共生菌(Amylostereum areolatum)温度适应性对松树蜂潜在分布区的影响

为明确国际重大检疫性害虫松树蜂(Sirex noctilio)的适生温度区间并划分其潜在气候分布区,研究了其生长发育必须的共生菌(Amylostereum areolatum)的温度适应性。对4个地区的松树蜂共生菌进行了0～45℃的梯度温度暴露处理,测定了温度对菌丝生长和产孢量的影响,并分别进行曲线拟合。结果表明:共生菌在10～30℃均能够正常生长,20～25℃为菌丝最适生长温度,25～30℃时适宜产孢,30℃时最适孢子萌发;不同地区菌株的相关参数有较明显的差异。以适生温度区间为数据支持修正了松树蜂全球潜在分布区的参数模板。

松树蜂与其共生真菌的互利共生关系

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是一种重要的国际林业检疫性害虫,主要危害针叶树,原产欧亚大陆和北非。近100多年来,先后入侵大洋洲(新西兰和澳大利亚)、南美洲(乌拉圭、阿根廷、巴西和智利)、北美洲(加拿大和美国),以及南非。2013年8月,在中国黑龙江省内首次发现松树蜂,目前发现其主要危害樟子松。松树蜂能与一种淀粉韧革菌属Amylostereum的真菌Amylostereum areolatum(Fr.)Boidin形成严格的互利共生关系,该虫除直接钻蛀树木外,还能通过产卵行为将自身毒素腺体分泌的毒素和体内共生真菌随同虫卵一起注入寄主树木体内,形成"虫-毒-菌"3个致害因子相互协作的特殊危害方式,加速树势的衰弱并造成寄主树木死亡。本文就国内外松树蜂与其共生菌互利共生关系的研究进行了综述,分别从结构与功能的层次上对其互利共生关系进行了梳理和总结,重点阐释了松树蜂与共生菌的营养共生关系,松树蜂携带传播共生菌的机制,共生菌的种群遗传学以及松树蜂毒素和共生菌在危害寄主树木时的协同关系等。以期为开展关于松树蜂的专项研究提供一些合理的建议,同时为积极有效地防控该害虫提供科学依据。

网隙裂粉韧革菌与松树蜂共生关系的研究进展

松树蜂是一种重要的国际林业检疫性蛀干害虫,在全球范围内对针叶树造成严重威胁。该虫原产于欧洲和北非,1900年入侵南半球,2002年入侵北美,2013年首次发现松树蜂及其共生菌传入并定殖于我国东北地区,严重危害樟子松林,造成巨大损失。全球各大洲目前除南极洲外均发现松树蜂危害。松树蜂与淀粉韧革菌属的真菌形成互利共生关系,在长期进化过程中,共生菌以无性生殖为主要方式,依靠松树蜂较强的飞行扩散能力跨越广阔地理区域进行传播,造成寄主植物的衰弱和死亡,这种稳定的共生关系可能是其分布广的重要原因。本文综述了树蜂属共生菌的种类,网隙裂粉韧革菌的生物生态学特性,松树蜂的虫-毒-菌的复合致害机制,网隙裂粉韧革菌对寄主树种的侵染力及机制,对松树蜂幼虫生长发育的必要性以及对松树蜂寄主选择行为的影响等研究进展,指出了我国局部地区分布的松树蜂对我国更多地区针叶树可能构成的潜在威胁。基于目前的研究基础,为了更好地探讨松树蜂-共生菌的分子机制,本文提出了关于共生体研究的下一步研究方向:松树蜂毒液、肠道微生物等对共生菌的影响和作用机制。以期为开展关于松树蜂的专项研究提供理论基础和合理的建议。同时为积极有效地全面防控该害虫提供科学依据。

网隙裂粉韧革菌不同生长时期转录组分析

网隙裂粉韧革菌Amylostereum areolatum是松树蜂Sirex noctilio携带并传播的共生真菌,与松树蜂之间存在严格的互利共生关系,其正常生长发育是松树蜂完成生活史的关键因子之一。为研究该共生菌生长发育的相关机制,我们对共生菌菌丝最大生长速率前期(7d)和后期(12d)样本进行转录组测序,在转录水平上分析差异表达基因在共生菌生长发育中的功能。结果显示,两个不同生长时期共有差异基因2425个,其中在共生菌最大生长速率前期样本中上调的基因有946个,下调的有1479个。Nr注释和GO功能富集分析结果表明,共生菌最大生长速率前期的差异表达基因主要与碳水化合物代谢、蛋白质合成以及水解酶活性相关。Pathway富集分析表明,差异表达基因显著富集在糖酵解/糖异生代谢通路上,并且这些基因在共生菌最大生长速率前期的样本中显著上调,表明其可能在网隙裂粉韧革菌的生长发育中发挥重要作用。通过分析两个不同生长时期共生菌基因的表达情况,挖掘参与共生菌生长发育的关键基因,旨在为探索松树蜂与其共生菌的互利共生机制提供理论基础。