CN1480533A - 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A - Google Patents

改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A Download PDF

Info

Publication number
CN1480533A
CN1480533A CNA021390002A CN02139000A CN1480533A CN 1480533 A CN1480533 A CN 1480533A CN A021390002 A CNA021390002 A CN A021390002A CN 02139000 A CN02139000 A CN 02139000A CN 1480533 A CN1480533 A CN 1480533A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sequence
gene
dna
cry2a
table seq
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA021390002A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1244697C (zh
Inventor
林拥军
张启发
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong Agricultural University
Original Assignee
Huazhong Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong Agricultural University filed Critical Huazhong Agricultural University
Priority to CN 02139000 priority Critical patent/CN1244697C/zh
Publication of CN1480533A publication Critical patent/CN1480533A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1244697C publication Critical patent/CN1244697C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

一种改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白DNA序列Cry2A。其特征在于:设计并合成了苏云金芽胞杆菌杀虫蛋白DNA序列Cry2A;与原始Cry2A DNA序列比较,该DNA序列编码蛋白的氨基酸组成不变,植物偏爱性密码子的使用频率较高,消除了原始DNA序列中的富含AT序列和存在的反向重复序列以及不明确的真核DNA序列内含子序列,C+G含量为59.04%,与原始DNA序列的同源性为69.45%。在编码序列的5’端添加有引导序列和3’端添加加尾识别信号序列。本发明的DNA序列可在植物细胞种表达,并可应用于转基因抗虫植物的育种上。

Description

改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A
                             技术领域:
本发明属于人工改造合成苏云金芽胞杆菌(Bt)杀虫晶体蛋白(ICP)基因的DNA序列及其制备方法。本发明的DNA序列可作为在转基因抗虫植物中高效表达的分子育种的技术领域。
                             背景技术:
虫害是造成农业生产损失的一个重要因素。据统计,虫害每年给农业生产造成的直接经济损失高达13%。
化学杀虫剂曾对防治虫害、稳定农业生产做出过重要贡献。随着人们对化学杀虫剂环境危害的认识、环保意识的日益加强,对环境安全的生物杀虫剂已成为研究的热点。在生物杀虫剂中,目前研究最清楚、应用最成功的是一类Bt制剂。Bt制剂的有效成分是Bt杀虫晶体蛋白(ICP)。Bt杀虫晶体蛋白(ICP)是苏云金芽胞杆菌在芽胞形成过程中产生的。但生产上也发现,Bt制剂存在着不稳定的问题,一方面在田间易被雨水冲刷流失,药效短;另一方面,因为Bt杀虫剂的活性成份是蛋白质,在阳光中紫外线的照射下易被分解而失效。植物转基因的成功为Bt杀虫晶体蛋白的应用提供了一条崭新途径。
Bt杀虫晶体蛋白(ICP)是由Bt基因编码产生。许多ICP的氨基酸序列存在不同程度的同源性。1989年,Hfte和Whiteley(Hfte H and Whiteley HR,Microbio.Rev.,53:241-255)根据ICP的杀虫谱及氨基酸序列的同源性将当时发现的大约42个基因分为五大类、15个亚类。其中前四类为晶体蛋白的基因家族(Cry),第五类被称为细胞溶解蛋白基因(Cyt)。CryII基因编码对鳞翅目昆虫有毒性的CryI蛋白,CryII基因编码对鳞翅目和双翅目昆虫有毒性的CryII蛋白,CryIII基因编码对鞘翅目昆虫有毒性的CryIII蛋白,CryIV基因编码对双翅目昆虫有毒性的CryIV蛋白。由于新的杀虫基因的不断分离鉴定,根据Hfte和Whiteley的双重分类方法,1992年,Feitelson等(Feitelson et al.,Bio/Technology,10:271-275,1992)对原有的分类进行了补充,将Bt基因分为7大类,29亚类。除原来的5大类,新增加了CryV和CryVI两大类。随着新Bt基因数量的不断增加,人们发现原有的分类方法存在氨基酸同源性与杀虫特异性相互矛盾的问题。因此,在1995年无脊椎病理学会年会上专门成立了由Crickmore等人组成的Bt基因命名委员会,提出了以杀虫蛋白氨基酸序列同源性为唯一标准的分类命名体系,将Bt基因分为17大类、36亚类(Crickmore et al,1995),1996年增补为21大类、44亚类;至2002年8月2日,Bt基因达到42大类、110亚类,总计200多个Bt基因序列。
典型的ICP由两部分组成,N端的活性片段和C端的结构片段,带有结构片段的ICP被称为原毒素。它经过蛋白酶的消化作用后,产生有活性的毒性肽。最近有人指出,在N端的活性片段又分为毒性区和细胞结合区。当Bt杀虫晶体蛋白被靶昆虫取食后,经溶解和酶解两个步骤产生活性毒素分子,释放出的活性毒素可穿过昆虫中肠道滋养层细胞空隙直接与消化道上皮细胞作用。细胞结合区与昆虫中肠道上皮细胞的受体特异结合后,毒性区直接作用于细胞膜,使细胞膜穿孔,破坏细胞的渗透平衡,最后引起细胞的裂解。
