大量种植转基因作物,有效的提高了农产品的质量和数量。然而,由于农业害虫长期处于Bt杀虫蛋白高压选择的环境下,一部分昆虫已经对其产生了耐药性,并且在规模上呈现出扩大的趋势。这个问题的解决是能否进行有效防治的关键。营养期杀虫蛋白（vegetative insecticidal proteins,VIPs）与杀虫晶体蛋白在作用机制、作用方式等方面有着明显的不同。由于农业害虫对杀虫晶体蛋白耐药性的不断上升,Vip3Aa的应用已成为了害虫防治的重要策略。但是Vip3Aa的杀虫机制尚不明确,为进一步明确其杀虫机制,为其在害虫防治方面提供理论依据,进行以下研究。本研究将实验室保存的对甜菜夜蛾活性有差异的三种Vip蛋白,即Vip3Aa11(LC₅₀:18.399μg/mL)、Vip-S686R(LC₅₀:2.053μg/mL)和Vip-Y784N作为供试蛋白。其中,Vip-S686R和Vip-Y784N是Vip3Aa11的点突变蛋白,并且Vip-S686R的杀虫活性最高、Vip-Y784N不具有杀虫活性。利用透射电镜法对饲喂不同杀虫活性蛋白的甜菜夜蛾中肠进行电镜观察,分析比较中肠的病理变化;并利用生物素标记法与甜菜夜蛾BBMVs进行体外饱和结合实验和竞争结合实验。根据中肠病理组织的观察,发现杀虫活性越大的中肠的病变越明显,越严重。饲喂正常饲料的甜菜夜蛾中肠微绒毛膜结构正常,排列整齐,修长,数量多,分布致密且均匀;线粒体具有双层膜结构且结构清晰完整,多呈椭圆形,内脊数量多且整齐排列;内质网排列整齐,数量多且长;细胞核中染色质均匀分布,形状饱满,核膜完整。饲喂不同杀虫活性的蛋白,杀虫活性越大,甜菜夜蛾中肠微绒毛的泡状结构、肿大变形和脱落的越多;线粒体的膜结构越来越模糊,发生形变甚至破裂;内质网的排序越来越乱,肿胀越来越明显;细胞核的界限越来越不分明,染色质的数量也越来越少。由此得出,甜菜夜蛾中肠的病变程度与杀虫活性成相关,即杀虫活性越高,中肠的病变程度越重。有杀虫活性的Vip3Aa11蛋白和Vip-S686R蛋白均能与中肠BBMVs发生结合反应,饱和浓度分别为16μg/mL和64μg/mL,而没有杀虫活性的Vip-Y784N蛋白则不与中肠BBMVs结合,说明Vip3Aa杀虫蛋白和BBMVs的结合量随杀虫活性的上升而增多;Vip3Aa11杀虫蛋白和Vip-S686R杀虫蛋白发生异源竞争作用,两者的结合位点可能相同;研究结果为进一步深入对杀虫蛋白与鳞翅目害虫作用的机理机制、中肠受体的相互作用和产生抗性的机理的研究奠定基础。为构建新型工程菌,将其产业化发展,解决害虫耐药性问题提供有力依据。