中文摘要：

蝗虫（Locust）是世界性的重大农业害虫，蝗灾与水灾、旱灾常相间或伴随发生而成为人类历史上三大自然灾害。蝗灾的频发，给农业生产造成了重大损失。目前，我国对于蝗虫的防治，仍然主要是采用化学防治。大面积化学农药的使用，不仅严重污染了生态环境，给人类健康造成威胁，还使蝗虫产生抗药性。因此，寻求对蝗虫有效的生物防治措施，维护生态平衡，实现农业的可持续发展具有十分重要的意义。本课题主要内容是对高效抗蝗虫Bt菌株的杀虫晶体蛋白质基因进行克隆、序列分析和表达研究，分析该基因的结构特点，在DNA分子水平上分析该基因编码的晶体蛋白质的杀虫特性，分析其在不同受体菌中的表达水平。开展抗蝗虫Bt菌株杀虫晶体蛋白质基因的克隆、序列分析和表达研究，对于充分利用我国微生物和基因资源，保护知识产权具重要意义；为抗蝗虫Bt菌株的遗传改良和抗虫转基因植物奠定基础。

结论摘要：

以东亚飞蝗为试虫，对本实验室分离的苏云金芽孢杆菌抗蝗虫的活性进行了检测，从中筛选出了一株具有较高活性的菌株H-13，并对该菌株的有关特性进行了研究，结果表明，H-13的伴孢晶体为菱形，由128kDa的原毒素蛋白组成，经胰蛋白酶水解得到62kDa的核心毒素；H-13至少含有4个质粒，其杀虫晶体蛋白质基因定位在染色体上。H-13的发酵液和晶体蛋白质经处理后对蝗虫的毒力可明显提高，且杀虫速度快。同时用免疫荧光技术对感染了H-13的发酵液处理液后死亡的成虫肠道中的杀虫晶体蛋白质进行了检测，在死亡成虫中肠膜细胞中检测到大量的H-13杀虫毒素的存在。用简并性引物，采用两步PCR和Walker PCR等技术，克隆了H-13的杀虫晶体蛋白质基因，该基因全长为3726bp, 编码1144氨基酸，核心毒素区域由587氨基酸组成三个结构域。通过NCBI BLAST分析表明，H-13的杀虫蛋白质的氨基酸序列与Cry7Ba1的同源性为62%，被国际苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白质命名委员会命名为Cry7Ca1。该基因在大肠杆菌Bl21和Bt无晶体突变株BMB171中均能稳定表达。