苏苏云金芽胞杆菌在芽胞形成过程中可形成具有杀虫活性的伴胞晶体,大多数菌株的伴胞晶体是在母细胞中形成的,在空间上与芽胞彼此相互独立。而个别菌株的伴胞晶体在芽胞外壁内侧形成,在芽胞成熟后与芽胞总是粘连在一起,产生晶胞粘连现象。本课题将以YBT-020菌株为材料,从考察启动子特性和寻找协助蛋白两方面来探索晶胞粘连现象的分子机制。为此,将克隆该菌株的伴胞晶体蛋白基因,分析启动子的表达性质,将该基因与典型杀虫晶体蛋白基因互换启动子,检测杂合基因的表达以及在形成晶胞粘连现象中的作用;利用改造的穿梭型BAC载体,构建该菌株的BAC文库,将重组BAC质粒转移到该菌株的晶体蛋白基因敲除突变株中,筛选晶胞粘连的重组子,通过亚克隆寻找控制晶胞粘连的最小基因片段,从而找到控制晶胞粘连的关键遗传因子。该机理的揭示可为构建在芽胞外壁内侧表达杀虫晶体蛋白基因的工程菌以及构建新型"生物囊"杀虫工程菌提供理论基础。
苏云金芽胞杆菌在芽胞形成过程中可形成具有杀虫活性的伴胞晶体,在芽胞成熟后伴胞晶体在空间上与芽胞彼此独立。而个别菌株的伴胞晶体在芽胞外壁内侧形成,产生晶胞粘连现象,如幕虫亚种形成典型的晶胞粘连现象。本课题从伴胞晶体蛋白基因本身以及外部因素入手,测定和寻找控制晶胞粘连现象的控制因子。首先,从幕虫亚种YBT-020菌株中克隆得到伴胞晶体蛋白的两个编码基因cry26Aa和cry28Aa,发现它们均能表达形成伴胞晶体。其次,通过基因重组和表达发现完整的晶体蛋白基因不能产生稳定的晶胞粘连现象,启动子或编码区等基因元件也不能产生晶胞粘连。第三,通过质粒消除、大质粒的结合转移、晶体蛋白基因的敲除以及相关重组菌的构建,发现粘连现象与p26质粒(带有基因cry26Aa的190kb质粒)紧密连锁,而且受一个反式因子控制。目前正在通过构建DNA文库和BAC文库测定该质粒的序列并通过互补试验寻找控制因子的编码基因。对于晶胞粘连现象的产生目前还没有报道任何线索,本课题揭示该现象是由位于携带基因cry26Aa的190kb质粒上的某个反式因子控制的,与芽胞形成期特异启动子的时空表达无关,且对晶体蛋白的类型有选择性。