[發明專利]蘇云金芽胞桿菌無芽胞無晶體菌株、其構建方法及其應用

有效

• 申請號: 201210119832.6
• 申請日: 2012-04-21
• 公開（公告）號: CN102634472A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 彭琦;宋福平;梁影屏;束長龍;張杰;黃大昉
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院植物保護研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/21;C07K14/325;C12R1/07
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

技術領域

本發明涉及生物技術領域，特別是涉及蘇云金芽胞桿菌無芽胞無晶體菌株、其構建方法及其應用。

背景技術

蘇云金芽胞桿菌(Bacillus?thuringiensis，簡稱Bt)，革蘭氏陽性菌，芽胞桿菌屬，其最明顯的特征是在芽胞形成的同時會產生具有殺蟲作用的伴胞晶體，其對鱗翅目、鞘翅目、雙翅目、同翅目、膜翅目、直翅目等農林業害蟲具有特異性的殺蟲活性[Raymond，B.，P.R.Johnston，C.Nielsen-LeRoux，et?al.，2010.Bacillus?thuringiensis：an?impotent?pathogen？Trends?Microbiol.18(5)：p.189-94]，目前成為國際上應用最廣泛最成功的生物農藥。商品化的蘇云金芽胞桿菌制劑產品一般是殺蟲晶體蛋白和芽胞的混合物，大型發酵生產，應用葉面噴灑。但是芽胞對高溫、低溫、化學試劑、輻射、水解酶等不利條件具有很強的抗逆性[Errington，J.，2003.Regulation?of?endospore?formation?in?Bacillus?subtilis.Nat?Rev?Microbiol.1(2)：p.117-26]，Bt制劑活芽胞的大量釋放可能帶來環境生態的潛在危險，所以開發對生態與環境更安全的、新一代滅活的生物農藥十分必要。而無芽胞的蘇云金芽胞桿菌可以產生晶體，并具有與有芽胞蘇云金芽胞桿菌相當的活性，具有一定的應用潛力[Sanchis，V.，M.Gohar，J.Chaufaux，et?al.，1999.Development?and?field?performance?of?a?broad-spectrum?nonviable?asporogenic?recombinant?strain?of?Bacillus?thuringiensis?with?greater?potency?and?UV?resistance.Appl?Environ?Microbiol.65(9)：p.4032-9]。

研究發現在芽胞的形成過程中，母細胞中4個全局調控因子σ^E因子、SpoIIID、σ^K因子、GerE先后作用，分別在芽胞不同的發育階段起作用，控制芽胞形成的一系列基因的轉錄與調控，其中σ^K因子和σ^K因子是轉錄起始因子，gerE基因和spoIIID基因類似，其表達產物為小型序列特異性DNA結合蛋白，主要對σ^K因子或σ^E因子控制轉錄的相關基因起特異性激活或者抑制的轉錄調控作用[Wang，L.，J.Perpich，A.Driks，et?al.，2007.Maintaining?the?transcription?factor?SpoIIID?level?late?during?sporulation?causes?spore?defects?in?Bacillus?subtilis.J?Bacteriol.189(20)：p.7302-9.Eichenberger，P.，M.Fujita，S.T.Jensen，et?al.，2004.The?program?of?gene?transcription?for?a?single?differentiating?cell?type?during?sporulation?in?Bacillus?subtilis.PLoS?Biol.2(10)：p.e328]。在Bt中σ^K因子對spoIIID基因具有正調控作用，同時SpoIIID蛋白對σ^K因子的表達具有正調控作用，而σ^K因子對σ^E因子的表達具有負調控作用。重要的是spoIIID基因突變體可以產生伴胞晶體，但不產生芽胞[張茜茜，束長龍，張杰，等.2009.蘇云金芽胞桿菌spoIIID基因缺失突變株的特點.微生物學報，49(9)：1165-1170]。