昆虫源共生菌鉴定方法研究进展

昆虫与共生菌的互利共生关系对于维持昆虫正常的生理功能和行为具有关键作用。研究共生菌对于理解昆虫生态、提高农业生产效率以及开发新的生物制药方法具有重要意义。然而,共生菌的多样性及其复杂的生态环境,对其鉴定提出了挑战。本研究回顾了从传统培养方法到先进分子生物技术的发展,特别关注了基于16S r RNA基因的分子鉴定、分子生物学方法和高通量测序技术在昆虫源共生菌鉴定中的应用,旨在为深入了解该领域提供资源。

昆虫内生细菌对蚜虫及寄生蜂功能的影响研究进展

内生细菌与其寄主昆虫在长期的进化过程中,形成了互利共生关系。内生细菌可为寄主昆虫提供生长发育所需的营养、合成生物活性物质、提高寄主昆虫的免疫力等。利用内生细菌改变昆虫生态适应性与抗逆性已经成为一个热门研究方向,并展现了良好的应用前景。本文综述了昆虫内生细菌对蚜虫及寄生蜂功能影响的研究进展,以期为昆虫内生细菌对蚜虫及寄生蜂的功能研究提供参考。

褐飞虱唾液内生菌对抗虫水稻过氧化氢酶的影响

为了解褐飞虱唾液内生菌是否引起植物体内过氧化氢酶活性的改变,采用褐飞虱直接刺吸和人工模拟褐飞虱刺吸的方法处理感虫水稻和抗虫水稻,提取并测定了水稻过氧化氢酶的活性。结果表明,在最初的4 h,褐飞虱直接取食水稻,表现出降低抗虫水稻的CAT活性;而无菌唾液模拟刺吸则使得抗虫水稻B5叶片部位的CAT酶活升高。说明褐飞虱唾液中的某些内生菌能抑制水稻的CAT酶活。本研究结果将为进一步明确植物-昆虫-内生菌的互作提供实验依据。

昆虫肠道微生物及其功能研究方法进展

昆虫是世界上种类最为丰富、分布最为广泛的动物类群,其肠道内栖息着复杂且多样的微生物。不同昆虫因肠道结构、肠道内环境、食性、龄期、外界环境不同,肠道内微生物组成与丰度也存在差异。肠道微生物主要通过垂直方向与水平方向在种群与个体间传播,对昆虫宿主营养代谢、生理行为、防御、解毒等诸多方面有重要影响;通过体外培养的方法可从培养基对昆虫肠道微生物进行分离,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)及16S rRNA基因测序技术等可迅速鉴定微生物;宏基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多种组学技术联合运用,使得肠道微生物鉴定与功能推测更为高效;体外试验、微生物补充、菌群移植、沉默微生物成员相关基因等试验方法使微生物功能验证更为准确;利用高温处理、溶菌酶处理、无菌饲养处理及抗生素处理等方式能清除肠道内的微生物群落,获得无菌昆虫用于功能验证试验,但当前使用最广的抗生素法在实际应用中仍存在一定局限;利用肠道微生物特性,通过共生菌基因工程防治有害生物与虫媒传染病。目前,昆虫肠道微生物在生态、经济、能源、环保等领域发挥着重要作用,随着新兴技术的发展融合,更多昆虫-微生物互作机制将会被揭示,通过昆虫肠道微生物控制有害生物控制手段也将更为多样、环保和高效。

我国作物病虫害生物防治研究与应用最新进展

本文总结了近5年来我国在作物病虫害生物防治研究和应用方面的最新进展,包括作物害虫、病害(真菌、细菌和病毒病)和线虫的生物防治、植物免疫和昆虫性信息素的研究和应用,以及新方法和新技术在作物病虫控制中的应用。同时,与国外的研究进展进行了比较,指出了存在的主要问题、发展趋势与对策建议。

昆虫内共生菌研究概况

内共生菌与昆虫形成互惠共生关系,在宿主昆虫的生长、生殖、传播植物病害以及探讨生命起源与进化等等方面都有很重要的意义。从昆虫内共生菌的特点、内共生菌在昆虫体内的分布、对昆虫的影响、获得少或缺内共生菌的方法及其研究内共生菌的潜在意义等方面进行了综述。

