Ai、Cry1Ea、Cry2Ab、Cry9Aa。其中，Cry2Ab、

6、Cry1Ac、Cry1Ah的毒力較高，LC50分別為1.96(1.28-2.95)、2.42(1.59-4.20)、3.11(1.77-5.34)μg/g。將Cry1Ai+Cry1Ea、Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa、Cry1Ac+Cry9Aa、Cry2Ab+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry2Ab、Cry1Ac+Cry2Ab、Cry1Ea+Cry2Ab九種蛋白組合分別1:1混配，發(fā)現(xiàn)

7、，Cry1Ac+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry2Ab組合對美國白蛾有較弱的增效作用，增效因子分別為3.38、2.83。Cry1Ah+Cry9Aa組合的增效作用顯著，增效因子達到了7.04，LC50為0.49(0.26-0.78)μg/g，其他組合均表現(xiàn)為不同程度的相加作用。
　　 針對水稻重要害蟲二化螟(Chilo suppressalis)進行殺蟲活性分析，篩選到了對其高毒力的蛋白：Cry1Ah、Cry1Bc、Cry9Ee

8、、Cry11e、Cry9Aa。其中，Cry1Be、Cry9Aa、Cry11e的毒殺作用較強，LC50分別為0.10(0.05-0.16)、0.14(0.09-0.20)、0.40(0.25-0.59)μg/g。將Cry1Ai+Cry9Ee、Cry11e+Cry9Ee、Cry9Ee+Vip3Aa、Cry9Aa+Vip3Aa組合分別1:1混配，結果顯示，Cry1Ai+Cry9Ee組合有較弱的增效作用，增效因子為2.90。Cry9Aa+Vip

9、3Aa組合顯示出很強的增效作用，增效因子達9.06，LC50為0.03(0.01-0.05)μg/g，Cry9Ee+Vip3Aa、Cry11e+Cry9Ee組合均表現(xiàn)為不同程度的相加作用。
　　 對茶樹的重要害蟲茶尺蠖(Ectropis oblique)，進行了Bt防效的初篩，獲得了對其毒殺作用強的科諾靈效、高效和極效菌株，G033A粉劑和Cry1Bb蛋白。利用三株菌株處理時，茶尺蠖的校正死亡率均在95％以上，G033A粉劑對其