昆虫病原线虫共生菌Tc 毒素研究进展
2015-12-03南宫自艳王永娟王勤英
张 杰,南宫自艳,宋 萍,王永娟,王勤英
(河北农业大学植物保护学院,河北保定 071000)
目前生产上应用最多的微生物杀虫剂是苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis(Bt),而且已经成功商业化应用的杀虫蛋白基因也主要来源于Bt(Kumar et al.,2008;Van,2009)。Bt 制剂的大规模应用和表达Bt δ-内毒素基因的转基因植物的大面积种植,已经导致并加速了Bt 抗性昆虫种群的发展(Tabashnik et al.,1993)。因此,发掘新的杀虫毒素、丰富杀虫基因的多样性已成为当务之急(Bravo and Soberón,2008)。除了继续从不同Bt 菌株克隆、鉴定新型杀虫蛋白外,还需挖掘新的资源。现有研究表明,其它昆虫病原微生物中也存在不同类型的杀虫蛋白基因,其中引人注目的是在昆虫病原线虫共生菌中发现的具有杀虫活性的新型蛋白毒素复合物(Toxin complexes,Tc)(Ffrench-Constant et al.,2007;张四维等,2011)。
昆虫病原线虫共生菌是存在于昆虫病原线虫(Entomopathogenic nematodes,EPNs)肠道内的一类革兰氏阴性细菌,属于肠杆菌科Enterobacteriaceae(Gaugler,2002)。昆虫病原线虫和共生菌是互惠共生的关系,昆虫病原线虫作为载体负责将体内的共生菌送到昆虫血腔内,而共生菌在昆虫血腔内快速繁殖,负责杀死并分解昆虫,为线虫提供其所需的养分,昆虫病原线虫——共生菌复合体作为生物杀虫剂已被广泛应用于防治地下害虫和钻蛀类害虫(Gaugler and Kaya,1990)。1998年 Bowen 等从发光杆菌Photorhabdus luminescens W14 菌株的胞外分泌物中分离纯化出具有极高口服杀虫活性的Tc 毒素蛋白(Bowen et al.,1998;Bowen and Ensign,1998),为昆虫病原线虫共生菌的应用开辟了一条崭新的途径。随后,在另一种昆虫病原线虫共生菌——嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophila 中也发现了类似的Tc 毒素(Morgan et al.,2001;崔龙等,2003;Wang et al.,2012),这类……