1987年,Vaeck等(Vaeck et al.,Nature,328:33-37,1987)、Barton等(Barton etal.,Plant Physiol.85:1103-1109,1987)、Fischoff等(fischoff et al.,Bio/Technology,5:807-813,1987)获得了转Bt基因植物。但他们获得的这些早期的转Bt基因植株的抗虫性都很弱,难以检测出mRNA的转录,蛋白质表达量很低。造成Bt基因在植物中表达量低的原因有许多:例如,1、野生Bt基因中富含AT序列,在植物中表达的mRNA不稳定;2、野生Bt基因中可能存在真核基因的内含子切割位点、转录终止信号序列,造成转录本不完整或转录本的异常加工;3、微生物与植物在翻译中对密码子的使用频率上有很大差异,使翻译效率降低;4、真核基因的5’-UTR序列与原核基因有很大的不同,以及真核基因的3’端需要加尾识别信号序列。因此,要使得Bt基因在转基因植物中高效表达,必须对野生Bt基因进行有效的改造。
1990年Adang等(Adang et al,EP0359472,1990)通过调整野生基因的A+T含量和密码子的使用频率,使其与双子叶植物基因保持一致,去除了影响基因在植物中表达的AATGAA,合成了一个新Btt基因:新基因与原基因的同源性为85%,A+T含量下降到正常植物基因的水平(55%)。利用改造的基因转化植物,Bt蛋白的表达量得到提高。
1991年,Perlak等人(Perlak et al.,PNAS USA,7164 88:3324-3328 1991)在不改变晶体蛋白氨基酸序列的情况下,对CrylAb基因进行了部分改造或通过人工合成进行完全改造,选用植物偏爱的密码子,去除了原序列中干扰基因在植物中表达的元件,如ATTTA序列,获得了PM和FM基因;结果,转PM和FM基因植物的目标蛋白表达量获得提高。
1992年,郭三堆等人(郭三堆等,95119563.8,C12N5/32,1995)通过双链合成DNA方法,人工合成了全长1824bp的Cry1Ab和Cry1Ac融合的GFM杀虫基因,结果Bt毒蛋白在植物中的表达量大幅度提高,全合成基因比原基因的表达量提高了约100倍。之后,许多科学工作者对Bt杀虫基因进行了大量的改造研究,并利用改造的Bt杀虫基因做了大量的植物转化工作,为培育Bt抗虫植物打下了基础。据不完全统计,至今已有部分改良或人工合成的Bt基因(用于转基因植物)专利四十多项。
                             发明内容:
本发明的目的在于保持原始苏云金芽胞杆菌(Bt)Cry2A杀虫蛋白的氨基酸序列不变的前提下,通过人工改造合成新的Cry2A基因(DNA)序列及其制备方法。本发明的DNA序列将能够在植物细胞中高效表达,进而用于生产转基因抗虫植物
本发明通过以下方案实现:
一种Cry2A的苏云金芽胞杆菌(Bt)DNA序列,它具有核苷酸编码序列表SEQ.ID No.1所示的序列。还具有如序列表SEQ.ID No.2所示的5’端非编码的引导序列和序列表SEQID No.3所示的3’端的加尾识别的序列。
所述的的编码核苷酸序列SEQ.ID No.1的C+G含量为59.04%,与原始DNA序列的同源性为69.45%。
所述的DNA序列的密码子组成如图1所示。
一种改造合成苏云金芽胞杆菌(Bt)Cry2A基因DNA序列的方法,所述的方法包括它具有编码核苷酸序列表SEQ.ID No.1、序列表SEQ.ID No.2所示的5’端非编码的引导序列和序列表SEQ ID No.3所示的3’端的加尾识别的核苷酸序列。
所述的DNA序列,包括该DNA序列在植物细胞中的表达,更进一步的在植物转基因抗虫育种上的应用。具体步骤包括:(1)找出植物偏爱的密码子,在保持原Cry2A蛋白的氨基酸组成不变的情况下,用植物基因偏爱的密码子置换CryA基因对应的密码子,初步获得一个改造的DNA序列。(2)排除DNA序列中存在的造成植物基因转录本不稳定的富含AT序列以及常用限制性内切酶位点,然后通过置换密码子的方法进行改正消除。(3)用改进的Cry2A基因的编码序列的正链和对应的负链进行Blast2分析,通过置换密码子的方法排除基因内存在大的反向重复序列。(4)确定Cry2A基因如序列表SEQ ID NO:1所示的编码序列。(5)在确定的Cry2A基因的编码序列的5’端添加如序列表SEQ ID NO:2所示的序列,在3’端添加如序列表SEQ ID NO:3所示的序列。(6)在序列两端加上进一步克隆需要的限制性内切酶识别位点序列。最终确定如序列表SEQ ID NO:4所示的序列。(7)化学合成如如序列表SEQ ID NO:4所示的序列。
以下对核苷酸序列表进行说明:
1、序列表SEQ ID NO.1是设计的Cry2A的编码序列
2、序列表SEQ ID NO..2是序列2 5’端引导序列:
3、序列表SEQ ID NO.3是3’端加尾识别信号和转录终止序列:
4、序列表SEQ ID NO.4是合成的Cry2A基因序列
附图及其说明:
附图1:是本发明改造合成的新Cry2A的编码序列与原始Cry2A编码序列的密码子特征比较
与已有的Cry2A基因相比,本发明构建合成的新Cry2A基因(DNA)序列可在植物细胞中进行表达,并将可用于转基因抗虫植物的育种上。
                           具体的实施方式:实施例1植物基因和Cry2A密码子偏爱性分析:
从Genbank中查找原始Cry2A基因的核苷酸编码序列、找出984条植物基因编码序列及20条高度表达的核糖体蛋白基因编码序列,分别统计各类基因的密码子使用频率,列表1。从中可以发现,Cry2A基因与植物基因在密码子的使用上有较大差异,主要表现在:Cry2A基因对第三位摇摆碱基为A或T的密码子有偏爱性,而植物基因密码子的第三位摇摆碱基偏爱使用G或C。
