蘇云金桿菌廠家注意!解旋酶RecG可助力抗紫外線Bt菌株開發 |
來源:現代農藥 2020-8-25 9:54:00 |
蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis,Bt)作為一種微生物殺蟲劑,其銷量占據整個生物殺蟲劑的95%,由于對人、畜及害蟲天敵極少或完全沒有毒害作用,且不污染環境,在農業、林業、衛生害蟲的生物防治中占有重要地位。 蘇云金芽孢桿菌通過內生芽孢進行增殖,在形成芽孢的同時可以形成一個或多個不同形態、具殺蟲活性的的伴孢晶體蛋白(ICPs)。然而,芽孢和ICPs在紫外光(UV)條件下極易降解,導致Bt存在噴施后作用時間短的弊端,為了提高殺蟲效果往往需要多次使用,這就大大增加了使用成本,限制了其在世界范圍內的應用。正因如此,抗紫外線也一直是Bt研究的熱點。 近期,閩臺作物生態病蟲害防治國家重點實驗室&福建農林大學生命科學學院的最新科研成果表明,解旋酶RecG參與調控蘇云金芽孢桿菌對紫外線的抗性,這對于抗紫外線Bt的開發具有重要的指導意義。 RecG是生物體內的一種DNA解旋酶,其已被證明參與多種生物的DNA復制叉修復過程,目前對于其在蘇云金芽孢桿菌(Bt)中的認識還很有限。該實驗室的前期研究發現,Bt菌株LLP29在紫外線下連續增殖19代后的菌株對紫外線的抵抗力增強,而該菌株的RecG酶則被發現受損。 為了進一步了解RecG在Bt-LLP29抗紫外線中的作用機理,研究人員利用同源重組技術分別將該酶的編碼基因從Bt-LLP29菌株中進行敲除和回補,構建了RecG缺失突變體(Bt ΔrecG-LLP29)和回補株系(Bt recG-R)。通過比較不同突變體和原菌株對逆境條件的抗性,發現RecG缺失突變體BtΔrecG-LLP29對UV的耐受性顯著低于原始菌株Bt-LLP29和回補株系Bt recG-R;同時,缺失突變體的增殖速度也比其他供試菌株慢,究其原因,是由于受到紫外線照射后損傷的DNA無法被修復,導致DNA復制受阻從而影響菌株的生長增殖。缺失突變體菌株對過氧化氫(H2O2)的敏感性也高于原始菌株Bt-LLP29和回補株系Bt recG-R;當H2O2達到一定濃度時,缺失突變體菌株的增殖幾乎停滯,而原始菌株和回補菌株仍具有較高的活性;這表明缺失突變體菌株對強氧化環境的抵抗力明顯減弱,也證明了RecG在Bt抗氧化過程中的功能,其原因可能是RecG的缺失導致H2O2過氧化氫酶活性降低從而影響了菌株對H2O2的抗性。通過熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測不同強度紫外線處理下的Bt菌株中RecG的表達水平,發現RecG缺失突變體中RecG的表達水平幾乎為零,明顯低于原始菌株和回補株系;當暴露于紫外線下20 min時,原始菌株Bt-LLP29和回補株系的RecG表達水平最高,二者的解旋酶活性也高于RecG基因缺失突變體;隨著UV暴露時間的增加,RecG的表達先上升然后下降,這可能表明RecG在DNA修復的早期主要起著更重要的作用。 近年來,對環境危害友好的生物農藥已成為研究的熱點。在生物農藥使用過程中,紫外線很容易將生物農藥降解,從而大大減弱生物農藥的使用效果,因此,鑒定抗紫外線基因可以大大促進抗紫外線生物農藥的研發和使用。該項研究的結果表明,RecG與Bt的抗紫外線能力有關,這是關于Bt中RecG的第一個報告,它不僅有助于我們進一步了解Bt的抗紫外線功能,而且還為抗紫外線降解的生物農藥研發奠定了基礎。 |
相關閱讀 |
河南三個農業科技園位居國家前列 |
草銨膦市場看似前景可期,未來幾年市場又將如何? |
蘭亭鎮開展農藥包裝有償回收 |
首頁 | 快訊 | 產品庫 | 廠家庫 | 圖譜 | 種植技巧 |