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利用苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)杀虫基因发展的Bt作物已经成为防治多种害虫的新手段。转Bt-Cry1Ac抗虫棉花在我国通过有效控制棉铃虫的危害,可降低植棉成本和提高棉花的产量,但随着Bt-Cry1Ac棉花的大面积推广,棉铃虫的抗性风险不断上升,严重威胁Bt棉花的持续利用。Cry2Ab毒素是新一代Bt棉花的主要杀虫成分,已有研究证明棉铃虫对Cry2Ab与Cry1Ac毒素没有交互抗性,因此可通过种植新一代Bt棉花治理对Cry1Ac棉花的抗性。但到目前为止,国内外对Cry2Ab在棉铃虫中肠内的受体结合蛋白种类和受体结合表位等尚不清楚。鉴于Cry2Ab毒素与昆虫中肠受体的结合是发挥作用的关键步骤,寻找棉铃虫中肠上皮细胞上的毒素结合蛋白和结合位点,对阐明Cry2Ab毒素作用机理,发展棉铃虫抗性治理技术有重要意义。本文应用噬菌体展示技术,对Cry2Ab毒素模拟表位进行了体外筛选,并验证了模拟肽序列的生物学功能。Cry2Ab毒素在活化并纯化后,经“吸附-洗脱-扩繁”的4轮生物淘选,并对阳性克隆所携带的外源DNA片段进行序列测定后,得到与活化Cry2Ab毒素具有高亲和力的模拟肽序列NQFPSGAVYEHS和ATNEFPNPLHAP。将这两段多肽与Cry2Ab毒素进行ELISA结合分析表明它们能与活化的Cry2Ab毒素进行特异性结合。通过Western-blot检测发现,加入的两段多肽序列,可以抑制活化Cry2Ab与棉铃虫中肠BBMV的结合。将两段模拟肽分别与毒素孵育后,饲喂初孵棉铃虫可显著降低Cry2Ab毒素对棉铃虫的致死和生长抑制作用。对活化Cry2Ab的Ligand-blot分析发现,毒素在棉铃虫中肠BBMV上存在42kDa和100kDa两个结合蛋白。上述实验表明,筛选到的模拟肽序列具有明显的生物学功能,其可能与Cry2Ab毒素在棉铃虫中肠内的受体结合位点具有相似的氨基酸序列或空间结构。Ligand-blot实验证明Cry2Ab毒素主要存在两种受体蛋白,其作用的发挥可能有赖于与这两种蛋白相关作用因子的调控。综上所述,噬菌体展示技术为研究Bt毒素作用机制提供了新的手段,对深入明确不同Bt毒素作用方式的差异和害虫对Bt毒素的抗性机理有重要价值。