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苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)4.0718菌株(CCTCC NO.200016)对小菜蛾(Plutella xylostella)和棉铃虫(Helicoverpa armigera)等鳞翅目昆虫具较高毒性,本研究分离并提纯了其杀虫晶体蛋白基因;运用PCR方法分析4.0718菌株的基因型,并进行了克隆。 实验结果如下: 采用改进的Triton X-100温和裂解法进行趴4.0718菌株的质粒DNA的抽取,取得较理想效果。用0.6%TritonX-100和1 mol/L NaCl的混合液处理菌体,90min的裂解时间效果为好。提取的质粒DNA受到的损伤小,并且酶的抑制剂含量也较少。在0.5%琼脂糖凝胶电泳中,质粒DNA分离相当清晰。Bt 4.0718菌株含有4个大小不等的质粒,依据其分子量大小顺序依次编号为P1、P2、P3和P4。 采用几种不同的方法回收4.0718菌株的质粒DNA,主要有制备档板挖孔的方法、液氮冻融法和低熔点琼脂糖法。实验中对这三种回收方法进行了不同程度的改进,使它们皆可高质高效的回收Bt 4.0718菌株质粒DNA,基本不受DNA分子长度和量的限制。 目前研究表明,苏云金杆菌cry1、cry2和cry3类基因编码的杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins,简称ICPs或Cry蛋白)对鳞翅目昆虫有毒性,并且我室的Bt 4.0718菌株对鳞翅目昆虫有较强毒性。对ee;lba:Ik中eryl一、cryZ一和Cry3一型基因的高度保守区进行同源序列比较,设计了3对通用引物cryl〔U;:l(d)/U,飞一(r)]、eryZ[UnZ(d)/UllZ(r)]和ery3〔U,飞3(d)/U;飞3(,·)]。并根据eryl一和cryZ一型基因的高变区设计特异引物:55、!,11/s3t川l(e ryl人a,ery1Ab,ery1Ac,cry1B,ery1Ca,℃ry1Cb)和SsunZ/s3unZ(cryZAa,cryZ人b,cryz人e)。PCR扩增结果表明质粒P4没有杀虫晶体蛋白基因,质粒P、、p,和p3在用eryl[Unl(d)/Unl(r)]和cryZ【UnZ(d)/UnZ(r)」两对引物扩增时分别产生了277bp和689bp的产物,分别对应cryz一和cryZ一型基因;通用引物cry3[U,13(d)/U,13(r)]没有扩增出DNA片段,说明质粒中不存有cry3型基因。为了对4.07 18菌株的亚类基因型进行精细分析、必须进一步的PCR鉴定。质粒P,用特异引物扩增出1641、1623、1219bp和1471bp的DN八片段,分别对应于cryzAc、cry1Cb、cryZAc和新的Cry基因(暂定名为ery4.5基因)。质粒PZ扩增出的PeR产物大小是1 6 35、1 6 23和1 2 1 gbp,分别对应于ery1Aa、ery1Cb和cryZ八c基因。质粒P3扩增出1623、一557和1219bp的产物,分别对应于ery1Cb、erylAb和eryZAe基因。PCR扩增的数据表明,4.0718菌株含有多个与Cfy家族有关的杀虫基因。即含有cry1Aa、cryl^b、cry1Ac、cry1Cb、cryZ入c和新的cry基因 (。ry4.5基因)等基因型。像Bt 4.0718菌株这样基因类型含量丰富的Bt,国内外报道尚少,这证明Bt 4.0718菌株有重要的研究价值和应用价值。 实验中采用山lljll/Pstl双酶切质粒DNA,寻找携带新基因的片段。发现新基因cry4.5在4.skb酶切片段上,另外还有一5.okb片段携带cry基因。分别回收两片段,将它们与双功能载体nllT3叫进行重组,转化感受态细胞丑coj j Dll sa。通过蓝/白斑显色反应和重组质粒酶切鉴定获得重组子pB t4。