苏云金芽胞杆菌RS24960基因功能研究
[Abstract]:Bacillus thuringiensis (Bt) is a very important biocontrol microorganism with high target specificity and environmental friendliness. However, Bt also has the disadvantages of slow insecticidal effect, limited virulence and unstable field application, which limits the large-scale popularization of Bt products. It is an effective method to improve the virulence of insecticidal crystal protein content or the formation rate of spores in order to increase the yield. A promoter with high transcriptional activity was found in our laboratory in search of the transcriptional regulation mechanism of the key hydrolase in mother cell lysis. Transcriptome data showed that the RS24960 gene had very high transcriptional activity. The 尾-galactosidase report system analysis confirmed that the promoter PRS24960 was a strong promoter. The promoter activity was analyzed in different sigma mutants and it was found that the promoter was controlled by 蟽 E specificity. The transcriptional initiation sites were identified by 5'-RACE experiments, indicating that transcriptional initiation is the base Abase of 55bp upstream of the initiation codon TTG. In view of the high transcriptional activity of PRS24960, the promoter PRS24960 was used to direct the expression of cry1Ac gene. The accumulation and specificity of Cry1Ac protein in Bt strain were detected by SDS-PAGE and Western blot experiments. The results showed that the promoter could effectively direct the expression and accumulation of Cry1Ac protein as well as the reported strong cry gene promoter Porf1cry8E and cry1Ac gene itself promoter. There was no significant difference among the three strains. Further detection of insecticidal activity showed that the strains expressing cry1Ac with different promoters had similar insecticidal activity against the second instar diamondback moth larvae. However, the transmission-electron microscopy (TEM) and atomic force microscopy (AFM) showed that the expression of Cry1Ac protein guided by PRS24960 and Porf1cry8E could not be assembled into a perfect double pyramidal crystal structure. In addition, the function of RS24960 gene was studied. UniProt,STRING and NCBI database analysis showed that RS24960 encodes a small protein containing conserved structure of HTH-DEOR, but its function is unknown. Homologous recombination method was used to detect the growth curve of mutant strain HD RS24960, by knockout of the gene in Bt HD73. The results showed that the growth of mutant strain was not affected, but the microscopical observation showed that the time of spores formation and mother cell cleavage of mutant strain was earlier. At the same time, the living cell membrane was labeled with FM4-64 and observed under confocal laser microscope. It was found that HD RS24960 was different from wild type in the early stage of spores formation. In addition, the spore formation rate of the mutant HD RS24960 was increased. These phenotypes were verified by genetic complementation, which showed that RS24960 had been involved in the regulation of spores formation in the early stage of spore formation. RS24960 protein was successfully expressed in Escherichia coli in order to find its target and further reveal its biological function. In this paper, the function of RS24960 gene and its promoter were analyzed, which provided a successful example for the successful use of non-cry gene promoter to guide the expression of cry gene, and to identify the function of RS24960 gene. Revealing the regulation mechanism of Bacillus thuringiensis spores provides a new important basis for the genetic improvement and application of Bacillus thuringiensis and provides a new genetic resource and method for the future application of Bacillus thuringiensis.
【学位授予单位】:黑龙江八一农垦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S476
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,本文编号:2366278
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