1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1研究意义昆虫病原线虫共生菌属杆菌目、肠杆菌科(enterobacteriaceae),革兰氏染色呈阴性,在昆虫病原线虫肠道内营兼性厌氧生长[1],硝酸还原酶阴性。
bovien在1937年首次发现线虫细菌的共生关系。
迄今为止,已发现共三个属的昆虫病原线虫共生菌,分别是致病杆菌 (xenorhabdus) 、 发光杆状菌属(photorhabdus)和嗜线虫沙雷氏菌(serratia nematodphila),它们分别与斯氏线虫(steinernematidae)、异小杆线虫(heterorhabditidae)和崇明拟异小杆线虫(heterorhabditidoides chongmingensis)共生[2,3]。
2. 研究的基本内容和问题
1研究目标建立稳定的杀虫毒素蛋白HS487表达体系,构建杀虫毒素蛋白HS487突变体系,探究杀虫毒素蛋白HS487与黑腹果蝇免疫系统的互作关系。
2研究内容本项目在利用大肠杆菌pET表达系统构建稳定的嗜线虫沙雷氏菌(Serratia nematodphila R187)杀虫毒素蛋白基因hs487表达体系基础上,进一步构建杀虫毒素蛋白基因hs487突变体;通过镍离子金属螯合亲和层析分离纯化得到重组目的蛋白;同时通过注射大蜡螟,对致死率进行分析,检测杀虫蛋白的毒力;之后通过针刺果蝇背胸部将正常表达杀虫毒素蛋白HS487的菌液及已突变失活的毒素蛋白HS487注入果蝇血腔,探究杀虫毒素蛋白HS487与黑腹果蝇免疫系统的互作关系3拟解决的问题建立稳定的杀虫毒素蛋白HS487表达体系;构建杀虫毒素蛋白HS487突变体系;目的蛋白的表达分离及纯化;杀虫毒素蛋白HS487与黑腹果蝇免疫系统的互作关系。
3. 研究的方法与方案
1研究方法及方案1.1杀虫毒素蛋白基因hs487克隆及测序从serratia nematodophila r187中采用酚提取法提取r187的总dna。
以serratia nematodophila r187的基因组为模板设计引物,在编码序列的上游依次加入限制性内切酶 ecorⅠ识别位点gaattc,在下游分别加入限制性内切酶hindⅢ识别序列aagctt,并在基因序列上游加上组氨酸标签。
1.2杀虫毒素蛋白基因hs487原核表达载体的构建将由pcr扩增及测序得到的目的基因与pet-32a质粒分别用ecorⅠ和hindⅢ双酶切,用琼脂糖凝胶回收试剂盒进行纯化,将纯化后目的基因片段和质粒载体用t4dna连接酶连接。
4. 研究创新点
本项目首次对拟异小杆类昆虫病原线虫共生菌Serratia nematodiphila R187所产生的杀虫毒素HS487进行原核表达和功能检验,建立稳定的表达体系。
同时建立其突变体稳定表达体系,利用荧光PCR技术探究杀虫毒素蛋白HS487对黑腹果蝇免疫系统的影响。
5. 研究计划与进展
杀虫毒素蛋白hs487基因及稳定表达载体已成功构建,杀虫毒素蛋白hs487分离纯化已经能够完成,通过大蜡螟检测其杀虫活性。
进一步构建杀虫毒素蛋白hs487突变菌株,预期通过同源杂交的原理得到杂合体。
从而模拟自然界外部创伤感染细菌的方法接入,侵入果蝇血腔。