  表1 各类基因密码子使用频率统计Codon  氨基酸  植物基因  植物核糖体蛋白基因  原始Cry2ATAA      $       292              5              1TGA      $       465              5              0TAG      $       227              10             0GCT      A       7061             80             9GCC      A       10110            181            7GCA      A       5519             38             9GCG      A       7736             89             5TGT      C       1663             15             3TGC      C       4454             54             1GAT      D       8003             65             24GAC      D       10376            111            0GAA      E       6316             41             15GAG      E       13956            200            4TTT      F       4189             20             28TTC      F       8711             108            5GGT      G       5567             82             17GGC      G       10549            120            2GGA      G       5193             49             16GGG      G       5470             49             7CAT      H       3123             21             8CAC      H       4565             72             3ATT      I       5047             46             16ATC      I       8608             147            5ATA      I       2781             6              18AAA      K       4817             38             8AAG      K       13807            375            1TTA      L       1698             1              29TTG      L       4270             35             9CTT      L       5304             53             12CTC      L       8852             160            4CTA    L       1966          5           6CTG    L       7342          71          3ATG    M       8337          88          11AAT    N       4672          25          55AAC    N       8376          81          13CCT    P       4137          43          12CCC    P       3893          78          1CCA    P       4245          32          11CCG    P       4866          62          2CAA    Q       4091          31          20CAG    Q       8188          109         8CGT    R       2145          40          7CGC    R       4596          127         0CGA    R       1239          13          4CGG    R       2808          25          1AGA    R       2676          16          18AGG    R       5024          93          6TCT    S       3586          26          15TCC    S       5603          103         4TCA    S       3536          22          15TCG    S       3296          34          4AGT    S       2524          11          18AGC    S       5339          41          4ACT    T       3639          31          21ACC    T       6012          122         6ACA    T       3558          17          23ACG    T       3356          29          7GTT    V       5612          61          15GTC    V       7167          125         2GTA    V       1989          9           14GTG    V       8343          119         6TGG    W       4236          29          8TAT    Y       3410          24          24TAC    Y       6851          77          3实施例2:Cry2A基因的密码子改造及合成的新Cry2A基因的密码子特征分析
依据表1分析结果,采用植物基因的偏爱性密码子置换原始Cry2A的对应密码子,消除Cry2A基因中ATTTA、AATGAA等富含AT序列和不明确的内含子序列,以及排除基因中存在的大的反向重复序列和常用限制性内切酶识别位点序列;设计出目标合成的Cry2A基因的编码序列如序列表SEQ IDNO..1所示。目标合成的Cry2A基因的密码子特征如图2所示。实施例3:合成的新Cry2A编码序列特征分析
