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Cry1A毒素发挥毒杀作用的前提是与昆虫中肠BBMV上的受体蛋白结合。氨肽酶 N(Aminopeptidase N,APN)、钙粘蛋白(Cadherin,CAD)、碱性羧酸酯酶(Alkaline phosphatase,ALP)以及 ABC 转运蛋白(ATP-binding cassette transporters,ABC-transporter)是Cry 1类Bt毒素重要的结合蛋白。为了深入研究小菜蛾和棉铃虫体内上述结合蛋白与Cry1Ac毒素的互作,本研究利用Bac-to-Bac昆虫杆状病毒表达系统对氨肽酶、钙粘蛋白、碱性磷酸酯酶和ABC转运蛋白进行了表达,并从结合性及介导细胞毒性两个方面分析这些蛋白作为Cry1Ac受体的功能性,研究结果可以为Bt毒素的作用机制和抗性机理提供参考和建议。1.小菜蛾、棉铃虫Cry1Ac毒素结合蛋白的异源表达小菜蛾体内CrylAc结合蛋白PxAPN1、PxAPN2、PxCAD、PxABCC2重组病毒的相对滴度分别为0.53、0.35、0.36、0.27 × 108pfu/ml,棉铃虫CrylAc结合蛋白HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5、HaALP2 重组病毒的相对滴度分别 0.70、1.95、1.37、1.90 × 108pfu/ml;用重组病毒感染Sf9细胞成功表达了结合蛋白PxAPN1、PxAPN2、PxCAD、PxABCC2、HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5、HaALP2,结合蛋白均定位表达在细胞膜上;PxALP、HaABCC2、HaALP1未能成功构建病毒。2.小菜蛾体内Cry1Ac结合蛋白受体功能性鉴定Cry1Ac 毒素可与重组蛋白 PxAPN1、PxAPN2、PxCAD、PxABCC2 在 Sf9 细胞膜原位结合;用系列浓度的Cry1Ac毒素处理表达结合蛋白的重组Sf9细胞后,细胞死亡率均有不同程度的提高;与重组蛋白PxAPN1、PxAPN2、PxCAD相比,PxABCC2所介导的细胞死亡率最高,在毒素浓度为200nM时细胞死亡率达到86.8%,且细胞死亡率随毒素浓度的升高而升高,表现出明显的剂量效应。结果表明PxABCC2介导了 Cry1Ac毒素对细胞的毒力,可能为Cry1Ac毒素在小菜蛾体内的功能受体之一。3.棉铃虫体内Cry1Ac结合蛋白受体功能性鉴定Cry1Ac 毒素可与重组蛋白 HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5 或 HaALP2 在 Sf9 细胞膜上原位结合;但用系列浓度的Cry1Ac毒素处理表达结合蛋白的重组Sf9细胞后,细胞死亡率有较低幅度的上升(10～30%),而且4种重组蛋白所介导的死亡效应较为相近;在经 200nM Cry 1 Ac 毒素处理后 HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5、HaALP2所介导的细胞死亡率仅分别达到14.4%、17.2%、21.6%、31.1%,显著低于阳性对照 HaCAD(56.6%);与 HaCAD 相比,HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5 或 HaALP2所导致的细胞死亡率没有随着毒素浓度的升高而明显上升,没有表现出明显的剂量效应。结果表明HaAPN1、HaAPN2、HaAPN5或HaALP2所介导Cry1Ac细胞毒性不明显,不是Cry1Ac在棉铃虫体内的功能受体。