蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiesis,Bt）產(chǎn)生的殺蟲晶體蛋白能夠有效控制農(nóng)業(yè)害蟲。目前,一些殺蟲晶體蛋白基因（cry）已被轉(zhuǎn)入到重要的農(nóng)作物中用于防治田間害蟲。表達(dá)CrylAc和Cry2Ab殺蟲蛋白的轉(zhuǎn)基因棉花“BollgardⅡ”能有效控制甜菜夜蛾等棉田的鱗翅目害蟲。然而,大面積種植Bt棉花會(huì)導(dǎo)致田間害蟲對(duì)Bt抗性的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn),棉鈴蟲已對(duì)“Bollgard Ⅱ”轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)生了抗性,甜菜夜蛾同樣也存在對(duì)“Bollgard Ⅱ”轉(zhuǎn)基因棉花產(chǎn)生抗性的風(fēng)險(xiǎn)。但是,關(guān)于CrylAc/Cry2Ab殺蟲蛋白對(duì)甜菜夜蛾的作用機(jī)制認(rèn)識(shí)尚不清楚,這將導(dǎo)致不能及時(shí)調(diào)整新的抗性治理策略,從而影響轉(zhuǎn)基因作物的長(zhǎng)久使用。本論文中,我們通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)、分子生物學(xué)、昆蟲毒理學(xué)、生物化學(xué)等技術(shù)鑒定了甜菜夜蛾CrylAc和Cry2Aa殺蟲蛋白的結(jié)合蛋白,并對(duì)其進(jìn)行受體功能分析。研究結(jié)果為揭示Bt殺蟲蛋白對(duì)甜菜夜蛾的作用機(jī)制和害蟲抗性治理提供理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.甜菜夜蛾CrylAc結(jié)合蛋白的鑒定通過(guò)蛋白質(zhì)單向電泳和配體雜交鑒定得到CrylAc的結(jié)合蛋白,進(jìn)一步利用LC-MS... 

【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?１９９６－２０１５年全球轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化狀況（Ｊａｍｅｓ?２０１５），??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｃｒｏｐｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｏｒｌｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?１９９６－２０１５?（Ｊａｍｅｓ??２０１５）．??２．２?Ｂｔ的種類和殺蟲特點(diǎn)??

２．３?３Ｄ－Ｃｒｙ殺蟲蛋白的結(jié)構(gòu)??目前最大的Ｃｒｙ蛋白家族為３結(jié)構(gòu)域殺蟲蛋白（３Ｄ－Ｃｒｙ殺蟲蛋白），由至少??４０種不同族群２００多種不同的基因系列構(gòu)成。包括Ｃｒｙ２Ａａ、Ｃｒｙ４Ａａ、Ｃｒｙ８Ｅａ、??Ｃｒｙ３Ｂａ、ＣｒｙｌＡａ、Ｃｒｙ３Ａａ和Ｃｒｙ４Ｂａ在內(nèi)的７種不同的３Ｄ－Ｃｒｙ蛋白己經(jīng)被發(fā)現(xiàn)??（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９１；?Ｇｒｏｃｈｕｌｓｋｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９５；?Ｇａｌｉｔｓｋｙ?ｅｔ?ａｌ?２００１；?Ｍｏｒｓｅ?ｅｔ?ａｌ?２００１；??Ｂｏｏｎｓｅｒｍ?ｅｔ?ａｌ?２００５，?２００６；?Ｇｕｏ?ｅｔ?ａｌ?２００９）。雖然這些不同的Ｃｒｙ蛋白在氨基酸系??列水平存在差異，而且它們的殺蟲特異性也不同，但是通過(guò)Ｘ－射線晶體衍射對(duì)??它們的三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在Ｃｒｙ蛋白中存在３個(gè)高度保守的結(jié)構(gòu)域（圖??１．３）０?Ｄｏｍａｉｎ?Ｉ位于殺蟲蛋白的Ｎ端，由６個(gè)兩親ａ螺旋環(huán)繞一個(gè)疏水的ａ螺??５??

?ｐ?ＩｇＬｊＨ?一一－?—??ｃｒｙ?｜ｗ?ｍ?Ｔｍｔｔ?１?１?Ｉ?１?１?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?｜ｃｙ＜?１＾?ＩＭｒｉ?１１１１?１?Ｉｍ?１１??圖１．２?Ｂｔ蛋白對(duì)不同ＩＥ標(biāo)害蟲的活性譜（Ｖａｎ?Ｆｒａｎｋｅｎｈｕｙｚｅｎ?Ｋｅｅｓ?２００９）。??Ｂｔ蛋白家族中■表示有活性，Ｄ表示無(wú)活性，■表示可能有活性，□表示沒(méi)有檢測(cè)。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｂｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｆａｍｉｌｉｅｓ?ａｃｒｏｓｓ?ｏｒｄｅｒｓ?（Ｖａｎ?Ｆｒａｎｋｅｎｈｕｙｚｅｎ?Ｋｅｅｓ?２００９）．??Ｂｔ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｆａｍｉｌｉｅｓ?ａｒｅ?ｉｎｄｉｃａｔｅｄ?ａｓ?ｂｅｉｎｇ?ａｃｔｉｖｅ?■’?ｎｏｔ?ａｃｔｉｖｅ?□?，ｐｏｓｓｉｂｌｙ?ａｃｔｉｖｅ?■，?ｏｒ?ｎｏｔ?ｔｅｓｔｅｄ?□．??２．３?３Ｄ－Ｃｒｙ殺蟲蛋白的結(jié)構(gòu)??目前最大的Ｃｒｙ蛋白家族為３結(jié)構(gòu)域殺蟲蛋白（３Ｄ－Ｃｒｙ殺蟲蛋白），由至少??４０種不同族群２００多種不同的基因系列構(gòu)成。包括Ｃｒｙ２Ａａ、Ｃｒｙ４Ａａ、Ｃｒｙ８Ｅａ、??Ｃｒｙ３Ｂａ、ＣｒｙｌＡａ、Ｃｒｙ３Ａａ和Ｃｒｙ４Ｂａ在內(nèi)的７種不同的３Ｄ－Ｃｒｙ蛋白己經(jīng)被發(fā)現(xiàn)??（Ｌｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９１；?Ｇｒｏｃｈｕｌｓｋｉ?ｅｔ?ａｌ?１９９５；?Ｇａｌｉｔｓｋｙ?ｅｔ?ａｌ?２００１；?Ｍｏｒｓｅ?ｅｔ?ａｌ?２００１；??Ｂｏｏｎｓｅｒｍ?ｅｔ?ａｌ?２００５，?２００６；?Ｇｕｏ?ｅｔ?ａｌ?２００９）。雖然這些不同的Ｃｒｙ蛋白在氨基酸系??列水平存在差異，而且它們的殺蟲特異性也不同，但是通過(guò)Ｘ－射線晶體衍射對(duì)??它們的三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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