将原始Cry2A与合成的新Cry2A编码序列进行Blast2分析,两条序列的同源性为69.45%。碱基组成的统计结果为:原始基因的C+G%为34.75%,新合成基因的C+G%为59.04%。编码的氨基酸序列的Blast2分析显示,两者编码的氨基酸序列完全一致。实施例4提高基因转录本在植物细胞中的稳定性和表达效率的末端序列的添加
通过对植物基因的5’端引导序列的结构分析,设计序列2,该序列如序列表序列表SEQ ID NO..2所示,并加在新Cry2A基因编码序列的5’端。另设计的序列如序列表SEQ ID NO..3所示,该序列添加在新Cry2A基因编码序列的3’端实施例5进一步克隆的限制性内切酶识别位点序列的添加
根据基因进一步克隆的需要,在设计序列的5’端添加BamH I内切酶识别位点序列ggatcc,3’端添加Sac I、BamH I和Hind III内切酶识别位点序列gagctcggatccaagctt。实施例6:新Cry2A基因的合成
通过以上步骤,设计出改造合成的新Cry2A基因序列如序列表序列表SEQ ID NO..4所示。然后通过化学合成该基因,装载在质粒载体pUC18上。实施例6合成基因在大肠杆菌细胞中表达和表达产物的毒性检测
将合成的新Cry2A基因构建到大肠杆菌质粒表达载体pGEX-KG,转化大肠杆菌DH10B)接种单菌落至20mL LB培养基培养4小时,加入IPTG诱导表达试剂,继续培养2-3小时;然后离心收集菌体,加入20mL无菌水重悬;液氮反复冻溶6次,离心去菌体,上清液喂食鳞翅目昆虫菜青虫和二化螟;毒性鉴定结果见表2和表3:
               表2本发明合成的基因表达产物对菜青虫的毒性鉴定
一、喂食24小时的统计结果 处理(三次重复) 试虫数(只) 平均死亡率(%) 校正死亡率(%)
    清水     18     5.56
    空白载体     18     11.11     5.88
    Cry2A     18     27.76     23.51
二、喂食48小时的统计结果 处理(三次重复) 试虫数(只) 平均死亡率(%) 校正死亡率(%)
    清水     18     5.56
    空白载体     18     22.22     17.64
    Cry2A     18     66.67     64.71
             表3合成基因表达产物对二化螟的毒性鉴定
一、喂食48小时的统计结果 处理(三次重复) b试虫数(只) 平均死亡率(%) 校正死亡率(%)
    清水     30     0     0
    空白载体     30     10.0     10.0
    Cry2A     30     30.0     30.0
二、喂食72小时的统计结果 处理(三次重复) 试虫数(只) 平均死亡率(%) 校正死亡率(%)
    清水     30     0     0
    空白载体     30     16.67     16.67
    Cry2A     30     66.67     64.29
例7植物转基因载体的构建
用Sac I和BamH I酶切装载有新Cry2A基因的质粒载体pUC18,电泳回收新Cry2A基因片段,将回收片段装载到含Ubiquitin启动子的中间过渡质粒;然后,用Sma I和Sac I酶切和回收,装载到植物转基因的双元Ti质粒载体,构建成完整的用于植物转基因的表达载体。
                            序列表Organization Applicant-----------------------
Street:狮子山街
City:武汉
State:湖北省
Country:中国
PostalCode:430070
PhoneNumber:027-87282038
FaxNumber:027-8739775
EmailAddress:zhanghb@mail.hzau.edu.cn<110>OrganizationName:华中农业大学Application Project-------------------<120>Title:改造合成的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A<130>AppFileReference:<140>CurrentAppNumber:<141>CurrentFilingDate:2002-08-04Sequence--------<213>OrganismName:苏云金芽胞杆菌(Bacilus thuringiensis)<400>PreSequenceString:1atgaacaacg tgctgaacag cggcaggacc accatctgcg acgcctacaa tgtcgtggcc      60cacgacccct tcagcttcga gcacaagagc ctggatacga tccagaagga atggatggag     120tggaagcgca cggaccacag cctctacgtc gccccagtgg tcggcactgt gtcgagcttc     180ctgctgaaga aggtgggtag cctcatcggc aagcgcatcc tgtccgagct ctggggcatc     240atcttcccca gcggtagcac caacctgatg caggatatcc tgcgcgagac cgaacagttc     300ctgaaccagc gcctgaacac tgacaccctc gctcgtgtca atgcggacct gatcggcctg     360caggccaaca tcagggagtt caatcaacag gtggacaact tcctcaaccc cacccagaac     420ccagtgccgc tgtccatcac gagctccgtg aacaccatgc agcagctgtt cctgaatcgc     480ctcccgcagt tccagatcca aggctaccag ctcttgctgc tgcccctctt cgctcaggcg     540gccaacatgc acctgagctt catccgcgac gtgatcctga acgctgacga gtggggtatc     600tccgccgcca ccctcaggac ctaccgcgat tacctgcgca actacacccg tgactattcc     660aactactgca tcaacaccta ccagaccgcc ttcaggggcc tcaacacccg cctgcacgac     720atgcttgagt tccgcacata catgttcctg aacgtgttcg aatacgtctc catctggagc     