昆虫病原细菌的利用.pptVIP

2、培养特征苏云金杆菌能在多种培养基上生长，在不同的培养基上形成的茵落形态有所不同。苏云金杆菌的不同变种在相同的固体培养基上，培养性状基本上颇为近似，但也表现有一定程度的差异。第31页，共65页，星期日，2025年，2月5日3、生理特性Bt.对营养条件要求不高。碳源：淀粉、糊精、麦芽糖、葡萄糖等。氮源：牛肉膏、蛋白胨、酵母粉、花生饼粉、豆饼粉、鱼粉，玉米浆等。无机盐：磷酸氢二钾、硫酸镁、碳酸钙等。Bt.在12-40℃间的温度条件下都能生长，以27-32℃较为适宜，35-40℃生长很快，但易衰老，温度低则生长缓慢。该菌适于微碱性条件，最适pH是7.5，当pH达8.5时还能正常形成芽孢，如pH降至5以下则不能形成芽孢。第32页，共65页，星期日，2025年，2月5日4、苏云金芽孢杆菌的类群根据营养细胞鞭毛抗原的血清学反应及其它特性，苏云金芽孢杆菌可划分为71个血清型和88个血清型亚种。到目前为止，已发现苏云金芽胞杆菌的伴孢晶体蛋白至少对脊椎动物中4个门和节肢动物门中9个目的有害生物有活性。少数苏云金杆菌产生外毒素（exotoxin）血清，对家蝇亦有毒性。第33页，共65页，星期日，2025年，2月5日5、苏云金杆菌不同亚种或菌株对昆虫的致病性和毒力的差异苏云金杆菌的不同亚种对昆虫的毒力差异很大。即使是同一个亚种，不同菌株对昆虫的毒力差异也可以很大。毒力的大小与产生的毒素有关，也与细菌的致病机制和寄主昆虫的特异性有关。第34页，共65页，星期日，2025年，2月5日（二）苏云金杆菌的毒素和致病机理1、苏云金杆菌的毒素苏云金杆菌能产生对多种昆虫或其他无脊椎动物有害的活性成分，这些活性成分是其杀虫的核心。目前，已从Bt中发现了10几种有不同功能的生物活性成分。第35页，共65页，星期日，2025年，2月5日（1）杀虫晶体蛋白（Insecticidalcrystalprotein，ICP）伴孢晶体（Parasporalcrystal）、伴孢晶体包含体（Parasporalcrystalinclusionbody）、晶体蛋白（Crystalprotein）、晶体毒素（Crystaltoxin），又称δ-内毒素，是苏云金杆菌具有杀虫性能的主要毒素。ICP由cry基因和cyt基因编码，这些基因大多位于染色体外的质粒上。ICP的分子量27-140kDa,形状各异。Bt的杀虫活性与ICP的形状、结构、大小密切相关。第36页，共65页，星期日，2025年，2月5日①ICP基因的命名1981年Schnepf从HD-1中克隆到了第1个ICP基因。1998年Crickmore依据ICP基因的核苷酸序列及其演化关系，将ICP基因分为4级。2009年8月，ICP基因按照核苷酸序列的同源性已被分为cry1-cry59,cyt1和cyt2共61类，487个，其中cry基因460个，cyt基因27个。第37页，共65页，星期日，2025年，2月5日②ICP的三维结构及功能ICP中最先获得三维结构的是鞘翅目昆虫特异性毒素蛋白Cry3A，接着又获得鳞翅目昆虫特异性毒素蛋白Cry1Aa的三维结构。结构域Ⅰ：由8个α螺旋组成，与细胞膜插入及孔隙形成有关；结构域Ⅱ：由3个β折叠片和2个短的α螺旋组成，与昆虫上皮细胞表面毒素受体的结合有关；结构域Ⅲ：由2个β折叠片形成一个面对面的β夹层结构，具有毒素的稳定性、特异性与结合有关。第38页，共65页，星期日，2025年，2月5日（2）营养期杀虫蛋白（Vegetativeinsecticidalprotein，VIP）是专指营养期表达的杀虫蛋白。具有热不稳定性的可溶蛋白，95℃处理20min便失去活性。2009年8月，有65个vip基因被鉴定分离。VIP由vip1、vip2、vip3三种基因编码，杀虫活性各不相同，且在氨基酸序列的进化上与ICP没有任何同源性。第39页，共65页，星期日，2025年，2月5日Vip3A以可溶性蛋白的形式存在于害虫中肠，与中肠上皮细胞上的受体结合，形成稳定的离子通道，破坏中肠形成孔洞，造成昆虫死亡。对夜蛾科害虫具有广谱的杀虫活性。一些对Bt杀虫晶体蛋白有很强抗性的昆虫对Vip3A都较为敏感，如Vip3A对小地老虎的毒性要比Cry1Ac高260多倍。第40页，共65页，星期日，2025年，2月5日（3）β-外毒素（苏云金素thuringiensin）是Bt在生产阶段产生的一种热稳定（121℃处理15min，杀虫毒力不降低）、低分子量（701kDa）腺嘌呤核苷酸衍生物，主要存