玫烟色棒束孢转录组测序及潜在致病相关基因分析

本研究利用Illumina HiSeq高通量无参转录组测序对玫烟色棒束孢IFCF01菌株进行测序及分析,探讨玫烟色棒束孢转录组基因的表达特征,为该菌基因功能研究提供基础数据。转录组测序共获得540896444条序列片段。组装后共获得36466条基因序列集合,总长度为34551468 bp,平均长度947 bp。功能注释结果显示,共有22741个基因在Nr、GO、COG、KEGG等6大数据库被注释,占总数的62.36%。在Nr数据库中共有21737条基因得到注释,其中注释到球孢白僵菌的数量最多,为44.3%。共有10888个基因注释到COG数据库的25个功能类别,匹配上4060个基因序列。GO注释结果显示,共有9617个基因得到注释,分布在生物过程、分子功能、细胞组分3大类功能模块的49个亚类。共有14364个基因在KEGG数据库得到注释,涉及108个KEGG代谢途径。利用病原菌和寄主互作数据库,共鉴定到86条玫烟色棒束孢潜在致病相关的基因。对基因序列进行简单重复序列(SSR)位点检测共获得8572个SSR位点,发生频率为18.18%。本研究结果可为玫烟色棒束孢基因资源挖掘、功能基因研究及SSR分子标记奠定基础。

玫烟色棒束孢相容性农药筛选及混用对小菜蛾的防效

为了明确玫烟色棒束孢Isaria fumosoroseus与常用农药的相容性,本研究测定了7种常用农药制剂对玫烟色棒束孢菌丝生长、孢子萌发以及产孢量的影响,测试了相容性较好杀虫剂与玫烟色棒束孢混用对小菜蛾Plutella xylostella Linnaeus的防治效果。结果表明,田间使用浓度下,氯虫苯甲酰胺、双丙环虫酯和四氯虫酰胺对菌丝抑制作用相对较小,田间浓度和亚致死浓度的阿维菌素对菌丝生长具有促进作用。所有供试农药在田间使用浓度下对孢子萌发均具有明显抑制作用,抑制作用随农药浓度降低而减弱,其中噻虫啉和四氯虫酰胺对孢子萌发抑制作用相对较小。所有测试药剂对产孢量具有显著抑制作用,抑制作用随农药浓度降低而减弱,其中噻虫啉和氯虫苯甲酰胺抑制作用较小。玫烟色棒束孢3种浓度(9×10^(7)、9×10^(6)、9×10^(5)个孢子/mL)分别与次亚致死剂量四氯虫酰胺混用对小菜蛾的LT_(50)分别为2.19 d、2.94 d、5.16 d,杀虫速度高于单用相应浓度真菌处理(2.34 d、3.29 d、5.33 d)和四氯虫酰胺单独处理(10.60 d)。综合分析结果表明,低剂量的四氯虫酰胺、噻虫啉和氯虫苯甲酰胺与玫烟色棒束孢相容性相对较好,是田间菌药混用可供选择对象;次亚致死剂量的四氯虫酰胺与真菌混用防控小菜蛾具有协同增效作用。

玫烟色棒束孢IF-1106对2种果树蚜虫的致病力

在室内条件下,采用孢子悬浮液喷雾生测法,以4个浓度供试菌株孢子悬浮液处理梨黄粉蚜和桃粉蚜成蚜,测定生防菌玫烟色棒束孢IF-1106对梨黄粉蚜与桃粉蚜的致病力,旨在明确该菌株作为生防资源防治以上2种蚜虫的可能性。结果表明,梨黄粉蚜、桃粉蚜2种蚜虫死亡率与孢子悬浮液浓度有关,随着浓度的提高,蚜虫死亡率随之增加,即死亡速度加快,同时2种蚜虫的时间-死亡率曲线均符合Logistic方程,侵染死亡模型相关系数分别为0.995,0.996。经1.0×10^8个/mL的孢子悬浮液处理梨黄粉蚜成蚜,LT50为2.55 d,LT90为4.50 d,7 d校正死亡率为97.24%;处理桃粉蚜成蚜,LT50为1.36 d,LT90为2.83 d,7 d校正死亡率为100%。在室内条件下,玫烟色棒束孢IF-1106菌株对梨黄粉蚜和桃粉蚜具有较高的致病能力,具有作为防治以上2种蚜虫生防资源的潜力。

