粉棒束孢Isaria farinosa的研发进展

粉棒束孢Isaria farinosa是一种常见的昆虫病原真菌,已被用作一种生物因子防治温带农林害虫、植物病原和线虫。同时,粉棒束孢作为冬虫夏草中的定殖真菌,严重危害冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis寄主蝙蝠蛾幼虫的饲养,引起了资源昆虫研究者的高度重视和控制。作为生防真菌,粉棒束孢资源的分布和筛选、分子鉴定和遗传多样性、培养、活性成分和药效、分子生物学、害虫生物防治、病害控制、安全性等是学术界的研究重点;作为冬虫夏草寄主昆虫病原菌,学界和产业界一直研究其感染特征、侵染机理和防霉剂筛选等,为这一真菌的高效安全控制提供基础。本文将综述粉棒束孢在利用和控制两大方面的研发进展。

虫花Isaria farinosa04-1产糖条件优化及其胞外多糖活性研究

以菌丝体量和胞外多糖(EPS)含量为衡量指标,通过单因素和正交试验对虫花Isaria farinosa 04-1的培养条件进行优化,确定了液态发酵的适宜条件为:蔗糖2.5%、牛肉膏0.8%、初始p H 4.0、温度28℃,优化后的菌丝体量和EPS含量分别比优化前提高了13.05%和37.66%。胞外多糖活性研究表明,EPS具有与透明质酸相当的吸湿保湿能力;能很好地清除羟自由基,EC50值可达1.285 mg/m L。此外,虫花EPS还具有良好的螯合铁离子能力,EC50值为2.606 mg/m L。

土壤微生态环境对冬虫夏草寄主蝙蝠蛾幼虫病原菌粉棒束孢宿存及毒力的影响研究

测定了温度、含水量、土壤微生物三个因素以探讨蝙蝠蛾幼虫生长过程中微生态环境对粉棒束孢(Isaria farinose)宿存及毒力的影响。结果表明粉棒束孢30℃保存6个月的宿存量降低至10^3个/g以下。随着保存温度降低,宿存量的下降速度变缓,粉棒束孢在-18℃保存1年后,宿存量仍基本维持在10^6个/g以上。粉棒束孢在低湿环境下(含水量<35%)保存1年的宿存量维持在10^4个/g,含水量45%~65%,粉棒束孢宿存量会先增加后降低,降低的速度基本随湿度的增加而增加,1年后宿存量降低至10^3个/g以下。土壤微生物对粉棒束孢的宿存具有明显抑制作用,野外高山草甸土壤中微生物显著抑制粉棒束孢萌发,不利于粉棒束孢的宿存,而室内饲养土壤由于幼虫排泄物、饲料腐殖质可能有利于粉棒束孢的宿存。上述研究结果为进一步制定粉棒束孢防治方法,同时也为粉棒束孢作为生防菌的有效保存提供了参考。

冬虫夏草培殖中粉棒束孢病害动态变化规律

【目的】本文探索了高海拔地区冬虫夏草培殖过程中寄主蝙蝠蛾幼虫粉棒束孢病害在土壤中的动态变化规律。【方法】本研究以分离的粉棒束孢为研究对象,模拟野外自然条件和室内人工饲养条件下蝙蝠蛾幼虫感染粉棒束孢病原菌的情况,测定蝙蝠蛾幼虫僵虫体及其周围土壤中粉棒束孢的动态变化。【结果】在室内人工饲养环境下僵虫体上宿存量随着感染粉棒束孢孢子量先逐渐增加,巅峰可达到16.48×10^9个,随后缓慢下降,3个月后仍保持在109水平,致死率保持在80%以上,周围土壤中的粉棒束孢含量先增加后缓慢下降,但是时间比僵虫体延后,致死率保持在50%以上;野外自然僵虫体上粉棒束孢含量增速比室内饲养环境缓慢,孢子量也是先逐渐积累,巅峰仅室内人工饲养环境的一半,随后快速下降,3个月后衰减了约90%,致死率低至50%以下,周围土壤粉棒束孢的含量缓慢增加后快速下降,致病率降至20%左右。【结论】野外高海拔自然环境不利于粉棒束孢的宿存和传播,室内饲养环境为粉棒束孢的宿存和传播里提供了有利条件,这可能是室内培殖容易爆发粉棒束孢病害的原因之一。