780ctcttcaagt accagagcct gatggtgagc tccggcgcta acctctacgc cagcggttcc     840ggcccacagc aaacccagag cttcaccgcc cagaactggc ccttcctcta cagcctgttc     900caagtgaata gcaactacat cctgtccggc atctccggta ccaggctgtc gatcaccttc     960cccaacatcg gcggtctgcc aggcagcacg accactcact ccctgaacag cgccagggtg    1020aactacagcg gcggtgtgag cagcggtctc atcggcgcca ccaatctcaa ccacaacttc    1080aactgcagca ccgtgctgcc acccctgtcc acccccttcg ttcgcagctg gctggacagc    1140ggcaccgata gggagggcgt ggctaccagc accaactggc agaccgaatc cttccagacc    1200actctgagcc tcaggtgcgg tgccttcagc gcccgcggca atagcaacta cttccccgac    1260tacttcatcc gcaacattag cggcgtccca ctcgtgatcc gcaacgagga cctgaccagg    1320cccctccact acaaccaaat ccgcaacatc gagtccccca gcggcacccc aggtggcgct    1380agggcctacc tggtgagcgt gcacaaccgc aagaacaata tctacgccgc taacgagaac    1440ggcaccatga tccatctggc ccccgaagac tacaccggct tcaccatcag cccaatccac    1500gccacgcagg tgaacaatca aacccgcact ttcatcagcg agaagttcgg caaccagggc    1560gacagcctga ggttcgagca gagcaacacc acagcccgct acaccctgcg tggcaatggt    1620aactcctaca acctctacct gagggtcagc agcatcggca acagcaccat ccgcgtgacc    1680attaacggcc gtgtgtacac cgtgagcaac gtgaacacca ctacgaacaa cgacggtgtc    1740aacgataacg gcgctcgctt ctccgacatc aacatcggta atatcgtggc cagcgataac    1800accaacgtca ccctggacat caacgtgacc ctcaactccg gcaccccctt cgacctgatg    1860aacatcatgt tcgtgcccac caacctgccg ccactctact aatga                    1905<212>Type:DNA<211>Length:1905
 SequenceName:SEQ ID NO:1
 SequenceDescription:Feature-------Sequence:SEQ ID NO:1:<221>FeatureKey:CDS<222>LocationFrom:1<222>LocationTo:1905
 Other Information:
 CDSJoin:NoSequence--------<213>OrganismName:未知<400>PreSequenceString:2agactcactc  gagcgtcgt cacacgcagc ttgtgcggga tatcatttgc ctgtaaccgg     60tttccttaaa gcgaaaaccc ccccacccaa aggtaaggct                          100<212>Type:DNA<211>Length:100
 SequenceName:SEQ ID NO:2
 SequenceDescription:Feature--------Sequence:SEQ ID NO:2:<221>FeatureKey:5′UTR<222>LocationFrom:1<222>LocationTo:100
 Other Information:
 CDSJoin:NoSequence--------<213>OrganismName:未知<400>PreSequenceString:3tgacgaattc ccgatctagt aacatagatg acaccgcgcg cgataattta tcctagtttg     60cgcgctatat tttgttttct atcgcgtatt aaatgtataa ttgcgggact ctaatcataa    120aaacccatct cataaataac gtcatgcacc tgaatagatc ttggacaagc gttaggccta    180tctgtgcatt acatgttaat tattacatgc ttaacgtaat tcaacagaaa ttatatgata    240atcatcgcaa gaccggcaac aggattcaat cttaagaaac tttattgcca aatgtttgaa    300cgatcgggga aattc                                                     315<212>Type:DNA<211>Length:315
 SequenceName:SEQ ID NO:3
 SequenceDescription:Feature-------Sequence:SEQ ID NO:3:<221>FeatureKey:3′UTR<222>LocationFrom:1<222>LocationTo:315
 Other Information:
