CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. Gen có hoạt tính gây độc ở Bacillus thuringiensis (Bt)
1.4.2.2. Các gen ngoại độc tố khác
Gen cytA: Là gen tổng hợp nên protein độc với tế bào động vật có xƣơng
sống và khơng xƣơng sống, hồng cầu động vật có vú. Gen này mã hố protein có trọng lƣợng khoảng 27kDa (trình tự khơng đồng nhất với bất kì gen cry nào) và
hoạt tính chống cơn trùng của protein này vẫn chƣa đƣợc xác định rõ. Theo một số nghiên cứu cho thấy protein này kết hợp vói một số protein do gen cryI mã hố tạo ra phức hợp tinh thể hình trứng có tác dụng độc với cơn trùng [74].
Nhóm gen vip (Vegetative Insecticidal Protein): Ngoài các gen cry tạo độc tố trong pha sinh bào tử của vi khuẩn Bacillus thuringiensis, cịn có nhiều hƣớng
nghiên cứu mới về gen vip. Gen vip mã hoá các protein trong pha sinh dƣỡng trong chu trình phát triển của vi khuẩn Bt và Bc có hoạt lực diệt cơn trùng có phổ tác dụng mạnh hơn các protein độc do gen cry mã hóa [46]. Theo Nguyễn Trung Nam & CS sau khi sàng lọc 290 chủng Bt để tìm ra các chủng có hoạt tính diệt cơn trùng nhận thấy: Hoạt lực diệt côn trùng của dịch nuôi cấy Bt ở pha log của sự phát triển tế bào vi khuẩn (trƣớc 30h) cao hơn dịch nuôi cấy ở pha tạo bào tử (72h); Số chủng Bt có hoạt tính diệt sâu ở pha log nhiều hơn so với số chủng có hoạt tính diệt sâu ở pha tạo bào tử và thời gian diệt sâu của các chủng này cũng ngắn hơn [11], [25].
Một số gen vip nhƣ vip1, vip2 và vip3 đã đƣợc nghiên cứu sâu về mặt phân tử và khả năng biểu hiện protein độc tố ở nhiều chủng khác nhau và các gen này đã đƣợc nhân dòng bằng kỹ thuật PCR [50]. Theo nghiên cứu của Victor & CS (2002), protein Vip3 có kích thƣớc khoảng 88,6 kDa và có hoạt tính kháng sâu xám (Agrotis ypsilon) cao gấp 260 lần so với protein CryIA và có phổ hoạt động rộng kháng một số lồi cơn trùng Bộ Cánh vảy nhƣ sâu xám, sâu cắn chồi thuốc lá (Heliothis virescens) và sâu xanh hại ngô (Helicoverpa zea). Trong khi đó, Selvapandiyan & CS (2001) đã xử lý dột biến mất đoạn đầu C và N của protein Vip nhằm mở rộng phổ hoạt động diệt côn trùng kháng lại nhiều loài sâu khác nhƣ sâu đục củ khoai tây (Phthrimea opercullelar), sâu đục thân ngô (Chilo partellus), sâu khoang (Spodoptera litura), sâu tơ hại cải bắp (Plutella xylostella). [67], [78].
Về cơ chế tác dụng độc của các loại protein Vip cũng đƣợc nghiên cứu và bƣớc đầu cho thấy giống nhƣ phƣơng thức tác dụng của tinh thể độc - endotoxins. Tuy nhiên protein Vip có hoạt lực sau 48-72 giờ sau khi ăn protein độc, trong khi với protein Cry là 16-24 giờ [84].
Một số nghiên cứu về mặt phân tử cho thấy có sự liên quan giữa gen vip và
gen cry. Theo nghiên cứu của Sylvain & CS (2002), sự tiết một lƣợng lớn của
ngoại độc tố liên quan đến sự có mặt của cry1B và vip2. Tác giả đã phân lập và
nghiên cứu 640 chủng Bt tự nhiên và nhận thấy các chủng mang gen cry1B và vip2 nằm trên cùng một plasmid là yếu tố di truyền cần thiết làm tăng lƣợng -exotoxin I ngoại bào [74].
Gần đây, đã có các nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động, hoạt lực diệt côn trùng, phổ tác dụng về gen vip để tiến tới phân lập và thiếp kế tạo vector chuyển gen vào thực vật. Theo các nhà khoa học việc tìm ra các gen vip có hoạt tính diệt cơn
trùng mạnh và ứng dụng để tạo ra cây chuyển gen có tính kháng sâu và phổ tác động rộng hơn là vấn đề đang đƣợc quan tâm của nhiều phịng thí nghiệm trên thế giới [6], [67], [74], [78], [84].