[发明专利]一种Cry2Ab蛋白突变体及其应用

说明书

本发明提供了一种Cry2Ab蛋白突变体及其应用，属于基因工程和生物防治技术领域。所述的突变体为Cry2Ab‑N151H，其氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示；或者为Cry2Ab‑L183I，其氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示。本发明获得的突变体蛋白Cry2Ab‑N151H相较于野生型对小菜蛾的毒力提高了59.9％；突变体蛋白Cry2Ab‑L183I相较于野生型对小菜蛾的毒力提高了107.0％，可有效替代传统Bt杀虫剂用于生物防治虫害。

技术领域

本发明属于基因工程和生物防治技术领域，具体涉及一种Cry2Ab蛋白突变体，及其在杀灭鳞翅目农业害虫中的应用。

背景技术

小菜蛾(Plutella xylostella)是世界性的鳞翅目害虫，广泛分布于我国的各个省份，并且它的取食谱很广，可以取食40种以上的寄主植物。现阶段对小菜蛾的防治主要是采取喷洒化学杀虫剂的手段，小菜蛾已经对其产生高水平的抗性，目前的研究表明，小菜蛾己经对50多种常用的化学合成杀虫剂产生了抗性，成为我国蔬菜种植的第一大害虫，给我国带来了巨大的经济损失。多年来人们一直致力于小菜蛾对农药产生抗性机制的研究，小菜蛾的防治研究已经成为世界范围内不容忽视的一项重要课题。

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis，Bt)是目前应用最广泛的微生物杀虫剂，被应用于世界各地控制农业害虫，而且小菜蛾也是目前唯一被报道的于田间对Bt毒素产生抗药性的害虫。Bt的特征之一是胞子形成的过程中同时产生伴胞晶体，主要成分是有杀虫效应的δ-内毒素，其中的Cry基因编码的杀虫蛋白——Cry蛋白，是杀虫机理研究最透彻、应用最广的δ-内毒素之一。

目前对Bt抗性治理的策略主要有：高剂量/庇护所、多基因策略、开发新毒素以及Bt Cry毒素的修饰改造等。高剂量/庇护所和多基因策略的局限性是只能将害虫抗性控制在较低的水平，长时间的使用有可能产生更严重的抗性；新毒素的研发由于筛选效率低，研发时间长，目前已经无法满足对抗性昆虫的治理。Cry毒素的修饰改造，是通过对关键氨基酸残基的替换、增加或缺失，达到对毒素进行修饰改造的目的。Cry毒素的修饰改造可以快速改变蛋白性质，如增加Cry毒素的稳定性、提高Cry毒素与昆虫中肠受体的结合、增强Cry毒素在昆虫中肠细胞膜的寡聚化能力或膜穿孔能力等，从而提高Cry毒素的杀虫活性、达到克服昆虫抗性的目的。

由于Cry毒素的修饰改造目的性强，改造效率高，因此成为Bt抗性治理中的重要手段。Cry蛋白的N端对于杀虫活性的发挥起到重要作用，且Cry蛋白对小菜蛾杀虫特异性相关氨基酸区域为¹⁴⁵S-W¹⁹⁸，但报道的多数突变体为活性降低的突变，通过单点突变提高活性的成功案例较少。

发明内容

为此，需要提供一种利用定点突变技术来构建具有高活性的Cry2Ab突变体，以提高杀虫效果。

为实现上述目的，发明人提供了如下技术方案：

一种Cry2Ab蛋白突变体，所述的突变体为Cry2Ab-N151H，其氨基酸序列如SEQ IDNO.6所示；或者为Cry2Ab-L183I，其氨基酸序列如SEQ ID NO.8所示。

所述的编码Cry2Ab-N151H突变体的基因序列如SEQ ID NO.5所示，编码Cry2Ab-L183I突变体的基因序列如SEQ ID NO.7所示。

进一步的，所述的Cry2Ab蛋白突变体在制备杀虫剂中的应用。

进一步的，所述的Cry2Ab蛋白突变体在杀灭鳞翅目害虫中的应用。

本发明的有益效果是：