不同虫花棒束孢菌株固体培养提取物抗氧化和抗菌活性初步测定

虫花棒束孢(Isaria farinosa)是一种常见的土栖昆虫病原真菌,在害虫生物防治方面有着广泛研究和应用,其对人体保健、药效和活性成分等方面也有一定的研究。为了揭示不同菌株之间的差异,选择7个来源不同的菌株,经形态和分子鉴定后,通过大米固体培养和乙酸乙酯提取,进行了抗氧化和抗菌活性测定。研究结果表明不同来源的虫花棒束孢菌株,经相同条件的培养和提取得到的产物在抗氧化和抗菌活性方面呈现明显的差异,以菌株2142表现最佳,在抗菌实验中尤其突出。菌株2142乙酸乙酯粗提物(200 mg/m L)对蜡样芽胞杆菌的抗菌活性达到与阳性对照氨苄西林钠(80μg/m L)相似的水平。该菌株具有较好的应用前景,有待进一步深入研究。利用虫花棒束孢菌株研发保健产品或医药产品具有很好的潜力,但其菌株来源需要十分关注;筛选对人体安全可靠,并有利于产品开发利用的优良菌株是一项非常重要的工作。

1株重寄生真菌粉棒束孢鉴定及系统发育分析

报道寄生于蛹虫草子座尖端的1种真菌(No.YHIFXS-I001),通过形态和ITS测序鉴定其为粉棒束孢。研究发现,该粉棒束孢菌株具有长锥形,基部膨大、尖端变细的两型分生孢子梗,长链以及单孢两型分生孢子连结方式,拓宽了对粉棒束孢寄生式样和显微特征的认识。另外,对该菌株开展ITS测序分析,通过与GenBank中粉棒束孢ITS序列的整理和比较,确定NCBI数据库中粉棒束孢9条ITS序列为错误鉴定,同时解析了粉棒束孢种内ITS序列较低的遗传丰富度(单倍型多样性Hd为0.590,核苷酸多样性P i为0.00378)。利用ITS对粉棒束孢及其近缘物种分子系统学分析,发现粉棒束孢与其它棒束孢物种形成多系关系,这一结果揭示了棒束孢属3系分支的系统分类格局,暗示粉棒束孢与其他棒束物种进化差异,对其系统学研究将有启示作用。

小金蝠蛾幼虫血细胞对病原真菌的免疫防御研究

[目的]研究小金蝠蛾幼虫血细胞对不同病原菌侵染的细胞免疫响应差异,揭示拟棒束孢病害发生和冬虫夏草菌形成机理的细胞免疫差异。[方法]利用光学显微镜观察小金蝠蛾幼虫感染病原菌后血细胞的数量、形态变化、细胞免疫反应和黑化反应,以L-多巴为底物,采用分光光度法测定感染不同时间后的血淋巴中酚氧化酶活性。[结果]小金蝠蛾幼虫感染冬虫夏草菌的生存曲线无显著差异,血细胞对冬虫夏草菌无明显的集结、包囊、黑化等免疫作用,酚氧化酶活性侵染初期出现降低,然后逐渐恢复至健康幼虫水平;小金蝠蛾幼虫感染粉棒束孢的生存曲线具有显著差异,对感染早期血细胞具有明显的集结、包囊、黑化等免疫响应,酚氧化酶活性初期降低后逐渐升高。[结论]小金蝠蛾幼虫血细胞对病原真菌冬虫夏草菌和粉棒束孢免疫防御响应策略具有显著差异,血细胞对冬虫夏草菌无明显的免疫反应,对粉棒束孢虽然有强烈的免疫反应,但是不能阻止粉棒束孢的快速萌发而导致幼虫短期内死亡。