 CDSJoin:NoSequence--------<213>OrganismName:苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)<400>PreSequenceString:4cggatccaga ctcactctga gcgtcgtcac acgcagcttg tgcgggatat catttgcctg      60taaccggttt ccttaaagcg aaaacccccc cacccaaagg taaggctatg aacaacgtgc     120tgaacagcgg caggaccacc atctgcgacg cctacaatgt cgtggcccac gaccccttca     180gcttcgagca caagagcctg gatacgatcc agaaggaatg gatggagtgg aagcgcacgg     240accacagcct ctacgtcgcc ccagtggtcg gcactgtgtc gagcttcctg ctgaagaagg     300tgggtagcct catcggcaag cgcatcctgt ccgagctctg gggcatcatc ttccccagcg     360gtagcaccaa cctgatgcag gatatcctgc gcgagaccga acagttcctg aaccagcgcc     420tgaacactga caccctcgct cgtgtcaatg cggacctgat cggcctgcag gccaacatca     480gggagttcaa tcaacaggtg gacaacttcc tcaaccccac ccagaaccca gtgccgctgt     540ccatcacgag ctccgtgaac accatgcagc agctgttcct gaatcgcctc ccgcagttcc     600agatccaagg ctaccagctc ttgctgctgc ccctcttcgc tcaggcggcc aacatgcacc     660tgagcttcat ccgcgacgtg atcctgaacg ctgacgagtg gggtatctcc gccgccaccc     720tcaggaccta ccgcgattac ctgcgcaact acacccgtga ctattccaac tactgcatca     780acacctacca gaccgccttc aggggcctca acacccgcct gcacgacatg cttgagttcc     840gcacatacat gttcctgaac gtgttcgaat acgtctccat ctggagcctc ttcaagtacc     900agagcctgat ggtgagctcc ggcgctaacc tctacgccag cggttccggc ccacagcaaa     960cccagagctt caccgcccag aactggccct tcctctacag cctgttccaa gtgaatagca    1020actacatcct gtccggcatc tccggtacca ggctgtcgat caccttcccc aacatcggcg    1080gtctgccagg cagcacgacc actcactccc tgaacagcgc cagggtgaac tacagcggcg    1140gtgtgagcag cggtctcatc ggcgccacca atctcaacca caacttcaac tgcagcaccg    1200tgctgccacc cctgtccacc cccttcgttc gcagctggct ggacagcggc accgataggg    1260agggcgtggc taccagcacc aactggcaga ccgaatcctt ccagaccact ctgagcctca    1320ggtgcggtgc cttcagcgcc cgcggcaata gcaactactt ccccgactac ttcatccgca    1380acattagcgg cgtcccactc gtgatccgca acgaggacct gaccaggccc ctccactaca    1440accaaatccg caacatcgag tcccccagcg gcaccccagg tggcgctagg gcctacctgg    1500tgagcgtgca caaccgcaag aacaatatct acgccgctaa cgagaacggc accatgatcc    1560atctggcccc cgaagactac accggcttca ccatcagccc aatccacgcc acgcaggtga    1620acaatcaaac ccgcactttc atcagcgaga agttcggcaa ccagggcgac agcctgaggt    1680tcgagcagag caacaccaca gcccgctaca ccctgcgtgg caatggtaac tcctacaacc    1740tctacctgag ggtcagcagc atcggcaaca gcaccatccg cgtgaccatt aacggccgtg    1800tgtacaccgt gagcaacgtg aacaccacta cgaacaacga cggtgtcaac gataacggcg    1860ctcgcttctc cgacatcaac atcggtaata tcgtggccag cgataacacc aacgtcaccc    1920tggacatcaa cgtgaccctc aactccggca cccccttcga cctgatgaac atcatgttcg    1980tgcccaccaa cctgccgcca ctctactaat gacgaattcc cgatctagta acatagatga    2040caccgcgcgc gataatttat cctagtttgc gcgctatatt ttgttttcta tcgcgtatta    2100aatgtataat tgcgggactc taatcataaa aacccatctc ataaataacg tcatgcacct    2160gaatagatct tggacaagcg ttaggcctat ctgtgcatta catgttaatt attacatgct    2220taacgtaatt caacagaaat tatatgataa tcatcgcaag accggcaaca ggattcaatc    2280ttaagaaact ttattgccaa atgtttgaac gatcggggaa attcgagctc ggatccaagc    2340ttc                                                                  2343<212>Type:DNA<211>Length:2343
SequenceName:SEQ ID NO:4
