合成型蘇力菌毒素基因cry1A(c)與野生型基因cry1C之共同轉殖及其在菸草中殺蟲效力之表現差異 - 農業知識入口網

將不含蛋白C端結晶區域的蘇力菌（Bacillus thuringiensis）毒素蛋白之人工合成基因cry1A(c)，以及經過聚合?連鎖反應（PCR）分離與核酸定序的cry1C基因，分別構築於轉殖載體 pCAMBIA1300與pCHL1，得到質體pCAM-Ac與pN-IC101。藉由粒子轟擊法（particle bombardment）將質體射入菸草葉細胞中，篩選同時對抗生素Hygromycin（Hygr）與Spectinomycin（Spcr）有抗性的轉殖株，經由PCR篩檢，得到3棵同時帶有cry1A(c) 與cry1C的共同轉殖菸草Nt-Ac/C-1、Nt-Ac/C-2、Nt-Ac/C-3。利用南方墨漬法（Southern blot）鑑定共同轉殖菸草之Hind III限制?圖譜，得知cry1A(c)與cry1C基因共同進入植物細胞中，其中明確顯示cry1C進入葉綠體rbcL與accD基因之間的位置。針對cry1C 與cry1A(c)基因造成的殺蟲效果，分別以三齡的斜紋夜盜蛾（Spodoptera litura）幼蟲與蕃茄夜蛾（Helicoverpa armigera，又名玉米穗蟲）幼蟲進行共同轉殖菸草葉部的殺蟲活性測試。結果發現處理48小時後，共同轉殖菸草對斜紋夜盜蛾幼蟲之殺蟲效果到達100%，顯示葉綠體中的cry1C基因可表現出強效的殺蟲效果。對蕃茄夜蛾幼蟲所造成的死亡率，在96小時後，可達到25 - 33%。測量蟲體重之變化，發現轉殖cry1A(c)基因對蕃茄夜蛾幼蟲雖無高致死效果，平均蟲體重卻僅增加10.6 - 51.7%，而對照組蟲平均體重則增加255%，顯示轉殖cry1A(c)基因可明顯地抑制蕃茄夜蛾幼蟲的生長，進而達到植物保護之效果。此二個蘇力菌毒素基因在細胞內的表現差異，初步顯示葉綠體應是蘇力菌毒素基因表現之優良場所，且在不形成毒素晶體的情況下，即能發揮有效之致死效果。