基于基因组与蛋白质组联动的本地苏云金芽孢杆菌精准杀虫功能解析与菌株优选策略

来自研究人员的最新研究为解决农业害虫防控中苏云金芽孢杆菌(Bt)菌株筛选效率低的问题，通过整合基因组学和蛋白质组学技术，对72株本地Bt菌株进行多组学分析。研究发现Bt117对草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的毒力达商业菌株kurstaki的16倍，并首次揭示vip3A毒素受VipR调控的分子机制。该研究为靶向害虫防控和植物促生长基因(asbA/ipdC/accd)的协同开发提供了新思路。

　　

这项研究对本土分离的72株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)展开了基因组与蛋白质组的联合攻关。通过高通量测序锁定12株潜力菌株后，研究者采用蛋白质质谱鉴定出活性毒素组分，并借助幼虫生物测定验证了其杀虫效力。令人振奋的是，Bt117菌株对重大农业害虫草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)展现出16倍于商业标准菌株kurstaki的毒杀能力，而对棉铃虫(Helicoverpa armigera)的防治效果与Bt506相当。

深入比较基因组学分析意外发现，新型杀虫蛋白基因vip3A的表达竟受VipR转录因子调控，这一突破性发现通过实验获得确证。系统发育树显示Bt117和Bt202在进化谱系上更接近蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，暗示杀虫基因可能通过水平基因转移(HGT)获得。研究还挖掘出植物促生长相关基因宝库，包括铁载体合成基因asbA、吲哚-3-丙酮酸脱羧酶基因ipdC和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶基因accd。

这项多组学驱动的创新研究不仅建立了Bt菌株快速筛选的新范式，更为开发兼具杀虫与植物促生功能的"双效"微生物制剂提供了理论支撑，对推动可持续农业发展具有重要意义。