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每年虫害在全球范围内造成的损失是农作物减产的最主要因素之一。大量施用化学农药是害虫防治最主要的解决方案,但化学农药的滥用已经对人类健康和环境造成了巨大危害,同时引起了害虫抗药性产生的严重后果。由于苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringensis)对害虫具有特异的杀虫活性,并且,对人畜无害,不污染环境。目前,已成为世界上产量最多、应用最广泛的微生物杀虫剂。单价cry基因在应用过程中遇到了一些问题,例如毒力有限、杀虫谱专一、害虫产生抗性等,迫切需要新的方法来解决。本文首先对Cry9Aa蛋白在大肠杆菌中诱导表达的温度进行了优化,设计了18℃、30℃、37℃三个温度,发现30℃诱导时,Cry蛋白的可溶组分和非可溶组分的表达量均为最高。针对重要的蔬菜害虫小菜蛾(Plutella xylostella)进行生物活性分析,筛选到了对其高毒力的蛋白Cry1Ai、Cry1Ea、Cry9Aa、Cry1Ie、Cry1Ib。其中,Cry1Ai毒力最高,LC5o为1.52(1.02-2.06)μg/g。将Cry1Ai+Cry1Ea、Cry1Ea+Cry9Aa、 Cry1Ai+Cry9Aa组合分别进行不同比例混配,发现Cry1Ai+Cry1Ea组合1:2和1:4混配时均有较弱的增效作用,增效因子分别为3.35和3.84,1:1时仅表现为相加作用;Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa组合分别进行1:2和1:4混配,均显示出了较强的增效作用,当这两种蛋白组合分别1:1混配,LCso分别为0.60(0.37-0.85)和0.23(0.16-0.31)μg/g,增效因子最高,分别达到了6.67和9.06。将Cry9Aa+Cry1Ie、Cry9Aa+Cry1Ib、Cry1Ie+Cry1Ib组合分别1:1混配,结果显示,Cry9Aa+Cry1Ie组合有较弱的增效作用,增效因子为2.94;Cry9Aa+Cry1Ib、Cry1Ie+Cry1Ib组合均表现为相加作用。由于Cry9Aa+Cry1Ie组合具有增效作用,设计了1:1、1:2、2:1、1:4、4:1、1:8、8:1七种不同比例的毒素混配,进行活性分析。结果表明,1:1混配时的增效作用最强,其它比例混配均表现为不同程度的相加作用。利用本实验室已有的Bt蛋白,对外来入侵害虫美国白蛾(Hyphantria cunea)进行了活性分析,获得了对其毒杀作用较强的蛋白:Cry1Ac、Cry1Ah、Cry1Ai、 Cry1Ea、Cry2Ab、Cry9Aa。其中,Cry2Ab、Cry1Ac、Cry1Ah的毒力较高,LC5o分别为1.96(1.28-2.95)、2.42(1.59-4.20)、3.11(1.77-5.34)μg/g。将Cry1Ai+Cry1Ea、Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa、Cry1Ac+Cry9Aa、Cry2Ab+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry2Ab、Cry1Ac+Cry2Ab、Cry1Ea+Cry2Ab九种蛋白组合分别1:1混配,发现,Cry1Ac+Cry9Aa、Cry1Ah+Cry2Ab组合对美国白蛾有较弱的增效作用,增效因子分别为3.38、2.83。Cry1Ah+Cry9Aa组合的增效作用显著,增效因子达到了7.04,LC50为0.49(0.26-0.78)μg/g,其他组合均表现为不同程度的相加作用。针对水稻重要害虫二化螟(Chilo suppressalis)进行杀虫活性分析,筛选到了对其高毒力的蛋白:Cry1Ah、Cry1Be、Cry9Ee、Cry1Ie、Cry9Aa。其中,Cry1Be、 Cry9Aa、Cry1Ie的毒杀作用较强,LC50分别为0.10(0.05-0.16)、0.14(0.09-0.20)、0.40(0.25-0.59)μg/g。将Cry1Ai+Cry9Ee、Cry1Ie+Cry9Ee、Cry9Ee+Vip3Aa、 Cry9Aa+Vip3Aa组合分别1:1混配,结果显示,Cry1Ai+Cry9Ee组合有较弱的增效作用,增效因子为2.90。Cry9Aa+Vip3Aa组合显示出很强的增效作用,增效因子达9.06,LC50为0.03(0.01-0.05)μg/g,Cry9Ee+Vip3Aa.Cry1Ie+Cry9Ee组合均表现为不同程度的相加作用。对茶树的重要害虫茶尺蠖(Ectropis oblique),进行了Bt防效的初筛,获得了对其毒杀作用强的科诺灵效、高效和极效菌株,G033A粉剂和Cry1Bb蛋白。利用三株菌株处理时,茶尺蠖的校正死亡率均在95%以上,G033A粉剂对其毒杀作用也在80%左右,在100μg/mL时,Cry1Bb蛋白能毒杀约70%的试虫。