Экспрессия cry2Ah1 и двух мутантов домена II в трансгенном табаке обеспечивает высокую устойчивость к чувствительной и устойчивой к Cry1Ac хлопковой совке

Для повышения инсектицидной активности нового гена cry2Ah1 бактерии Bacillus thuringiensis были созданы два мутанта: cry2Ah1-vp (V354VP) и cry2Ah1-sp (V354SP). Анализ SWISS-MODEL показал, что у обоих мутантов петля между β-4 и β-5 домена II имеет большую длину, благодаря чему они характеризуются более высоким сродством к везикулам мембран щёточной каймы (BBMV) Helicoverpa armigera по сравнению с Cry2Ah1. Кодонный состав генов cry2Ah1, cry2Ah1-vp и cry2Ah1-sp оптимизировали с учетом кодоновых предпочтений растений; полученные конструкции обозначили как mcry2Ah1, mcry2Ah1-vp и mcry2Ah1-sp. С помощью Agrobacterium-опосредованной трансформации их ввели в табак; всего получили соответственно 4, 8 и 24 трансгенных растения. Молекулярный анализ показал интеграцию экзогенных генов в геном табака и их успешную экспрессию на уровнях транскрипции и трансляции. Содержание белка Cry2Ah1 в трансгенных растениях табака составляло от 4,41 до 40,28 мкг/г сырой массы. Биологические испытания показали, что все трансгенные растения табака обладали высокой токсичностью для личинок как чувствительной к инсектициду, так и устойчивой к Cry1Ac хлопковой совки; наибольшая эффективность защиты от устойчивой к Cry1Ac хлопковой совки отмечена у трансгенных растений табака с конструкцией mcry2Ah1-sp. Полученные результаты свидетельствуют, что cry2Ah1 представляет собой перспективный инсектицидный ген Bt для борьбы с чувствительной и устойчивой к Cry1Ac хлопковой совкой, а также может применяться в биологической защите растений и для пирамидирования генов в Bt-культурах.