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苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是一种革兰氏阳性、孢子形成的土壤细菌,以能在芽孢期产生对昆虫幼虫以及一些无脊椎动物种群有特异毒杀活性的伴孢晶体蛋白为特征,被广泛用于防治农林害虫以及蚊子控制。苏云金芽孢杆菌分离株Bt S2160-1是由海南省热带农业资源研究所从广西大王岭自然保护区土壤中分离保存的高效杀蚊菌株,被看作是杀蚊模式菌株Bti潜在的替代菌株。本研究首先对杀蚊菌株Bt S2160-1进行了De novo全基因组测序（基因组Gen Bank登录号:NSKZ00000000）,借助生物信息学方法,拼装成一个拟核（Nucleoid genome）和两个质粒（pS2160-1p1和pS2160-1p2）。通过构建BLAST序列比对数据库,推定出Bt S2160-1菌株的两个质粒上含有16个预测毒蛋白,其中pS2160-1p1质粒上有10个,集中在4个相邻的scaffold上,分布在59.675 kb的小范围内;而pS2160-1p2质粒上有6个,散布在6个scaffold上,分布在252.658 kb的范围内。且几乎每个预测毒蛋白前后都紧跟随着一些已报道的与cry基因迁移有关的转座因子,显然,这些毒蛋白基因的成簇分布,形成了类似细菌致病岛的基因簇,我们推测这是一个杀蚊毒蛋白岛。随后,我们利用LTQ-Obitrap MS/MS质谱技术对Bt S2160-1菌株进行了全蛋白组学分析。结果共得到159 250个质谱raw数据,以Bt S2160-1菌株全基因组预测蛋白质数据为靶标库共检索到26 866个PSMs（Peptide spectrum matches）,9 282个肽-质谱的匹配,对应9 017个独有的肽（Unique Peptides）,共鉴定出1 959个蛋白。证实了16个预测毒蛋白中的13个在Bt S2160-1菌株的生长过程中表达。接着利用p ET30a表达载体对16个预测毒蛋白在E.coli BL21（DE3）中进行原核表达,其中的15个已经成功在体外原核表达并获得了MALDI-TOF MS再次鉴定。最后,我们用Bt S2160-1菌株表达成功的15个预测毒蛋白对3龄淡色库蚊幼虫进行了生物活性测定,结果显示,这15个预测毒蛋白对3龄淡色库蚊幼虫均具有毒杀活性,但各个蛋白的活性差异较大。在pS2160-1p1质粒上的单个毒蛋白活性普遍比pS2160-1p2的高,然而,即使是单个蛋白活性最高的pS2160-1p1＿gene＿id＿2(LC50:5.373μg/m L)也远不如菌株本身蛋白杀蚊活性高(LC50:135.873 ng/m L)。15个预测毒蛋白两两组合的生物活性测定以及它们的协同作用分析结果表明,pS2160-1p1＿gene＿id＿2（Cry54Ba）能分别与pS2160-1p1＿gene＿id＿22（Cry4Cc*）、pS2160-1p1＿gene＿id＿41（Cry4Ca）和pS2160-1p1＿gene＿id＿55（Cry4Cb）协同,提高了后者的杀蚊活性,其协同因子分别为:1.75、1.60和1.67;而pS2160-1p1＿gene＿id＿40（Cry53-like）、pS2160-1p1＿gene＿id＿48（Cry40-like）和pS2160-1p1＿gene＿id＿54（Cry30Ea4）均能与pS2160-1p1＿gene＿id＿41（Cry54Ba）与pS2160-1p1＿gene＿id＿41（Cry4Ca）协同,增强了后者的杀蚊活性,其协同因子分别为:1.37、1.28和1.23;pS2160-1p1＿gene＿id＿8（Cry73Aa）与pS2160-1p1＿gene＿id＿55（Cry4Cb）组合的协同因子为1.25、pS2160-1p1＿gene＿id＿48（Cry40-like）与pS2160-1p1＿gene＿id＿49（Cry40Aa）也具有协同作用,其协同因子为1.47。我们还对pS2160-1p1质粒和pS2160-1p2质粒上所有毒蛋白以等摩尔比例混合进行生物活性测定,结果显示,pS2160-1p1的毒蛋白混合感染48 h后,蚊子幼虫死亡率超过50%,72 h后,幼虫死亡全部,LC50为2.4703μg/m L（95%FL:1.843～3.185μg/m L）,这体现了pS2160-1p1质粒上的9个表达蛋白混合物的杀蚊活性。而pS2160-1p2质粒上所有表达毒蛋白等摩尔比例混合在感染48 h后,只表现出低的生理活性,感染72 h后,幼虫死亡率也未超过50%,其混合LC50为66.879μg/m L（95%FL:37.879～451.976μg/m L）。这也初步证实了pS2160-1p1质粒是主效质粒,pS2160-1p2质粒可能是一个帮助质粒。pS2160-1p1和pS2160-1p2质粒上的15个表达蛋白等摩尔比例混合的进一步生物测定发现,感染24 h后,能引起幼虫死亡率达100%。显然,Bt S2160-1菌株含有的所有毒蛋白的杀蚊活性是非常高的(LC50:1.589μg/m L and 95%FL:1.166～2.048μg/m L),但仍比菌株本身总蛋白杀蚊活性(LC50:135.873 ng/m L)低。另外,我们还在杀蚊菌株Bt S3580-1中,我们克隆并鉴定了2个全新的杀虫毒蛋白Epp和Cry80Aa1。Epp蛋白对斜纹夜蛾（Spodoptera litura）和淡色库蚊（Culex pipiens pallens）均表现出毒杀活性;Cry80Aa1对淡色库蚊（Culex pipiens pallens）也有毒杀活性(LC50:71.9μg/m L;95%FL:59.5～122.7μg/m L)。总结,我们的研究揭示了杀蚊菌株Bt S2160-1杀蚊毒蛋白岛的存在,该菌株至少含有16个毒蛋白且它们之间存在协同作用产生更高的杀蚊活性。Bt S2160-1是一个与普遍公认的Bti杀蚊模式细菌毒蛋白有着明显差异的Bt杀蚊菌株,进一步对其进行更加深入、更加细致的研究,具有十分重要的意义。促Bti替代菌株Bt S2160-1广泛应用于蚊虫控制以及其它双翅目类害虫的控制,给人类健康与农业带来更多好处。