粉棒束孢类枯草杆菌蛋白酶结构基因及其上游序列的克隆与分析

粉棒束孢是一种常见的昆虫病原真菌,被广泛用于生物防治。运用PCR技术与DNA步移技术,从粉棒束孢中克隆出类枯草杆菌蛋白酶的结构基因及其上游序列。结构基因总长1 650 bp,扩出的结构基因DNA与其cDNA比较在距离起始密码子369 bp处有一个内含子,大小为51 bp。通过DNA步移技术得到的上游序列大小为3 189 bp,与cDNA相互重叠的部分为352 bp。分析表明,上游序列中没有明显的TATA-盒和CAAT-盒,但含有GC-box、热激转录因子(HSF)等重要的转录因子结合位点,以及GATA等启动子顺式调控元件。

卵寄生真菌虫草棒束孢几丁质酶基因IFCHI1的克隆与分析

为研究卵寄生真菌在寄生并破坏卵的过程中几丁质酶的作用,本研究从烟草南方根结线虫卵上分离得到虫草棒束孢HNE3,采用RT-PCR及RACE技术,首次克隆得到一个几丁质酶基因IFCHI1。该基因DNA序列全长1 417 bp,具有1个内含子,长度为61 bp,包含1个1 185 bp的开放阅读框(ORF),编码1个由394个氨基酸组成的蛋白。通过在线软件分析,该蛋白理论分子量为44.1 k Da,等电点为4.88。通过Gen Bank比对,几丁质酶IFCHI1属于第18家族糖基水解酶,比对分析不同来源真菌几丁质酶,发现该几丁质酶具有典型的催化区保守序列SIGGW和FDGIDIDWE及结合区保守序列GTWEQGVYDY和GLGGAMWWESS。同源性比对发现,该几丁质酶同昆虫寄生真菌几丁质酶同源关系近。结果表明,从虫草棒束孢HNE3克隆得到几丁质酶基因IFCHI1,为进一步明确该菌产生的几丁质酶对南方根结线虫卵壳降解及降低孵化率的作用机理提供理论依据。

虫花菌菌丝体糖蛋白的分离、纯化及其性质研究

目的 研究虫花菌[Isaria farinosa(Dicks)Fri]菌丝体糖蛋白的分子性质和免疫活性。方法 糖蛋白经热水提取、离子交换柱层析、乙醇分级沉淀、DEAE Biogel A柱层析及SephadexG 50柱层析手段分离纯化。用聚丙烯酰胺凝胶电泳和Sepharose6B柱层析证明其均一性。用柱层析法测定其分子量。用纸层析和气相层析分析确定其单糖组成。用红外光谱和核磁共振图谱推测其结构连接特性。动物实验研究其免疫活性。结果 分离得到一种糖蛋白PCAⅠ,为单一均匀的糖蛋白,分子量55.6万,糖含量74.2%,蛋白质含量25.6%。单糖组成为甘露糖和半乳糖,其摩尔比为1:1。糖链为高度分支的半乳甘露聚糖。PCAⅠ可明显提高小鼠单核巨噬细胞吞噬能力,并可使免疫器官脾脏明显增重。结论 PCAⅠ是虫花菌菌丝体的一种生物活性大分子成分。

