南方农业学报

作者：杨小艳, 韩垚, 吴红, 雷开荣, 谢树章,

关键词：苏云金芽孢杆菌（Bt）, 融合蛋白, 原核表达, 生物活性,

【目的】 对苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）的杀虫蛋白基因（Cry1A.301和Vip3A）进行原核融合表达及生物活性分析，为玉米抗虫基因资源发掘和品种创制提供科学参考。【方法】 利用连接肽构建不同杀虫机理的Cry1A.301和Vip3A融合基因，构建其原核表达载体，在大肠杆菌中进行诱导表达，对融合蛋白进行理化性质和结构域预测分析及定量检测，并采用人工饲料混合饲喂法测定融合蛋白对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）、棉铃虫（Helicoverpa armigera）和草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）的杀虫活性。【结果】 构建的融合基因基本骨架为5'-Cry1A.301-Vip3A-3'，中间由编码连接肽（8个氨基酸）的核苷酸序列（TCCACCTGCTCCACCTGCTCCACC）组装而成，经诱导表达形成融合蛋白Cry1A.301-Vip3A。该融合蛋白含有1409个氨基酸，分子量约为157 kD，为稳定的酸性蛋白，包含Cry1A.301和Vip3A蛋白家族的4个特征结构域。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）细胞中成功表达，且Cry1A.301和Vip3A蛋白的表达量无显著差异（P>0.05，下同）。饲喂Cry1A.301-Vip3A融合蛋白7 d后，亚洲玉米螟、草地贪夜蛾和棉铃虫幼虫校正死亡率达100.00%。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白与Cry1A.301蛋白对亚洲玉米螟的杀虫活性无显著差异，均显著高于Vip3A蛋白（P<0.05，下同）。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白、Vip3A蛋白和Cry1A.301蛋白对棉铃虫的杀虫活性无显著差异。Cry1A.301-Vip3A融合蛋白和Vip3A蛋白对草地贪夜蛾的杀虫活性无显著差异，均显著高于Cry1A.301蛋白。【结论】 原核表达的Cry1A.301-Vip3A融合蛋白结构稳定，对亚洲玉米螟、棉铃虫和草地贪夜蛾均具有较好的杀虫活性。

来源：2024年第10期

《南方农业学报》期刊编辑部

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