改造Cry1Ac蛋白C端对转基因水稻抗二化螟虫的影响

二化螟虫的泛滥严重影响水稻的产量，cry1Ac基因是目前世界上应用最广泛和最高效的抗虫基因之一，但二化螟虫通过进化会逐渐对其产生抗性。通过改变蛋白结构来构建新的Cry蛋白是解决这一问题的有效途径之一。为分析改造Cry1Ac蛋白C端能否对转基因作物抗虫性产生影响，本研究采用Cry1Ja蛋白的C端替换Cry1Ac蛋白的C端，重组获得CryFLAc蛋白。将cry1Ac基因和编码CryFLAc蛋白的cryFLAc基因分别构建到pTF101.1-ubi植物表达载体上，利用农杆菌介导方法转化到吉林省水稻品种吉粳88中；采用PCR、RT-PCR、免疫检测试纸条检测的方法确定cry1Ac、cryFLAc基因整合和表达情况；通过室内和田间抗虫性测试评价CryFLAc和Cry1Ac蛋白对T1代转基因水稻抗虫性的影响。研究发现：cry1Ac、cryFLAc基因均成功整合到水稻基因组中，并稳定表达；转cryFLAc基因水稻抗二化螟水平达到抗性级别，转cry1Ac基因水稻达到高抗级别；转cry1Ac基因水稻二化螟抗性高于转cryFLAc基因水稻。结果表明：Cry1Ja蛋白的C端替换Cry1Ac蛋白的C端不会提高转基因水稻的抗虫性。上述研究结果为人工设计合理化改造Cry蛋白提供了新的理论依据。