冬虫夏草人工培殖过程中寄主昆虫粉拟青霉病原菌的分子生物学研究

虫草棒束孢Isaria farinosa是冬虫夏草人工培殖过程中寄主昆虫粉拟青霉病的病原菌。该文通过统计分析国内外相关文献和NCBI网站上登录的相关序列和基因信息,分析虫草棒束孢的分子生物学研究进展。结果发现不同国家发表的文献不同,登录的相关序列或基因的种类和数量存在差异。我国发表的文献和登录的序列或基因总量都最多,美国登录的功能基因总量最多。相关文献主要涉及粉拟青霉病在生物防治方面的应用。而与分子生物学相关的研究主要集中在该菌的系统分类学上;近年来开始了与虫草棒束孢作为生防菌相关的蛋白酶基因和几丁质酶基因等的研究。随着冬虫夏草在健康领域影响力的增强,以及虫草棒束孢全基因组序列的测序完成和药理活性的不断揭示,对虫草棒束孢分子水平的研究也必将越来越广泛和深入。

聚六亚甲基双胍对蝙蝠蛾幼虫病原菌粉棒束孢的杀菌效果和毒性评价

为了解聚六亚甲基双胍对冬虫夏草寄主昆虫蝙蝠蛾幼虫病原菌粉棒束孢的杀菌消毒效果和对蝙蝠蛾幼虫的毒性,本文采用了悬液定量杀菌试验、现场试验、稳定性试验及昆虫毒性评价方法,对该消毒剂的消毒相关性能及安全性进行试验观察。结果显示含2g/L聚六亚甲基双胍消毒液对粉棒束孢孢子悬液或者现场试验作用45–60min,杀菌率均可达到99.00%以上。聚六亚甲基双胍消毒原液及稀释液37℃保存3个月与1个月的下降率分别为2.10%和3.20%,性质比较稳定、杀菌效率短期内无显著降低;含量≤10g/L聚六亚甲基双胍消毒液对蝙蝠蛾幼虫死亡影响不显著,无明显的不良反应,属于实际无毒类物质。聚六亚甲基双胍消毒液性质稳定、杀菌效果好、无毒,可用于蝙蝠蛾幼虫饲料、饲养盒等的消毒。

一株感染杨尺蠖蛹的病原真菌的分离及鉴定

【目的】从山西省洪洞县的杨树丰产林中采集到几头自然染菌的杨尺蠖Apocheima cinerarius越冬蛹虫尸,经分离纯化得到一株病原真菌,定名为YHT01,确定该菌株的分类地位。【方法】用该菌株孢子悬浮液(1.0×108 conidia/m L)感染杨尺蠖蛹进行回接杀虫实验,扫描电镜观察菌株形态学特征,ITS序列测定并构建系统发育树对YHT01菌株进行分子鉴定。【结果】经YHT01菌株感染之后,杨尺蠖蛹节间处长出白色菌丝。该菌株在PDA培养基上的菌落呈椭圆形,白色,绒毛状,菌落背面呈橙黄色;扫描电镜观察结果显示,该菌株孢梗束呈扫帚状,分生孢子小,卵形至椭圆形,壁光滑,大小为(2.1-3.4)μm×(1.1-1.8)μm。该菌株的r DNA-ITS序列与Gen Bank中粉棒束孢Isaria farinosa(Holm:Fr.)Fr.(AB233337)的序列相似性达99%,在系统发育树的同一分支上。【结论】YHT01是杨尺蠖蛹的一株病原真菌,粉棒束孢Isaria farinosa。

虫花菌胞外糖蛋白的分离、纯化及其性质研究

虫花菌(Isaria farinosa(Dicks)Fr.)发酵液经超滤浓缩、乙醇沉淀、弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂去杂蛋白后,又经Sephadex G-150纯化得到PG。PG经醋酸纤维膜电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和Sepharose 4B柱层析,证明是单一均匀的糖蛋白。PG的分子量为11.1万。PG的糖含量为92.35％、蛋白含量为7.61％。PG用气相色谱、红外光谱分析表明含有D-甘露糖、D-半乳糖,其摩尔比是5.93:1。推测PG主要含α-型糖苷键。PG对小鼠实体瘤S-180有一定的抑制作用,抑瘤率为22.2％。

