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稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)是一种分布地域广、对环境适应性强的迁飞性害虫,是水稻上重要的鳞翅目害虫之一。苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)是一种非常重要的昆虫病原菌,其在形成芽孢的过程中可以产生多种杀虫晶体毒素(Crystal toxin,Cry),其中Bt Cry1类毒素对鳞翅目昆虫幼虫具有杀虫活性。类钙粘蛋白作为Cry1A类毒素的首要受体,其与Cry1A类毒素的亲和力远高于其他受体与Cry1A类毒素的亲和力。类钙粘蛋作为Bt Cry蛋白的重要受体,有研究证实了昆虫产生Bt抗性的主要原因有可能是毒素与受体的结合发生了改变。因此,无论是研究昆虫类钙粘蛋白受体表达情况及与Bt Cry毒素的结合能力,揭示Bt Cry毒素的杀虫机制及抗性机制;还是探索毒素与靶标受体的互作规律,提高Bt毒素的杀虫活性,都是十分必要的工作。本论文工作依托成熟的基因工程和噬菌体展示技术,获得了纯化的稻纵卷叶螟类钙粘蛋白毒素结合区域(TBR)的受体蛋白,并将其应用于抗体库筛选,以获得具有潜在Bt毒蛋白功能活性的新型杀虫蛋白,并对获得材料进行了活性分析。主要结果包括以下几方面:1.稻纵卷叶螟类钙粘蛋白毒素结合区域构建、表达及活性鉴定通过对NCBI上多种鳞翅目昆虫的类钙粘蛋白基因序列进行比对,利用PCR技术,成功获得了稻纵卷叶螟类钙粘蛋白CR7-MPR区域的基因序列。利用基因工程技术,设计引物并扩增稻纵卷叶螟类钙粘蛋白毒素结合区域基因(CmCad TBR),构建CmCad TBR-pET-26b原核表达载体,经酶切鉴定及序列比对正确后再转入Ecoli BL21中进行原核表达,利用His-Trap HP镍柱进行纯化,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和免疫印迹(Western Blot)实验鉴定蛋白表达及纯化情况,用ELISA分析CmCad TBR与Cry1Ac毒素的结合活性。结果表明,成功构建了 CmCad TBR-pET-26b原核表达体系,并在E.coli BL21中成功表达,并获得了纯化的TBR受体蛋白。通过Western Blot和ELISA结合试验分析验证了其与Cry1Ac毒素具有较高的结合活性,为下一步利用纯化的受体蛋白进行人源噬菌体单域抗体库(DAb库)筛选获得单域抗体杀虫蛋白提供材料基础。2.人源噬菌体单域抗体杀虫蛋白的筛选、鉴定及活性分析以纯化的稻纵卷叶螟类钙粘蛋白TBR蛋白为筛选分子,利用噬菌体展示技术通过扣除筛选(subtractive panning)策略从人源噬菌体单域抗体库(DAb库)中筛选与类钙粘蛋白受体具有较高结合活性的单域抗体并获得其基因序列。结果表明,经过3轮筛选,利用单克隆ELISA分析和PCR测序验证,最终鉴定出3个序列不同的阳性克隆C11、E8和F3。利用特异性结合ELISA方法分析这三个阳性克隆与纯化的稻纵卷叶螟类钙粘蛋白TBR蛋白的结合活性,结果表明,其中C11与TBR受体蛋白具有较高的结合活性。利用竞争抑制ELISA方法鉴定阳性克隆C11对Cry1Ac毒素具有一定的竞争结合受体的能力,其抑制率为29.86%。试验采用浸液法测定了 107 cfu/mL C11对稻纵卷叶螟的校正死亡率为11.1%。