对Bt蛋白抗性和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较

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1、ShortCommunication研究简报微生物学报ActaMicrobiologicaSinica50(6):828－834;4June2010ISSN0001－6209;CN11－1995/Qhttp://journals.im.ac.cn/actamicrocn对Bt蛋白抗性和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较1，221222*姜玮瑜，梁革梅，林毅，束长龙，宋福平，张杰1(华侨大学化工学院，厦门361021)2(中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室，北京100193)摘要:【目的】通过比较Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉铃虫中

2、肠细菌群落的结构组成，研究中肠微生物是否与棉铃虫Bt抗性产生有关。【方法】首先提取了棉铃虫中肠微生物基因组DNA，通过PCR扩增获得了16SrDNA全长片段及V3区。采用基于16SrDNA的免培养技术—16SrDNA文库建立和变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究了国内特有的Bt抗性和敏感品系棉铃虫中肠细菌群落组成，并对其进行分析和比较。【结果】16SrDNA文库测序结果表明，抗性品系与敏感品系棉铃虫中肠细菌群落特别是优势菌群非常相似，但在部分劣势菌群上存在差异。抗性品系中主要优势菌有:不可培养微生物(Unculturedbacterium)占56.4%

3、，鹑鸡肠球菌(Enterococcusgallinarum)占17.0%，铅黄肠球菌(Enterococcuscasseliflavus)占17.0%;敏感品系中主要优势菌为不可培养微生物(Unculturedbacterium)60.2%，鹑鸡肠球菌(Enterococcusgallinarum)占19.3%，铅黄肠球菌(Enterococcuscasseliflavus)占14.7%。随后进行的PCR验证表明，部分有差异的劣势菌在两种品系虫体都存在。DGGE图谱分析表明，这两个品系棉铃虫中肠菌群相似性达到92.3%。【结论】敏感品系与抗性品系棉

4、铃虫肠道菌群组成极其相似，推测抗性的产生与肠道微生物无直接关系。关键词:棉铃虫;中肠菌群;16SrDNA;变性梯度凝胶电泳;抗性;苏云金芽孢杆菌中图分类号:Q938文献标识码:A文章编号:0001-6209(2010)06-0828-07［9］苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis，简称险也在逐年上升。害虫抗性的产生向Bt制剂和Bt)产生的杀虫晶体蛋白对鳞翅目、鞘翅目、双翅目抗虫转基因作物的高效/可持续利用提出了巨大挑［1］等多种农业害虫具有特异杀虫活性，其产品已经战。因此，开展昆虫的抗性机制的研究，探索延缓和广泛地应用于农业、

5、林业害虫的防治。目前，编码杀克服这些抗性的产生的新对策、新途径，成为当今虫蛋白的多种cry基因经修饰和改造已被成功导入Bt研究领域最为活跃的热点课题。［2］多种植物中，并成功地应用于商业化。随着Bt杀昆虫肠道是众多微生物的良好生活环境，在长虫剂的大量使用，导致害虫对杀虫晶体蛋白产生了期的进化过程中，肠道微生物与其宿主形成了共生抗性。自McGaughey等报道印度谷斑螟(Plodia关系，肠道微生物对其宿主的生长发育起着非常重［3］interpunctella)对Bt产生抗性以来，通过室内筛选要的作用，共生菌有利于昆虫的繁殖、消化、营养物［4－5］［

6、10－14］已经获得多种Bt抗性昆虫。在田间或和温室质的摄取和信息素的合成等。2006年，大棚也分别发现了具有Bt抗性的小菜蛾(PlutellaBroderick等首次从中肠微生物角度出发，发现舞毒［6－7］［8］xylostella)和粉纹夜蛾(Trichoplusiani)。并蛾(Lymantriadispar)中肠细菌—肠杆菌且，随着转基因抗虫作物的大量种植，害虫的抗性风(Enterobactersp.NAB3)是Bt杀虫活性的发挥所必基金项目:国家重大基础研究发展规划项目(国家“973项目”)(2007CB109203、2009CB1189

7、02)*通信作者。Tel:+86-10-62815921，Fax:+86-10-62812642;E-mail:jzhang@ippcaas.cn作者简介:姜玮瑜(1983－)，女，江西人，硕士研究生，研究方向为微生物分子生态。E-mail:weiyuwxq@hqu.edu.cn收稿日期:2009-12-01;修回日期:2010-03-12姜玮瑜等:对Bt蛋白敏感敏感和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较./微生物学报(2010)50(6)829［15］需的。2009年，他们将研究对象扩大到六种鳞平皿中进行解剖取中肠，放在1.5mL的无菌EP管翅目供试昆

8、虫，验证了之前的研究结果，还发现Bt中。研究同品系内个体之间中肠菌群差异时，每头［16］活性与中肠微生物的关系与昆虫种类有