ประสิทธิภาพของ Vegetative Insecticidal Protein 3 (Vip3) จาก Bacillus thuringiensis Berliner สายพันธุ์ไทยในการควบคุมหนอนกระทู้ผัก (Spodoptera litura Fabricius)
Efficacy of vegetative insecticidal protein 3 (Vip3) from a Thai bacillus thuringiensis berliner strain for controlling common cutworm (Spodoptera litura Fabricius)
Abstract:
โปรตีน Vip3 เป็นโปรตีนพิษที่ถูกสร้างโดย Bacillus thuringiensis มีความเป็นพิษกับแมลงศัตรูพืชหลายชนิด การศึกษานี้ได้ทดสอบประสิทธิภาพของสารแขวนลอย B. thuringiensis สายพันธุ์ไทยจำนวน 93 ไอโซเลทในการควบคุมหนอนกระทู้ผัก Spodoptera litura (Fabricius) ในสภาพห้องปฏิบัติการ ผลการทดสอบพบว่า B. thuringiensis JC20 และ B. thuringiensis JC81 มีประสิทธิภาพในการควบคุมหนอนกระทู้ผักได้ดีที่เวลา 72 ชั่วโมงโดยมีร้อยละการตายเท่ากับร้อยละ 96 และ 83 ตามลำดับ ตรวจสอบยีน vip3 จาก genomic DNA และ plasmid DNA ที่สกัดได้จาก B. thuringiensis JC20 และ B. thuringiensis JC81 โดยใช้เทคนิค PCR ร่วมกับไพร์เมอร์ที่จำเพาะ นำผลิตภัณฑ์ PCR ไปทำให้บริสุทธิ์และหาลำดับนิวคลีโอไทด์ จากนั้นวิเคราะห์ความเหมือนกันของลำดับนิวคลีโอไทด์โดยใช้โปรแกรม BLAST ของ NCBI ผลการศึกษาพบว่า B. thuringiensis JC20 และ B. thuringiensis JC81 พบผลิตภัณฑ์ PCR ของยีน vip3 ที่มีขนาด 750 bp โดยพบได้ทั้งบน genomic DNA และ plasmid DNA จากการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของผลิตภัณฑ์ PCR ของยีน vip3 ใน B. thuringiensis JC20 และ B. thuringiensis JC81 มีความเหมือนกันกับยีน vip3A (94-100%) ผลของ Phylogenetic tree แสดงให้เห็นว่า ความสัมพันธ์ของยีน vip3 ที่มีใน B. thuringiensis JC20 แยกออกจากยีน vip3 ที่มีใน B. thuringiensis JC81 ภายใต้สภาพการเลี้ยงด้วยอาหารเลี้ยงเชื้อ TB ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 7 เป็นเวลา 48 ชั่วโมง พบว่า B. thuringiensis JC20 และ B. thuringiensis JC81 สามารถผลิตโปรตีนได้สูงที่สุดที่ 1.68 และ 1.73 มก/มล.ตามลำดับ ขนาดของโปรตีนที่ตรวจสอบได้ในสารละลายที่ผ่านการกรองของทั้งสองไอโซเลทโดยวิธี SDS-PAGE แสดงให้เห็นว่า B. thuringiensis JC20 มีขนาดโปรตีน 62 kDa, 45 kDa และ 25 kDa ขณะที่ JC81 มีขนาดโปรตีน 90 kDa, 65 kDa, 62 kDa, 45 kDa และ 25 kDa
Abstract:
Bacillus thuringiensis produces vegetative insecticidal protein 3 (Vip3) during its vegetative growth phase, which is considered as a candidate excellent toxic controlling various insect pest. A total of 93 B. thuringiensis supernatant was tested against common cutworm Spodoptera litura (Fabricius) in laboratory conditions. The results showed that JC20 and JC81 exhibited high larvicidal activity of 96 % and 83% mortality in 2 days, respectively. The total genomic DNA and plasmid DNA of JC20 and JC81 was extracted and vip3 gene were detected by PCR methods using specific primer. PCR products were purified, sequenced, and subjected to BLAST search at NCBI. The results revealed that JC20 and JC81 produced expected PCR products of vip3 gene around 750 bp and these genes presented in genomic DNA and plasmid DNA of the two isolates. Based on the comparisons of vip3, the PCR products of isolate JC20 and JC81 share the similarity with either vip3A (94100%). Phylogenetic tree showed that the relationship of Vip3 produced by JC20 was separated from a clade of Vip3 produced by JC81. Under the treatment with TB media at 30 °C, pH 7 for 2 days, JC20 and JC81 yielded the highest Vip3 protein concentration at 1.68 and 1.73 mg/ml, respectively. Molecular weight determination by SDS-PAGE revealed that filtrated supernatant of JC20 composed of approximately 62 kDa, 45 kDa and 25 kDa protein while JC81 composed of approximately 90 kDa, 65 kDa, 62 kDa, 45 kDa and 25 kDa protein.