摘要：已经证实苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)伴孢晶体结合20kb DNA,但其序列特异性及作用有待进一步研究阐明.研究了选择性溶解Bt 4.0718菌株Cry1类原毒素所形成的菱形伴孢晶体,从中抽提出与其结合的20kb DNA.经Nde Ⅰ酶切消化后亚克隆构建文库,通过PCR-RFLP及测序筛选出含cry1Ac基因的转化子.然后设计引物PCR扩增出cry1Ac基因的ORF并与pET30a连接,转化E.coli BL21(DE3),高效表达了141kD蛋白.表达蛋白占总蛋白量的50%以上,且90%以上以包涵体形式存在.利用穿梭载体pHT304构建表达质粒pHTX42,电转化Bt无晶体突变株XBU001,获得重组菌株HTX42,经SDS-PAGE分析,cry1Ac基因得到强表达,蛋白质定量分析显示目的蛋白量占总蛋白量的79.28%,且其在细胞中累积达细胞干重的64.13%,比文献报道的25%左右高了1倍以上.原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)检测显示,目的基因在大肠杆菌(E.coli)中表达的包涵体呈不规则形状且较小,而在无晶体突变株中表达的晶体呈典型菱形晶体,大小约为1.2 μm×2.0 μm.生测结果显示,包涵体与晶体对小菜蛾(Plutella xylostella)幼虫均有高效杀虫活性.本研究为构建高效杀虫工程菌及进一步阐明Bt伴孢晶体中20kb DNA分子的来源、结构和功能奠定了重要的基础.

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