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苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)作为一种高效、安全、无污染的昆虫病原微生物,在害虫的生物防治中得到了广泛的应用,已发展成为全球产量最大、应用面积最广的微生物杀虫剂。因此,对Bt的研究越来越受到世界各国的重视,对Bt资源的调查也在逐渐扩大。我国地域辽阔,生态环境复杂多样,深入发掘我国丰富的苏云金芽胞杆菌资源,筛选高毒力菌株、分离克隆新的高效广谱杀虫基因,对构建高效广谱工程菌及培育转基因抗虫植物具有深远意义。本研究对黑龙江省不同类型土壤采集的土样及四川省5个地区采集的土样进行了苏云金芽胞杆菌的分离、鉴定,并进行了新型cry基因的克隆和表达研究。结果如下：1.从黑龙江省不同类型土壤中采集372份土样,共分离出Bt菌株41株,出菌率为11.02%。黑土与暗棕壤Bt出菌率较高,分别为15.53%及13.95%,黄沙土出菌率最低仅为5.88%,在采集的17份盐碱土中未分离出Bt菌,说明Bt分布的丰度与土壤类型有很大关系。采用PCR-RFLP方法,对41株菌株进行了基因型鉴定。结果表明：32株含有cry1型基因(其中有两株菌株的酶切图谱中含有新的特异性条带,推测含有新的未知基因),13株含有cry2型基因,12株含有crylI型基因,另有9株菌株未鉴定出已知基因。2.从四川省采集的207份土样中,共分离出26株Bt野生菌株,平均出菌率为12.56%。26株Bt分离株伴胞晶体的形态有球形、方形、菱形、及不规则形,且多数菌株都同时含有多种形态的伴胞晶体,充分体现了四川省Bt菌株资源的多样性。基因型的鉴定结果也可看出四川生态条件下Bt菌株多样性的特点,26株菌株共含有cryl、cry2、cry1I及cry9四种基因型,其中21株含有cry1型基因,8株含有crylI型基因,11株含有cry2型基因,13株含有cry9型基因,5株菌株未鉴定出已知基因。多数菌株都同时含有多种类型的基因组合,以crylAa、cry1Ac、crylIb、cry2Ab、cry9Ba基因型最丰富。3.对两省分离的67株Bt菌的SDS-PAGE分析表明：多数菌株表达了130kD的蛋白,少数菌株表达了60、120和140kD的蛋白,在个别菌株中还发现有45kD、70kD和90kD的蛋白表达,可以推测,在这些菌株中可能含有新型的杀虫基因,另有2株菌株未发现有任何蛋白表达,其原因有待于进一步研究。4.系统地研究了Bt菌株BF-4和NJ-1的生物学特性。BF-4的10项生理生化反应结果与标准菌株猝倒亚种反应一致,NJ-1与蜡螟亚种一致；BF-4主要形成菱形、方形、球形晶体,NJ-1则形成菱形、球形和不规则形晶体；两株菌都表达140kD的蛋白,BF-4还同时表达了60kD的蛋白；BF-4含有3个大小不同的质粒,含有crylAa、cry1Ac、cry1Ib、cry2Ab和cry9Ba5种基因；菌株NJ-1含有2个大小不同的质粒,含有crylAa、cry1Ia和cry9Ba共3种基因。两株菌株的基因均定位于大质粒上。5.从菌株BF-4中克隆了cry2Ab和cryllb两种基因。基因的核苷酸序列已经在GenBank中注册,Accession number分别为HM037126和HM051227,并经国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会分别正式命名为cry2Ab15和cryllb4o cry2Abl5的编码区为1905bps,编码634个氨基酸的蛋白,蛋白分子量为70.8kDa; cryllb4的编码区为2160bps,编码的蛋白质由719个氨基酸组成,该蛋白质的分子量为81.2kDa,等电点为6.71,为弱酸性蛋白质。序列分析结果表明cry2Ab15和cryllb4与已发表的基因在氨基酸序列上均有不同程度的差异,属于新的cry基因。6.从菌株NJ-1中克隆了cry9Ba2。该基因的编码框由3495bp组成,所编码的蛋白质由1164个氨基酸组成,分子量为131.6kDa,pI=4.92,为弱酸性蛋白质。该基因序列与已报道的cry9Bal同源性最高达98%,该基因已在GenBank中注册,Accession number为GU299522,并经国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会正式命名为cry9Ba2。7. cry2Abl5和cryllb4均在大肠杆菌中获得了高效表达,cry2Ab15的表达产物对小菜蛾和棉铃虫均有很高的杀虫活性,3d的校正死亡率分别为100%和90.8%；Cry1Ib4对小菜蛾具有较好的活性,对大猿叶虫的毒力一般,96h的校正死亡率分别为82.5%和46.6%。