重要昆虫病原真菌粉棒束孢种群的遗传分化

粉棒束孢是一种重要的昆虫病原真菌.运用ISSR分子标记研究了安徽省6个不同地理环境的粉棒束孢种群遗传异质性.结果表明:10个多态性引物多态位点百分率高达98.5%,但种群水平的多态位点差异较大,在59.6%～93.2%.基于Nei遗传异质性分析得出各种群间的遗传分化系数(Gst)为0.3365,基因流(Nm)为0.4931;各种群间的遗传分化低于种群内的遗传分化,表明安徽省粉棒束孢的遗传变异主要存在于种群内.根据各菌株间的遗传相似系数进行UPGMA聚类,结果表明,西山种群是单系的同质种群,其余5个种群皆为多系的异质种群,其中鹞落坪种群的异质性最高,琅琊山种群异质性最低.各种群之间的地理距离与遗传距离之间无相关关系.根据6个种群间的遗传距离进行UPGMA聚类,可将它们分成3个类群,分类的结果与各种群的地理环境相符,反映出环境的异质性对种群异质性的影响.

几株类棒束孢菌株分类地位的修订

【背景】粉棒束孢是自然环境中常见的一种昆虫病原真菌,全球广泛分布且寄主多样。然而,棒束孢属许多种形态学特征相似,仅根据经典形态学鉴定容易出现错乱现象。长期以来依据形态特征鉴定为粉棒束孢的菌株,其准确的分类地位出现了越来越多的争议。最近,该属起源被确定是多系发生的。【目的】明确粉棒束孢的分类沿革并探究先前被鉴定为粉棒束孢菌株的准确分类地位。【方法】选取6株先前被鉴定为粉棒束孢的菌株,对其进行经典形态观察,并扩增5个基因位点(nrSSU、nrLSU、TEF、RPB1和RPB2)的基因序列,进行多基因分子系统发育学分析。【结果】通过查阅文献和实验研究,明确了粉棒束孢分类研究的历史沿革;供试的6株不同来源的菌株与粉棒束孢模式种亲缘关系较远,而与新成立的组合种Samsoniella hepiali完全一致。【结论】利用经典形态学特征和构建5个基因系统发育树,重新修订6株类棒束孢菌株的正确分类地位为Samsoniella hepiali。为该类昆虫病原真菌正确分类提供合理的方法,也为开发和利用该类菌株提供科学的指导。

不同虫花棒束孢菌株固体培养粗提物抗病毒活性测定

目的对不同虫花棒束孢菌株固体培养物进行有机溶液提取,并测定其抗肠道病毒71型(EV71)、黄热病病毒、日本脑炎病毒和登革病毒的活性。方法选取7个虫花棒束孢菌株,经常规活化、培养后,收集菌丝或培养混合物,采用乙酸乙酯浸泡,提取得到粗提物。利用细胞病变效应(CPE)观察法评价不同粗提物浓度(1.6、8.0、40.0和200.0μg/ml)抗4种供试病毒的活性。结果菌株1705、1785、2138、2140、2142、2185、CBS111113粗提物含量分别为417.1、346.4、380.7、338.0、474.3、458.0、475.9 mg,均为黄褐色油状;菌株2138、2140、2142的粗提物对登革病毒表现出较强的抗病毒活性。其中,菌株2138在200.0μg/ml浓度下对登革病毒有抑制作用,且无明显细胞毒性;菌株2140在40.0μg/ml和200.0μg/ml浓度下对正常细胞无明显毒性,且能够抑制50%的细胞病变;菌株2142在40.0μg/ml时对登革病毒有抑制,且无明显细胞毒性。其他菌株的粗提物对4种供试病毒均无明显抗病毒活性。结论不同来源虫花棒束孢菌株粗提物抗登革病毒活性不同,以菌株2142的抗病毒活性较强。部分菌株粗提物无明显抗病毒活性。