二点委夜蛾高毒力苏云金芽胞杆菌杀虫毒素的筛选及其杀虫机理的研究

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为了筛选对二点委夜蛾(Athetis lepigone Moschler)幼虫高毒力的苏云金芽胞杆菌杀虫毒素,采用生物测定的方法,分别对5株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)菌株和4种Bt毒素(Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab、Vip3A)的杀虫活性进行了评价,并对这些菌株的基因型进行了分析,筛选得到了对二点委夜蛾幼虫具有较高杀虫活性的菌株Bt SC-40和Bt HD-73;在同样浓度下,对二点委夜蛾幼虫杀虫活性最高的是Cry1Ac和Cry1Ab蛋白,处理72h幼虫平均校正死亡率分别达到82.9%和79.2%,其次是营养期杀虫蛋白Vip3A,72h的致死率为50%,Cry2Ab杀虫活性最低,处理72h对幼虫仅有37.5%的致死率。Cry1Ab和Cry1Ac对二点委夜蛾幼虫的LC50分别为0.89μg/g和1.22μg/g。为了明确Bt毒素的作用机理,提取了二点委夜蛾4龄幼虫中肠刷状缘膜囊泡(brush border membrane vesicles,BBMV)蛋白,通过点杂交方法验证了Cry1Ab和Cry1Ac毒素的作用标靶位于中肠BBMV上,通过Ligand blotting分析结合蛋白质谱鉴定,表明其结合蛋白为氨肽酶N(Aminopeptidase N,APN)类蛋白。利用透射电子显微镜(TEM)分别观察并比较了二点委夜蛾幼虫取食含有4种Bt毒素(Cry1Ac、Cry1Ab、Cry2Ab、Vip3A)的饲料后中肠细胞的病理学变化。中肠细胞的病理变化程度与毒素的毒力成正相关,Cry1Ab和Cry1Ac对细胞破坏速度较快,并且无论从细胞线粒体、内质网还是细胞核等角度来看均比另外两种毒素的破坏程度要大,而Cry2Ab和Vip3A毒素处理的中肠不仅发生病变较为缓慢而且处理72h细胞整体的病变部位较前两种毒素要少。
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