在昆虫病原体中表达寄生虫毒素蛋白VRF1
Shuocheng Zeng1,2, Zhe Lin1, Xianhao Yu3
1State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents, Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China.
Applied and environmental microbiology
|June 5, 2023
概括
携带黄蜂毒蛋白的基因工程Beauveria bassiana (BbVRF1) 显示出对昆虫害虫的有效性增加. 这种增强的真菌杀虫剂通过增强真菌毒性,为综合性害虫管理提供了一个有前途的战略.
科学领域:
- 昆虫学 昆虫学是一门学科.
- 分子生物学分子生物学
- 虫害管理 虫害管理 虫害管理
背景情况:
- 昆虫病原菌对于综合性害虫防治至关重要,但与化学杀虫剂相比,它们往往缺乏足够的毒性.
- 棉花虫Helicoverpa armigera在Beauveria bassiana感染时激活了收费通道.
- 来自微型炎媒介的毒素蛋白VRF1通过抑制Toll通路和抗菌 (AMP) 表达来抑制H. armigera的免疫力.
研究的目的:
- 通过将微型炎媒介毒素蛋白VRF1集成到其基因组中来增强病原菌Beauveria bassiana的毒性.
- 评估工程真菌 (BbVRF1) 对关键农业害虫Helicoverpa armigera和Spodoptera frugiperda的疗效.
主要方法:
- 用Beauveria bassiana的基因工程来表达VRF1毒素蛋白质,从而产生了BbVRF1菌株.
- 通过确定中位致命剂量 (LD50) 和中位时间到致命性 (LT50) 来评估BbVRF1对H. armigera和Spodoptera frugiperda的毒性.
- 在BbVRF1和野生型B. bassiana感染后,测量H. armigera血细胞中抗菌 (AMP) 的表达水平.
主要成果:
- 与野生型B. bassiana相比,工程BbVRF1菌株对H. armigera的毒性显著增加,LD50下降2.36倍,LT50缩短84%,与野生型B. bassiana相比.
- BbVRF1对Spodoptera frugiperda (非自然宿主) 的有效性更大,LD50减少了3.45倍,LT50缩短了73%.
- 与野生型B. bassiana感染相比,感染BbVRF1导致H. armigera血细胞中AMP表达的显著下调.
结论:
- 改造的BbVRF1菌株代表了一种强大的生物杀虫剂,对自然和非自然宿主均具有增强的疗效,扩大了寄生虫黄蜂毒性因子的应用.
- 这项研究为开发下一代真菌杀虫剂提供了一种新的战略,通过利用寄生虫毒素蛋白来克服当前生物控制剂的局限性.
- 增强的BbVRF1毒性突显了其有效的害虫防治潜力,为化学杀虫剂提供了一个有希望的替代品.
