甜菜夜蛾中肠Cry1Ac/Cry2Aa结合蛋白的鉴定及功能分析
发布时间：2022-02-10 21:00
苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiesis,Bt）产生的杀虫晶体蛋白能够有效控制农业害虫。目前,一些杀虫晶体蛋白基因（cry）已被转入到重要的农作物中用于防治田间害虫。表达CrylAc和Cry2Ab杀虫蛋白的转基因棉花“BollgardⅡ”能有效控制甜菜夜蛾等棉田的鳞翅目害虫。然而,大面积种植Bt棉花会导致田间害虫对Bt抗性的产生。研究发现,棉铃虫已对“Bollgard Ⅱ”转基因棉花产生了抗性,甜菜夜蛾同样也存在对“Bollgard Ⅱ”转基因棉花产生抗性的风险。但是,关于CrylAc/Cry2Ab杀虫蛋白对甜菜夜蛾的作用机制认识尚不清楚,这将导致不能及时调整新的抗性治理策略,从而影响转基因作物的长久使用。本论文中,我们通过蛋白质组学、分子生物学、昆虫毒理学、生物化学等技术鉴定了甜菜夜蛾CrylAc和Cry2Aa杀虫蛋白的结合蛋白,并对其进行受体功能分析。研究结果为揭示Bt杀虫蛋白对甜菜夜蛾的作用机制和害虫抗性治理提供理论基础。主要研究内容和结论如下:1.甜菜夜蛾CrylAc结合蛋白的鉴定通过蛋白质单向电泳和配体杂交鉴定得到CrylAc的结合蛋白,进一步利用LC-MS...
【文章来源】：华中农业大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９９６－２０１５年全球转基因作物商业化状况（Ｊａｍｅｓ?２０１５），??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｃｒｏｐｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?１９９６－２０１５?（Ｊａｍｅｓ??２０１５）．??２．２?Ｂｔ的种类和杀虫特点??
２．３?３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白的结构??目前最大的Ｃｒｙ蛋白家族为３结构域杀虫蛋白（３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白），由至少??４０种不同族群２００多种不同的基因系列构成。包括Ｃｒｙ２Ａａ、Ｃｒｙ４Ａａ、Ｃｒｙ８Ｅａ、??Ｃｒｙ３Ｂａ、ＣｒｙｌＡａ、Ｃｒｙ３Ａａ和Ｃｒｙ４Ｂａ在内的７种不同的３Ｄ－Ｃｒｙ蛋白己经被发现??（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９１；?Ｇｒｏｃｈｕｌｓｋｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９５；?Ｇａｌｉｔｓｋｙ?ｅｔ?ａｌ?２００１；?Ｍｏｒｓｅ?ｅｔ?ａｌ?２００１；??Ｂｏｏｎｓｅｒｍ?ｅｔ?ａｌ?２００５，?２００６；?Ｇｕｏ?ｅｔ?ａｌ?２００９）。虽然这些不同的Ｃｒｙ蛋白在氨基酸系??列水平存在差异，而且它们的杀虫特异性也不同，但是通过Ｘ－射线晶体衍射对??它们的三级结构进行分析发现，在Ｃｒｙ蛋白中存在３个高度保守的结构域（图??１．３）０?Ｄｏｍａｉｎ?Ｉ位于杀虫蛋白的Ｎ端，由６个两亲ａ螺旋环绕一个疏水的ａ螺??５??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]甜菜夜蛾中肠碱性磷酸酶alp2基因的克隆、表达及功能分析[J]. 袁向东,张万娜,赵曼,梁革梅. 植物保护学报. 2017(01)
[2]棉铃虫Polycalin基因的克隆及其表达分析[J]. 王亚楠,钟丰,魏纪珍,谢丙堂,张万娜,陈利珍,梁革梅. 应用昆虫学报. 2015(03)
[3]亚洲玉米螟中肠Cry1Ac毒素结合蛋白V-ATP酶A亚基的研究[J]. 靳婷婷,李宁,王振营,何康来. 中国生物防治学报. 2015(02)
[4]我国甜菜夜蛾发生为害特点及治理措施[J]. 江幸福,罗礼智. 长江蔬菜. 2010(18)
[5]甜菜夜蛾体内代谢耐受性对转Bt基因棉响应的时间动态[J]. 郭建英,吴刚,万方浩. 中国科学（C辑:生命科学）. 2009(10)
[6]甜菜夜蛾发生与抗药性研究现状[J]. 刘永杰,沈晋良,贾变桃. 棉花学报. 2002(05)
[7]转基因抗虫棉对甜菜夜蛾的抗性研究[J]. 夏敬源,崔金杰,常蕊芹. 中国棉花. 2000(09)
[8]甜菜夜蛾暴发原因及防治对策[J]. 江幸福,罗礼智. 植物保护. 1999(03)
本文编号：3619521
【文章来源】：华中农业大学湖北省211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?１９９６－２０１５年全球转基因作物商业化状况（Ｊａｍｅｓ?２０１５），??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｃｒｏｐｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?１９９６－２０１５?（Ｊａｍｅｓ??２０１５）．??２．２?Ｂｔ的种类和杀虫特点??