木材生物病害严重区域古建筑木构件树种选择及与生物病害的关系

【目的】研究木材生物病害严重区域木结构古建筑木构件用材树种选材原则及与生物病害的关系,深入认识我国古建筑用材的树种配置模式和生物病害规律,为古建筑修缮保护和古代建筑史研究提供科学依据。【方法】以12座木结构古建筑修缮时因病害更换下来的30份旧木构件为研究对象,检测其生物病害种类、位置和程度,在木构件上切取样品,根据样品腐朽程度选用碳蜡包埋或普通制片方法,采用滑走切片机制备15~20μm厚显微切片,光学显微镜观察微观构造和生物病害特征,参照IAWA针叶树和阔叶树木材识别特征一览表,依据国家标准进行木材树种识别和生物病害等级判定。【结果】12座木结构古建筑木构件用材树种涉及12科14属,针阔叶树材占比分别为43.3%和56.7%,其中杉木属、桦木属、杨木属和硬木松是常用树种。浙江省古建筑木构件用材最为丰富,河南、贵州省古建筑木构件用材以阔叶树为主,湖南省古建筑木构件用材以针叶树为主。10种木构件中,承重且体积较大的木构件用材树种主要是杉木、落叶松、银杏、硬木松、桦木、锥木、楠木、栎木、榆木、杨木、番龙眼和厚皮香;非承重且体积较小或装饰用木构件用材树种主要是杉木、桦木、杨木、椴木、榆木和臭椿。14种树种的物理力学强度中等,气干密度和抗弯强度最大的是栎木,最小的是杉木;木材强耐腐及耐腐的树种有9种;易开裂的有4种。木构件受腐朽真菌、木蜂、蠹虫和白蚁等不同程度危害;易受木蜂侵害的树种为杉木、桦木和硬木松,易受蠹虫侵害的树种为硬木松、桦木和杨木,易受白蚁蛀蚀的树种为杉木、榆木、栎木和锥木;所有树种均易受腐朽菌侵害,其中杉木、桦木和杨木占比较大。【结论】木材生物病害严重区域古建筑木构件用材特点存在明显差异,不同木构件用材和同类木构件用材均存在差异。选材原则:1)从建筑安全性能考虑,木材物理力学性能是用材选择的首要因素;2)从材料采伐运输的经济便捷性考虑,宜选用当地常见乡土树种;3)因“就地取材”为其重要选材原则,导致不同地区用材差异较大;4)一定程度上受木构件使用用途影响;5)一定程度上受古建筑地位和功能影响。木材生物病害与木构件用材选择密切相关:1)尽管树种天然耐腐性存在差别,但真菌腐朽仍是12座木结构古建筑木构件用材材性劣化的首要生物病害因素,说明腐朽与古建筑所处气候环境关系更密切;2)木构件虫蛀病害以木蜂和蠹虫危害为首,木蜂筑巢树种的选择与木蜂种类、构件种类和建筑地域有关。

昆虫肠道共生菌中产γ-氨基丁酸菌株的筛选及鉴定

从白蚁、蜜蜂、蝗虫、蜻蜓等10种昆虫肠道中分离得到昆虫肠道共生菌51株,采用薄层色谱法初筛、高效液相色谱法复筛,获得了多株产γ-氨基丁酸(GABA)的菌株.对其中一株GABA产量较高的菌株FE-7进行了显微形态观察、生理生化与16S r DNA扩增序列系统发育分析,鉴定FE-7可能为芽孢杆菌属的一个新种,其发酵液中GABA含量初测为2.1 g/L以上.表明从昆虫肠道特境中筛选产γ-氨基丁酸菌株具有开发前景.

转基因抗虫棉对土壤微生物影响的初步研究

研究了种植转基因抗虫棉不同年限的棉田对土壤主要微生物的影响。结果表明,不同棉田每克干土中土壤微生物数量平均为11 162万个,其中细菌数为9 370万个,占总数83.95%,在总菌数中占绝对的优势,说明细菌是棉田土壤微生物的主体;放线菌次之,占14.44%;真菌最少,占1.62%。不同类型棉田在棉花生长的3个不同时期土壤中的细菌、真菌和放线菌的变化规律基本一致,分别在种植4年转基因棉花的棉田达到高峰值;但细菌数量变化较大,大体上呈现先上升后下降的趋势;真菌数量一直呈上升趋势;放线菌数量大体上呈一直下降趋势。可见,种植转基因棉对棉田土壤微生物的影响较大,且种植时间的长短对其有不同的影响。

转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移研究

【目的】研究转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌的种群动态变化,并监测nptⅡ基因向叶围细菌漂移的情况。【方法】采用常规培养的方法分析转基因抗虫棉33B、SGK321和GK12、受体棉33、石远321和泗棉3号叶围具有卡那霉素抗性的细菌在整个生育期的种群动态变化,并以质粒pBI121为对照,根据nptⅡ基因设计特异性引物,采用菌落PCR方法对分离的叶围卡那霉素抗性细菌进行nptⅡ基因漂移监测。【结果】6个棉花品种的叶围卡那霉素抗性细菌总数量和群落多样性指数随着时间的变化,在同一棉花品种不同采样时间之间差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间多数差异不显著。在转基因抗虫棉品种SKG321,GK12及受体棉泗棉3号的叶围细菌中发现阳性片段。【结论】叶围卡那霉素抗性细菌的总数量及群落多样性指数在抗虫棉与对应的受体棉之间多数差异不显著。转基因抗虫棉中的nptⅡ基因可能向叶围细菌漂移。

粘质沙雷氏菌对棉铃虫、菜青虫致病力及田间控制的研究初报

从棉田中自然死亡的棉铃虫体上分离到 1株粘质沙雷氏菌 ,经实验研究 ,该菌对棉铃虫、菜青虫、甜菜夜蛾具有致病力和田间控制作用 .