SequenceDescription:Feature-------Sequence:SEQ ID NO:4:<221>FeatureKey:gene<222>LocationFrom:11<222>LocationTo:2343
 Other Information:
 CDSJoin:No

Claims (5)

1、一种Cry2A的苏云金芽胞杆菌(Bt)DNA序列,它具有核苷酸编码序列表SEQ.ID NO:1所示的序列。
2、如权利要求1所述的DNA序列,它具有序列表SEQ.ID NO:2所示的5’端非编码的引导序列和序列表SEQ ID NO:3所示的3’端的加尾识别的序列。
3、根据权利要求1所述的DNA序列,其特征在于:编码核苷酸序列的C+G含量为59.04%,与原始DNA序列的同源性为69.45%。
4、根据权利要求1所述的DNA序列,其特征在于密码子组成如图1所示。
5、一种获得如权利要求1所述的DNA序列的方法,其步骤包括:,(1)找出植物偏爱的密码子,在保持原Cry2A蛋白的氨基酸组成不变的情况下,用植物基因偏爱的密码子置换CryA基因对应的密码子,初步获得一个改造的DNA序列;(2)排除步骤(1)所述的DNA序列中存在的造成植物基因转录本不稳定的富含AT序列以及常用限制性内切酶位点,然后通过置换密码子的方法进行改正消除;(3)用改进的Cry2A基因的编码序列的正链和对应的负链进行Blast2分析,通过置换密码子的方法排除基因内存在大的反向重复序列;(4)确定Cry2A基因如序列表SEQ ID NO:1所示的编码序列;(5)在确定的Cry2A基因的编码序列的5’端添加如序列表SEQ ID NO:2所示的序列,在3’端添加如序列表SEQ ID NO:3所示的序列;(6)在序列两端加上进一步克隆需要的限制性内切酶识别位点序列,最终确定如序列表SEQ ID NO:4所示的序列;(7)化学合成如序列表SEQ ID NO:4所示的序列。
CN 02139000 2002-09-04 2002-09-04 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A Expired - Fee Related CN1244697C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02139000 CN1244697C (zh) 2002-09-04 2002-09-04 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 02139000 CN1244697C (zh) 2002-09-04 2002-09-04 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1480533A true CN1480533A (zh) 2004-03-10
CN1244697C CN1244697C (zh) 2006-03-08

Family

ID=34147334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 02139000 Expired - Fee Related CN1244697C (zh) 2002-09-04 2002-09-04 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1244697C (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102094039A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 上海市农业科学院 一种转基因水稻Bt蛋白cry2a的原核表达及纯化方法
CN102094030A (zh) * 2010-11-30 2011-06-15 中国农业科学院作物科学研究所 编码杀虫蛋白基因Cry1Ab-Ma、其表达载体及应用
CN102392029A (zh) * 2009-12-03 2012-03-28 中国农业科学院植物保护研究所 改造的mcry2Ab4基因及其应用
CN102459315A (zh) * 2009-04-17 2012-05-16 陶氏益农公司 Dig-3杀虫cry毒素
CN102459316A (zh) * 2009-06-16 2012-05-16 陶氏益农公司 Dig-5杀虫cry毒素
CN101812467B (zh) * 2009-12-03 2012-05-23 中国农业科学院植物保护研究所 改造的Bt基因mvip3Aa11、mcry2Ab4、其基因组合及应用
CN102584960A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 四川农业大学 一种Bt蛋白Cry70Aa1、其编码基因及应用
CN102786584A (zh) * 2012-08-02 2012-11-21 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796182A (zh) * 2012-08-02 2012-11-28 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796183A (zh) * 2012-08-02 2012-11-28 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN105777880A (zh) * 2016-04-11 2016-07-20 中国农业科学院植物保护研究所 杀虫晶体蛋白、核酸、杀虫晶体蛋白的制备方法及其应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101255432B (zh) * 2008-03-03 2011-11-30 创世纪转基因技术有限公司 人工改造合成的杀虫基因及其编码的蛋白质与应用
CN103194460B (zh) * 2013-04-17 2015-04-08 中国农业大学 一种苏云金芽孢杆菌晶体融合蛋白Bt Cry3Bb的制备方法

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102459315A (zh) * 2009-04-17 2012-05-16 陶氏益农公司 Dig-3杀虫cry毒素
CN102459315B (zh) * 2009-04-17 2016-03-02 陶氏益农公司 Dig-3杀虫cry毒素
CN102459316A (zh) * 2009-06-16 2012-05-16 陶氏益农公司 Dig-5杀虫cry毒素