２．３?３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白的结构??目前最大的Ｃｒｙ蛋白家族为３结构域杀虫蛋白（３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白），由至少??４０种不同族群２００多种不同的基因系列构成。包括Ｃｒｙ２Ａａ、Ｃｒｙ４Ａａ、Ｃｒｙ８Ｅａ、??Ｃｒｙ３Ｂａ、ＣｒｙｌＡａ、Ｃｒｙ３Ａａ和Ｃｒｙ４Ｂａ在内的７种不同的３Ｄ－Ｃｒｙ蛋白己经被发现??（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９１；?Ｇｒｏｃｈｕｌｓｋｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９５；?Ｇａｌｉｔｓｋｙ?ｅｔ?ａｌ?２００１；?Ｍｏｒｓｅ?ｅｔ?ａｌ?２００１；??Ｂｏｏｎｓｅｒｍ?ｅｔ?ａｌ?２００５，?２００６；?Ｇｕｏ?ｅｔ?ａｌ?２００９）。虽然这些不同的Ｃｒｙ蛋白在氨基酸系??列水平存在差异，而且它们的杀虫特异性也不同，但是通过Ｘ－射线晶体衍射对??它们的三级结构进行分析发现，在Ｃｒｙ蛋白中存在３个高度保守的结构域（图??１．３）０?Ｄｏｍａｉｎ?Ｉ位于杀虫蛋白的Ｎ端，由６个两亲ａ螺旋环绕一个疏水的ａ螺??５??
?ｐ?ＩｇＬｊＨ?一一－?—??ｃｒｙ?｜ｗ?ｍ?Ｔｍｔｔ?１?１?Ｉ?１?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?｜ｃｙ＜?１＾?ＩＭｒｉ?１１１１?１?Ｉｍ?１１??图１．２?Ｂｔ蛋白对不同ＩＥ标害虫的活性谱（Ｖａｎ?Ｆｒａｎｋｅｎｈｕｙｚｅｎ?Ｋｅｅｓ?２００９）。??Ｂｔ蛋白家族中■表示有活性，Ｄ表示无活性，■表示可能有活性，□表示没有检测。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｂｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｆａｍｉｌｉｅｓ?ａｃｒｏｓｓ?ｏｒｄｅｒｓ?（Ｖａｎ?Ｆｒａｎｋｅｎｈｕｙｚｅｎ?Ｋｅｅｓ?２００９）．??Ｂｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｆａｍｉｌｉｅｓ?ａｒｅ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ａｓ?ｂｅｉｎｇ?ａｃｔｉｖｅ?■’?ｎｏｔ?ａｃｔｉｖｅ?□?，ｐｏｓｓｉｂｌｙ?ａｃｔｉｖｅ?■，?ｏｒ?ｎｏｔ?ｔｅｓｔｅｄ?□．??２．３?３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白的结构??目前最大的Ｃｒｙ蛋白家族为３结构域杀虫蛋白（３Ｄ－Ｃｒｙ杀虫蛋白），由至少??４０种不同族群２００多种不同的基因系列构成。包括Ｃｒｙ２Ａａ、Ｃｒｙ４Ａａ、Ｃｒｙ８Ｅａ、??Ｃｒｙ３Ｂａ、ＣｒｙｌＡａ、Ｃｒｙ３Ａａ和Ｃｒｙ４Ｂａ在内的７种不同的３Ｄ－Ｃｒｙ蛋白己经被发现??（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９１；?Ｇｒｏｃｈｕｌｓｋｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９５；?Ｇａｌｉｔｓｋｙ?ｅｔ?ａｌ?２００１；?Ｍｏｒｓｅ?ｅｔ?ａｌ?２００１；??Ｂｏｏｎｓｅｒｍ?ｅｔ?ａｌ?２００５，?２００６；?Ｇｕｏ?ｅｔ?ａｌ?２００９）。虽然这些不同的Ｃｒｙ蛋白在氨基酸系??列水平存在差异，而且它们的杀虫特异性也不同，但是通过Ｘ－射线晶体衍射对??它们的三级结构进行分析发现
【参考文献】：
期刊论文
[1]甜菜夜蛾中肠碱性磷酸酶alp2基因的克隆、表达及功能分析[J]. 袁向东,张万娜,赵曼,梁革梅. 植物保护学报. 2017(01)
[2]棉铃虫Polycalin基因的克隆及其表达分析[J]. 王亚楠,钟丰,魏纪珍,谢丙堂,张万娜,陈利珍,梁革梅. 应用昆虫学报. 2015(03)
[3]亚洲玉米螟中肠Cry1Ac毒素结合蛋白V-ATP酶A亚基的研究[J]. 靳婷婷,李宁,王振营,何康来. 中国生物防治学报. 2015(02)
[4]我国甜菜夜蛾发生为害特点及治理措施[J]. 江幸福,罗礼智. 长江蔬菜. 2010(18)
[5]甜菜夜蛾体内代谢耐受性对转Bt基因棉响应的时间动态[J]. 郭建英,吴刚,万方浩. 中国科学（C辑:生命科学）. 2009(10)
[6]甜菜夜蛾发生与抗药性研究现状[J]. 刘永杰,沈晋良,贾变桃. 棉花学报. 2002(05)
[7]转基因抗虫棉对甜菜夜蛾的抗性研究[J]. 夏敬源,崔金杰,常蕊芹. 中国棉花. 2000(09)
[8]甜菜夜蛾暴发原因及防治对策[J]. 江幸福,罗礼智. 植物保护. 1999(03)
本文编号：3619521
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