海洋源杀虫细菌100206菌株的发酵条件

通过单因子及正交试验对海洋源杀虫细菌100206的液体发酵条件进行优化筛选。结果显示:适宜的发酵培养基组成为黄豆粉2.00 g、淀粉2.90 g、碳酸钙0.20 g、葡萄糖0.50 g、酵母膏0.25 g、海水75.00 m l、蒸馏水25.00 m l、初始pH值7.50。用菌株100206在28℃、180 r/m in条件下培养72 h得到的发酵原液饲喂棉铃虫初孵幼虫,48 h后棉铃虫死亡率可达66.67%。

转基因抗虫棉叶围细菌种群动态变化及其分子鉴定

【目的】研究转基因抗虫棉叶围细菌的种群动态变化,并鉴定主要的细菌种群。【方法】采用常规培养的方法与RISA法相结合,分析转基因抗虫棉花33B、SGK321和GK12、受体棉花33、石远321和泗棉3号的叶围细菌在整个生育期的种群动态变化,并对主要细菌种群的ITS序列进行克隆测序,与数据库的序列进行比对鉴定细菌。【结果】6个棉花品种的叶围细菌的数量和群落多样性指数随着时间的变化,同一棉花品种不同采样时间之间差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间的差异较小。用RISA法分析棉花叶围细菌群落结构,能够得到清晰的指纹图谱,图谱表明叶围细菌群落结构复杂,多样性丰富,聚类分析结果表明,叶围细菌群落变化与棉花品种无相关性。从棉花叶围分离了104类菌株,对14个主要菌株进行分子鉴定,14个菌株的ITS序列都被GenBank收录(登陆号为DQ447751-DQ447764)。【结论】叶围细菌的总数量及群落多样性指数在抗虫棉与对应的受体棉之间多数差异不显著。棉花叶围细菌主要涉及9个细菌属,占优势的为芽孢杆菌属(Bacillus)、假单孢菌属(Pseudomonas)。

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移检测

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌nptII基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK321,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计nptII基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行nptII基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断nptII是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因nptII向根际细菌的基因漂移。

昆虫病原线虫共生菌无色杆菌的研究概况

综述了有关无色杆菌属细菌的研究成果 ,介绍了无色杆菌的分类、生物学特性、杀虫机理和产生的抗生素种类。

凝集素研究进展

凝集素包括微生物凝集素、植物凝集素、动物凝集素,它们在医药和农业科学领域中均有重要应用价值。不同来源凝集素的特点、分布及作用机理各不相同。凝集素的作用涉及细胞识别、微生物毒力决定子、植物抗虫、根瘤菌识别因子等诸多方面。

昆虫的耐寒机制及其研究进展

生活在温带和寒带的昆虫 ,都面临着一年一度的冬季低温的威胁。它们是如何渡过寒冷的冬天 ,其耐寒机制又是怎样 ?是昆虫生态学研究的重要内容之一 ,也是种群数量预测中不可忽略的问题。本文就昆虫的耐寒性及其机理 ,介绍了国内外的研究概况。

一种鳞翅目昆虫致病菌的鉴定

应用传统的细菌分类方法(形态观察、培养特征、染色反应、生理生化反应等)并结合Biolog细菌鉴定系统,将从死亡的黄野螟(HeortiavitessoidesMoore)幼虫身上分离得到的一种昆虫致病菌鉴定为沙雷氏菌属的粘质沙雷氏菌(SerratiamarcescensBizio)。

昆虫体内共生菌鉴定方法的研究进展

昆虫体内栖息着大量的微生物,对宿主生长发育、生殖、营养代谢以及免疫等方面均起着重要作用。目前,昆虫内生菌的鉴定方法有传统的鉴定方法和变性梯度凝胶电泳(DGGE)、16Sr RNA基因技术、分子杂交技术、限制性片段长度多态性(RFLP)、扩增性核糖体DNA限制性酶切片段分析(ARDRA)、实时荧光定量PCR技术(RT-q PCR)以及宏基因组测序技术等分子生物学方法。本文对这些鉴定方法在昆虫研究领域的应用进行概述,为昆虫内生菌的研究提供技术参考。

昆虫共生细菌研究进展

昆虫体内定殖着大量微生物,经过漫长协同进化,昆虫与这些微生物构建了共生体系,这些昆虫共生微生物参与整个生态过程,对于生态系统中物质转化与交换、能量流动与利用、信息传递与调控等均发挥着重要作用。昆虫共生细菌具有丰富的物种多样性;昆虫与其共生细菌之间通过化学机制、生理机制、生态学机制和遗传学机制构建复杂的共生体系;昆虫为细菌提供稳定的生境并共享特定的代谢途径,共生细菌则协助宿主营养代谢,提供食物中缺乏的养分,促进昆虫生长和繁殖;通过分泌抗菌肽、毒素等,细菌能增强昆虫对寄生物的防御能力和抗病性,并通过调节昆虫对非生物因子的抗逆性和耐药性,扩大昆虫的生态位。昆虫共生细菌在农林牧渔业可持续安全生产与医药研发等领域具有应用潜力和广阔的发展前景。