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苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuriingienss,简称Bt)具有特殊的杀虫活性,在农业、林业以及卫生医疗方面得到了广泛的应用,是目前世界上应用范围最广、安全性最高的抗虫微生物。由于Bt的巨大潜在价值,世界各国家都对其开展广泛的研究,将Bt新菌株的分离、鉴定与新基因的挖掘、利用作为重点,进行了大量的研究,并获得了大量的新资源。本研究对四川盆地的3个菌株ST7、ST8和YWC2-8的生物学特性进行了初步的研究,包括形态学特征、生理生化特征、血清型;从中克隆了cry62Aa1、cry8Kb1、cry8Pa1和cry8Qa1等4个新型杀虫基因,以及来源于TD516菌株中的cyt3Aa1,并对这些基因进行深入的研究,结果如下:1.ST7、ST8和YWC2-8菌株生物学特性分析。3株菌的形态特征和生长曲线相似,且具有周生鞭毛;ST7和YWC2-8能产生球形和方形晶体,而ST8只能产生球形晶体;SDS-PAGE结果表明,ST7和ST8菌株分别产生分子量70和130 kDa的蛋白质,而YWC2-8菌株主要表达分子量大小为130和70kDa的两种蛋白质;生理生化特征和H-血清型鉴定结果表明,ST7菌株属于血清H20a,20b云南亚种,ST8菌株属于血清H10a,10c Bt serovar londrina亚种,YWC2-8是新的亚种,命名为Bt serovar sichuansis;生物活性测定结果表明,ST8菌株对铜绿丽金龟子幼虫(LC50=8.835μg toxin g-1 soil)的杀虫活性最极高,YWC2-8菌株对棉铃虫(LC50=1.54 μg/mL)和菜青虫(LC50=6.72 μg/mL)具有高效的杀虫活性。2.通过对ST7的毒力测试表明,ST7对鳞翅目、鞘翅目和双翅目等害虫等均不具有毒力,对乳腺癌细胞具有轻微的毒力。所以根据编码PS抗癌蛋白的基因保守序列设计特异性引物,进一步设计其全长基因引物,克隆得到cry62Aa1基因。SDS-PAGE分析表明这个基因能够表达出分子量大小约为92kDa的产物(含19kDa左右的载体Trx标签)。将纯化后的产物,用蛋白酶K水解激活,发现其对乳腺癌细胞有毒力(IC50=30μg/mL)。抗乳腺癌细胞的cry62Aa1基因的发现,对于研究其抗癌机理,生产特异性的抗癌药物具有重要的意义。3.通过PCR-RFLP技术分析表明ST8菌株包含3个不同的cry8基因。通过SON-PCR技术获得了全长基因,分别命名为cry8Kb1、cry8Pa1和cry8Qa1,其中只有Cry8Pa1对铜绿丽金龟子幼虫(LC50=3.219 μg/mL)。苏云金杆菌菌株ST8具有特殊的生物学特性和丰富的杀虫晶体蛋白基因,表明ST8及其毒素可能作为一种新杀虫制剂被广泛使用。4.来源于TD516菌株中的Cyt3Aa1有很弱的溶血性,仅对埃及伊蚊有致畸作用。因此,将Cyt3Aa1和其它的Cyt家族对比研究,用同源建模的方法模拟了 Cyt3Aa1的空间结构,结果表明,Cyt3Aa1有一个典型的溶血结构,2个α-螺旋发夹结构围绕一个β-折叠。通过Cyt3Aa1结构分析及其与相关结构蛋白结构对比,初步阐述了 Cyt3Aa1蛋白生物活性的原因,为了解Cyt3Aa1的生物学特性提供基础,有助于应对昆虫抗性和害虫多样性的潜在问题。