苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)作为昆虫病原细菌,通过产生杀虫蛋白对农业害虫幼虫进行致死,对多种鳞翅目幼虫,鞘翅目幼虫等具有杀虫活性,已经在农业害虫防控方面具有广泛应用,是目前世界上应用最成功的杀虫微生物。Bt在生长稳定期产生的Cry蛋白、Cyt杀虫晶体蛋白以及Bt在营养期产生的Vip蛋白,而新发现的分泌期Sip类蛋白对鞘翅目幼虫表现出较强的杀虫毒性,目前鞘翅目害虫在我国农业生产中的危害逐年加重,并且造成了严重的经济损失,所以深入研究Sip类蛋白对鞘翅目害虫的控制具有重要意义。本研究从菌株QZL38成功克隆去除信号肽(前30个氨基酸)的截短sipa基因,基因编码区长度为1005 bp,在大肠杆菌中成功表达约37 kDa的杀虫蛋白,并对Sipa蛋白进行了纯化。并对实验室已有的Cry8Ca进行活化、表达、提取以及纯化。对饲喂纯化后的Sipa蛋白与Cry8Ca蛋白的大猿叶甲进行中肠组织病理学的电镜观察,结果显示:饲喂Sipa蛋白大猿叶甲中肠组织出现微绒毛肿胀脱落、中肠细胞间隙扩大、细胞内质网肿胀断裂、线粒体中空变形等现象,说明Sipa蛋白对大猿叶甲的中肠组织具有破坏性,预测有相应的受体蛋白。饲喂Cry8Ca蛋白的大猿叶甲中肠组织同样出现微绒毛肿胀、脱落现象但中肠细胞间隙以及内质网则无明显变化,说明Cry8Ca蛋白对大猿叶甲的中肠组织具有十分轻微破坏性,在饲养过程中观察发现对幼虫有抑制进食、生长的作用。提取10 d的大猿叶甲幼虫中肠的BBMV,用Sipa蛋白与大猿叶甲BBMV进行体外结合试验,观察结果:在37 kDa左右有清晰条带,证实Sipa蛋白在大猿叶甲幼虫中肠BBMV上有相应受体。向大猿叶甲幼虫中肠BBMV与Sipa蛋白已经结合的反应体系中,分别加入5倍、10倍、50倍和500倍过量的未标记的Cry8Ca蛋白,进行竞争结合试验。结果显示500倍过量的Cry8Ca蛋白对Sipa蛋白在大猿叶甲中肠的结合没有竞争作用,说明Cry8Ca蛋白与Sipa蛋白在大猿叶甲中肠BBMV上可能存在不同的受体。为延缓害虫抗性的产生,发掘替代已商业化应用、无交互抗性的新Bt基因成为一项紧迫的任务。进一步分离、鉴定不同种幼虫中肠BBMV中Sipa蛋白的受体蛋白将有助于搞清Sipa蛋白作用机理和抗性机理。利用不同机制的蛋白为提高杀虫活性拓宽思路,而且可以缓解昆虫抗性产生,为Sipa蛋白定向进化改造和分子设计提供理论指导。