苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)制剂是目前应用最为广泛的微生物杀虫剂,其杀虫组分是在芽胞形成过程中产生的伴胞晶体。由于Bt杀虫制剂目前依然存在见效较慢、毒力有待提高、害虫产生抗性等方面的不足,从而影响了Bt制剂的进一步大规模推广和使用。为了克服Bt制剂存在的问题,笔者通过挖掘新的杀虫毒素以及通过改造现有的杀虫基因等方式来获得新的杀虫菌株和基因资源。为了更快地筛选新型Bt菌株以及杀虫晶体蛋白,笔者建立了一种对Bt原毒素表达谱进行鉴定的新方法,即将Bt菌株产生的晶体蛋白混合物包埋于聚丙烯酰胺凝胶块中,结合LC-MS/MS分析胶内酶解产生的复合肽段,以快速鉴定晶体蛋白中原毒素的组成。利用该方法笔者发现了多种新型杀虫毒素。目前普遍认为,Cry1类原毒素的C-端区域对伴胞晶体的溶解性及其在昆虫中肠道的毒力有重要影响。由于Cry2类原毒素形成的方形晶体在中肠道内溶解性较差,笔者利用Red/ET同源重组技术构建了Cry2Aa原毒素与Cry1 Ac的C-端区域形成的融合蛋白,分析融合蛋白的表达情况及杀虫毒力,结果表明Cry1Ac原毒素的C-端区域能够增强Cry2Aa晶体的溶解性及其在昆虫中肠道的毒力。同时,为了分析Cry1类原毒素C-端区域保守的Cys残基的功能,笔者利用丝氨酸扫描突变对Cry1 Ac原毒素C-端区域的14个Cys残基进行单点及叠加突变。通过扫描电镜观察发现,野生Cry1 Ac能够形成典型的菱形晶体,突变Cry1 Ac也能形成菱形晶体,但是菱形晶体的长度变短,其中,14个Cys残基全部突变的晶体长度最短。毒力生测结果表明,突变晶体对棉铃虫(Helicoverpa armigera)和甜菜夜蛾(Spodoptera exigua)的毒力明显高于野生晶体。