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本研究对我室选育的苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)4.0718菌株(国家菌种保藏号:CCTCC No.200016)进行了室内及田间毒力测定。分离了伴孢晶体并对其进行了电镜观察。对伴孢晶体的溶解性及胰蛋白酶酶解特性进行了研究。从SDS-PAGE胶上回收杀虫晶体蛋白原毒素及核心多肽。探索了从SDS-PAGE胶上回收蛋白质进行质谱分析的方法。通过双向电泳技术对Bt杀虫晶体蛋白的亚基组成、分子量及等电点进行了分析。 实验结果如下: 1.毒力测定 在4.0718菌株制剂250倍对小菜蛾(Plutella xylostella)3龄幼虫的室内生物测定试验中,发现在72hr时小菜蛾校正死亡率高达100%,高于供试其它菌株;在4.0718菌株制剂250倍对室内棉铃虫3~4龄幼虫的室内生物测定试验中,72hr时棉铃虫校正死亡率达79.3%,高于供试其它菌株。 在防治第三代棉铃虫(Heliothis armigera)的大田小区试验中,施用100倍、200倍、300倍的4.0718菌株制剂,药后3天的虫口减退率分别为76.2%、66.7%和47.6%,药后7天为81.4%、65.1%和62.8%,防效极显著高于生产上应用的同类型农药苏云金杆菌制剂千胜(200倍,药后3天和7天的虫口减退率分别为21.4%和34.2%)和化学农药甲胺磷(670倍,药后3天和7天的虫口减退率分别为28.5%和30.1%)。 在防治第三代棉铃虫的大田大区对比试验中,4.0718菌株制剂施用浓度200倍,药后3天和7天的虫口减退率平均分别为59.71%和75.59%,对照生物农药大英雄(330倍)分别为59.40%和63.80%。4.0718菌株制剂对棉铃虫的防效在药后3天与大英雄相近,在药后7天杀虫效果高11.79%。 在防治第四代棉铃虫的大田对比示范试验中,4.0718菌株制剂施用浓度250倍,药后3天棉铃虫的虫口减退率平均为79.35%,杀虫效果与化学农药高渗久效磷(350倍)和甲胺磷(500倍十来福灵1000倍)相近。 2.伴抱晶体的分离及电镜观察 研究了苏云金杆菌4.0718菌株晶体的分离及其在电镜下的形态特征,·并通过SDS一PAGE对其杀虫晶体蛋白进行了分析。发现4.07 18菌株晶体有立方体型和双金字塔型两种,分别由65kD的Cry工原毒素及130kD的Cryll原毒素组成,该菌对鳞翅目(Lepidoptera)和双翅目(DIPtera)昆虫均有毒杀作用。 3.伴袍晶体原毒素的SDS一PAGE电泳特征及含量比较分析 比较了4.0718菌株与其它四个菌株在原毒素电泳特征上的差异,测定了4.0718菌株与其它四个菌株伴抱晶体碱溶后的蛋白含量,结果表明4.0718菌株蛋白含量较其它四个菌株高。 4.伴袍晶体溶解性及胰蛋白酶酶解特性的研究 研究了4.0718菌株伴抱晶体通过碱性条件和表面活性剂等处理后的溶解性,比较了在不同PH值、不同酶解时间对伴袍晶体胰蛋白酶酶解的影响。并通过碱溶、等电点沉淀、胰蛋白酶酶解和硫酸按沉淀粗纯化了抗胰蛋白酶核心多肤。 5.杀虫晶体蛋白原毒素及毒性核心多肤的纯化及质谱检测 以4.0718菌株杀虫晶体65kD原毒素为材料,探索了从SDS一PAGE胶上回收蛋白质进行质谱分析的方法。比较了不同染色方法对蛋白回收的影响。蛋白纯化的步骤包括SDS一PAGE、电洗脱、脱盐和去除SDS。电洗脱采用半透膜法,用超滤法脱盐,冷丙酮沉淀法除去SDS。这一纯化步骤基本适应13OkD原毒素及核心多肤的纯化。纯化后的65kD原毒素经Esl一Ms检测,分子量约64500Da。经MALD工一S检测,未能有明显蛋白峰出现,通过SDS一PAGE及PAGE分析表明,这可能是经过上述途径纯化后的蛋白在与基质混合时处于聚和悬浮态所致。 6.苏云金杆菌杀虫晶体蛋白的双向电泳分析 以双向电泳(工PG“SDS~PAGE)技术分析了苏云金杆菌库斯塔克亚种HD一1及4.0718菌株伴袍晶体内蛋白质的亚基组成、分子量和等电点分布。结果表明,苏云金杆菌伴抱晶体内蛋白质的双向电泳图谱可分辨出1的多个亚基成分,65kD亚基组分和130kD亚基组分均存在显著差异。