CN102392029A (zh) * 2009-12-03 2012-03-28 中国农业科学院植物保护研究所 改造的mcry2Ab4基因及其应用
CN101812467B (zh) * 2009-12-03 2012-05-23 中国农业科学院植物保护研究所 改造的Bt基因mvip3Aa11、mcry2Ab4、其基因组合及应用
CN102094030A (zh) * 2010-11-30 2011-06-15 中国农业科学院作物科学研究所 编码杀虫蛋白基因Cry1Ab-Ma、其表达载体及应用
CN102094030B (zh) * 2010-11-30 2012-08-29 中国农业科学院作物科学研究所 编码杀虫蛋白基因Cry1Ab-Ma、其表达载体及应用
CN102094039A (zh) * 2010-12-08 2011-06-15 上海市农业科学院 一种转基因水稻Bt蛋白cry2a的原核表达及纯化方法
CN102584960B (zh) * 2011-12-31 2013-11-27 四川农业大学 一种Bt蛋白Cry70Aa1、其编码基因及应用
CN102584960A (zh) * 2011-12-31 2012-07-18 四川农业大学 一种Bt蛋白Cry70Aa1、其编码基因及应用
CN102786584A (zh) * 2012-08-02 2012-11-21 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796183A (zh) * 2012-08-02 2012-11-28 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796182B (zh) * 2012-08-02 2013-12-18 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102786584B (zh) * 2012-08-02 2013-12-18 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796183B (zh) * 2012-08-02 2013-12-18 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN102796182A (zh) * 2012-08-02 2012-11-28 北京大北农科技集团股份有限公司 杀虫蛋白质、其编码基因及用途
CN105777880A (zh) * 2016-04-11 2016-07-20 中国农业科学院植物保护研究所 杀虫晶体蛋白、核酸、杀虫晶体蛋白的制备方法及其应用
CN105777880B (zh) * 2016-04-11 2019-10-01 中国农业科学院植物保护研究所 杀虫晶体蛋白、核酸、杀虫晶体蛋白的制备方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN1244697C (zh) 2006-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1480533A (zh) 改造合成的苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因Cry2A
Chen et al. Unusual conservation among genes encoding small secreted salivary gland proteins from a gall midge
CN102010873B (zh) 人工合成Bt抗虫基因Cry1Ab-t及其应用
JP2001506490A (ja) 鱗翅目−活性デルタ−エンドトキシンをコードするdnaおよびその使用
CN102660560A (zh) 人工合成Bt抗虫基因Cry1F-t及其应用
CN102094030A (zh) 编码杀虫蛋白基因Cry1Ab-Ma、其表达载体及应用
Apaydin et al. Isolation and characterization of Bacillus thuringiensis strains from different grain habitats in Turkey
CN107383177A (zh) 人工合成用于转基因抗虫植物的Bt杀虫基因mcry1Ab
CN104725516A (zh) 新型重组抗虫蛋白及其制备方法和应用
CN112779273A (zh) 人工合成的对草地贪夜蛾高毒力杀虫基因及应用
CN1483823A (zh) 改造合成的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因CrylC*
RU2377248C2 (ru) Устойчивые к грибкам растения и их использование
CN110551730A (zh) 茄二十八星瓢虫rps18基因及其在防虫害中的应用
CN1401772A (zh) 苏云金芽孢杆菌cryl基因、基因组合及表达载体
CN1401773A (zh) 对鳞翅目与鞘翅目昆虫高毒力的Bt基因、表达载体和工程菌
WO1991010363A1 (en) Agricultural-chemical-producing endosymbiotic microorganisms
CN1177038C (zh) 一株嗜盐碱杆菌及其专有质粒与应用
CN103421097B (zh) 杀线虫晶体蛋白基因cry003-148及应用
CN101413007B (zh) 对鞘翅目害虫高效的苏云金芽胞杆菌cry8Ⅰ基因、蛋白及其应用
CN103525836A (zh) 一种Bt Cry71Aa1操纵子基因及其编码蛋白和应用
US7662940B1 (en) Nucleotide and amino acid sequences from Bacillus thuringiensis and uses thereof
CN112126611B (zh) 一株高产吩嗪-1-羧酸的基因工程菌株及其构建方法和应用
CN1523110A (zh) 小麦糖原合成酶激酶基因
CN103525835A (zh) 一种Bt cry71Aa1基因及其编码蛋白和应用
CN103421098B (zh) 杀线虫晶体蛋白基因cry003-131及应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060308

Termination date: 20210904

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee