[發明專利]一種Bt蛋白Cry2Ac-like、其編碼基因及應用

有效

• 申請號: 201210017725.2
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102532285A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 鄭愛萍;李巧;關鵬;李平
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: C07K14/325
• 分類號: C07K14/325;C12N15/32;C12N15/63;C12N1/21;C12N5/10;A01N47/44;A01P7/04;C12N15/82;A01H5/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;王加嶺

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體涉及一種新的Bt蛋白及其編碼基因和應用。

背景技術

在人類生產過程中，蟲害是造成農業生產損失及影響人類健康的重要因素。為了減少這些損失，多年來，對農作物害蟲及蚊蟲普遍采用化學防治手段進行防治，但由于化學農藥的長期、大量使用，造成了對環境的污染，農副產品中農藥殘留量增加，給人類的生存和健康帶來了危害。此外，化學農藥在殺滅害蟲的同時，也殺傷了天敵及其它有益物，破壞了生態平衡。與化學防治相比，生物防治具有安全、有效、持久的特點。并且避免了化學防治帶來的一系列問題。因此，生物防治技術成了人們研究的熱點。在生物殺蟲劑中，蘇云金芽孢桿菌是目前世界上用途最廣、產量最大的一類微生物殺蟲劑。

蘇云金芽孢桿菌(Bacillus?thuringiensis，簡稱Bt)是一種革蘭氏陽性細菌，它的分布極為廣泛，在芽孢形成的同時可形成具有殺蟲活性的由蛋白質組成的伴胞晶體，又名殺蟲晶體蛋白(Insectididal?crystal?proteins，簡稱ICPs)，ICPs是由cry基因編碼的，對敏感昆蟲有強烈毒性，而對高等動物和人無毒性。目前在農田害蟲、森林害蟲及衛生害蟲的防治中Bt已成為化學合成農藥的有力替代品，Bt還是轉基因抗蟲工程植物重要的基因來源。

自1981年Schnepf從菌株HD-1中克隆了第一個能表達殺蟲活性的基因以來，人們已經分離克隆了500多種編碼殺蟲晶體蛋白的基因，根據編碼的氨基酸序列同源性它們被分別確定為不同的群、亞群、類和亞類(Crickmore?N，et?al.Microbiol?Mol?Biol?Rev，1998，62：807-813；http://www.biols.susx.ac.uk/Home/Neil?Crickmore/Bt/)。一般而言，Cry1，Cry2和Cry9等毒蛋白對鱗翅目害蟲有效；其中研究的最多的是Cry1和Cry9類蛋白，它們編碼的殺蟲晶體蛋白分子量為130-140kD，許多基因目前已被廣泛應用于植物的鱗翅目害蟲的防治。蘇云金芽胞桿菌以色列亞種(B.thuringiensis?subsp.israelensis，簡稱Bti)產生的毒素蛋白對蚊蟲具有很好殺蟲活性，被廣泛用于蚊蟲的防治。同時，Cyt蛋白具有溶細胞性，對某些Cry蛋白具有增效作用及延緩昆蟲的抗性。

以Bt殺蟲晶體蛋白為基礎的殺蟲劑的使用已有50多年的歷史，最初一直沒有檢測到昆蟲對Bt的抗性，但是，上世紀80年中期開始，抗性問題不斷在實驗室及田間試驗中得到證實(McGaughey，W.H.1985.Science.229：193-195)，原因主要是持續使用單品種及亞致劑量的Bt以及Bt轉基因抗蟲植物的應用造成昆蟲種群長期受到殺蟲劑的選擇壓力。1985年，McGaughey報道倉庫谷物害蟲印度谷螟(Plodia?interpunctella)在Dipel(Bt?subsp.kurstaik?HD-1的商品制劑)的選擇壓力下，繁殖15代后，抗性增加97倍；在高劑量選擇壓力下，抗性可增加250倍。1990年，在夏威夷首次證實大田中的小菜蛾對Bt殺蟲劑產生了明顯的抗性(Tabashnik，B.E.，et?al.1994.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91：4120-4124)，上世紀90年代以來，在我國應用Bt殺蟲劑時間較長的深圳、廣州、上海等地，發現Bt殺蟲劑對小菜蛾防治效果明顯下降，意味著抗性已經形成(馮夏.1996.昆蟲學報，39(3)：238-244；Hofte，H.，1988.Appl.Environ.Microbiol.54：2010-2017)。目前發現在實驗室及田間至少有十幾種昆蟲對Bt及其殺蟲晶體蛋白產生了抗性，用選擇壓力數學模型預測到，在Bt轉基因抗蟲植物選擇壓力的條件下，昆蟲將會產生抗性(Schnepf，E.，et?al.1998.Mol.Biol.Rev.65(3)：775-806)。另外，有研究證明Bti在大田的使用中尚未發現抗性問題，但是蚊蟲對其抗性問題不斷在實驗室中得到證實，這種情況也可能會在大田中出現(Georghiou?GP，1997.Applied?and?Environmental?Microbiology，63：1095-1101.)。

為避免抗性昆蟲所造成的損失，尋找新的高毒力Bt基因資源是解決這個問題的有效途徑，這對我國的生物防治有著十分重要的意義。

發明內容

本發明的第一個目的在于針對上述不足提供一種新的Bt毒力蛋白資源。

本發明的第二個目的在于提供編碼所述蛋白的基因。