从Bacillus thuringiensis中识别和功能描述了八个新型tpp家族基因
Beibei Cao1, Xiaoni Sun1, Changlong Shu1
1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, China.
Pest management science
|June 21, 2023
概括
研究人员确定了八个新的Bacillus thuringiensis (Bt) tpp家族基因,这些基因可以独立地杀死子害虫Laodelphax striatellus. 这些发现为生物害虫控制策略提供了新的遗传资源.
科学领域:
- 微生物学和遗传学 微生物学和遗传学
- 昆虫毒理学 昆虫毒理学
- 农业昆虫学 农业昆虫学
背景情况:
- 突菌 (Bt) 和其转基因作物是对农业害虫的重要生物控制剂.
- 研究了tpp基因家族,这是Bt杀虫基因的一个子集,其中一些成员如Gpp34Ab/Tpp35Ab和Tpp1/Tpp2需要共同表达以获得杀虫活性.
- 有限的研究存在于tpp家族基因能够独立杀虫功能.
研究的目的:
- 识别和描述表现出独立杀虫活性的新型tpp家族基因.
- 扩大可用的遗传资源,以开发有效的生物控制剂来对抗农业害虫.
主要方法:
- 对1368个野生型Bt菌株进行生物信息分析,以确定与tpp78Aa.Aa.同类的核酸序列.
- 克隆和表达八个新发现的tpp家族基因.
- 对表达蛋白质对五种不同的害虫物种进行生物测试,以确定杀虫效果.
- 遗传学分析和保存型号识别,以了解TPP家族内的进化关系.
主要成果:
- 从162个同源序列中识别了25个全长tpp家族基因.
- 八个新型的tpp基因 (Tpp78Ab1,Tpp78Bb1,Tpp78Ca1,Tpp78Da1,Tpp80Aa3,Tpp80Ac1,Tpp80Ad1,Tpp80Ae1) 显示出强大的杀虫活性,特别针对大米害虫Laodelphax striatellus.
- 针对L. striatellus. 的四种这些蛋白质,记录了低LC50值 (8.110.1μg mL-1).
- 遗传学分析揭示了TPP家族的共同祖先,具有保存的C端孔形成域和可变的N端动机.
结论:
- 八个新发现的tpp家族基因具有独立的杀虫活性,可以对抗重要的水害虫L.striatellus,为生物控制提供宝贵的遗传资源.
- 该研究强调了TPP家族内的进化保护和多样性,为进一步的功能和进化分析提供了基础.
- 这些发现有助于制定米种植的有针对性的生物害虫防治策略.