玫烟色棒束孢几丁质酶的转基因球孢白僵菌菌株的获得及其对马尾松毛虫的毒力增效作用

本文根据GenBank中已登录的蜡蚧蚧霉Lecanicillium lecanii,粉棒束孢Isaria farinosa,球孢白僵菌Beauveria bassiana和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae的几丁质酶基因序列的同源性比较,以它们高度保守的核苷酸序列设计一对引物,采用RT-PCR和3′/5′-RACE相结合的方法,首次从玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea中克隆出几丁质酶Ifuchi1全长cDNA基因。其全序列长为1542bp,编码阅读框由1275个核苷酸组成,5′非翻译区(5′-UTR)与3′非翻译区(3′-UTR)分别为33个核苷酸和234个核苷酸。基因编码424个氨基酸,信号肽长度为24个氨基酸,成熟蛋白理论分子量为47.6kDa,理论等电点为4.89。该蛋白可归于几丁质酶18族V类。运用制备芽生孢子转化法将Ifuchi1基因导入球孢白僵菌。最适产酶时间36h条件下,挑选的转基因菌株的几丁质酶活性相对于野生型菌株提高了86.2%;在对马尾松毛虫的生物测定中,在孢子浓度为1×107个孢子/mL时,与野生型菌株Bb13相比,转基因菌株的致死中时间LT50平均缩短了29%,同时死亡率提高了52.9%;野生型菌株和转基因菌株致死中浓度LC50分别为4.71×106个孢子/mL和1.74×106个孢子/mL,降低了约1.7倍的剂量,故通过基因工程方法获得的转基因工程菌株显著地提高了球孢白僵菌的杀虫效率。

球孢白僵菌与玫烟色棒束孢制剂对柑橘木虱的防治

【目的】研究2株高致病力菌株球孢白僵菌Beauveria bassiana和玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea菌株对柑橘木虱Diaphorina citri不同虫态的致病力及田间防控效果。【方法】球孢白僵菌和玫烟色棒束孢孢子稀释成1×104、1×105、1×106、1×107、1×108mL^(-1),室内喷施法研究其对木虱低龄、高龄若虫与成虫的侵染致死效果;在笼罩条件下研究其在半田间条件下对柑橘木虱成虫种群的控制作用。【结果】2种真菌制剂对柑橘木虱低龄若虫的致病力高于高龄若虫。7 d后球孢白僵菌和玫烟色棒束孢对柑橘木虱高龄若虫的LC50值分别为3.6×104和5.2×104mL^(-1),对低龄若虫的LC50值分别为3.5×104和4.2×104mL^(-1),而对柑橘木虱成虫的LC50值分别为1.4×105和1.6×105mL^(-1)。在半田间条件下,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢对柑橘木虱成虫的LC50值分别为3.7×105和1.2×106mL^(-1)。同一孢子浓度对柑橘木虱的致死率室内效果优于半田间。2种真菌制剂对柑橘木虱成虫的致死时间与孢子浓度有关,LT50随着真菌孢子悬浮液浓度的增加而递减,球孢白僵菌孢子浓度为1×105~1×108mL^(-1)时,柑橘木虱成虫的LT50值为5.2~4.4 d;玫烟色棒束孢孢子浓度为1×106~1×108mL^(-1)时,柑橘木虱成虫的LT50值为5.3~4.9 d。【结论】球孢白僵菌和玫烟色棒束孢菌株对柑橘木虱有良好的生物防治效果,柑橘木虱各虫态的死亡率与病原真菌的孢子浓度正相关。

环境因子及常用农药对玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01孢子萌发的影响

研究了不同光周期、温度、初始pH值、高温胁迫、紫外线及田间常用的3种杀虫剂、3种杀菌剂和3种除草剂对玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01孢子萌发的影响。结果表明:在全黑暗条件下,孢子萌发率达90%以上;在光暗交替条件下,随着光照时间的延长,孢子萌发率有增长的趋势;全光照条件下,孢子萌发率仅有50%左右。玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01孢子萌发的温度和pH范围均较广,其中最适温度为23℃～25℃,最佳初始pH值为5～8。经过50℃高温胁迫和短暂紫外线照射处理后,玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01孢子的萌发均受到较大程度的抑制。在用九种农药处理后,发现其对该菌株孢子萌发均有不同程度的抑制作用,但其中苦参碱、硫酸链霉素和异噁草松与玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01的相容性较好。

13种常用农药和玫烟色棒束孢SCAU-IFCF01的相容性研究

为了研究常用农药和生防真菌玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea之间的相容性,本文测定了13种常用农药对玫烟色棒束孢孢子萌发、菌丝生长及产孢量的影响。试验结果表明,杀虫剂与玫烟色棒束孢的相容性优于杀菌剂。其中,高效氯氰菊酯与玫烟色棒束孢相容性最好,在常规浓度下,对玫烟色棒束孢孢子萌发和菌丝生长的抑制率分别只有2.42%和1.62%,对产孢基本无抑制作用,苏云金芽胞杆菌和氯氰菊酯与玫烟色棒束孢也有较好的相容性,二者在常规使用浓度下对孢子萌发、菌丝生长、产孢量的抑制率分别为6.05%、2.83%、22.41%和16.3%、7.81%、16.67%。高效氯氟氰菊酯、氟啶脲、丙溴磷与玫烟色棒束孢有一定的相容性。丙环唑、百菌清、戊唑醇、木霉菌、阿维菌素、甲维盐与玫烟色棒束孢的相容性则相对较差。

玫烟色棒束孢对烟粉虱致病的时间-剂量-死亡率模型分析

为了寻找烟粉虱生物防治的新途径,用浸叶法测定了生防菌玫烟色棒束孢IF-1106菌株对烟粉虱各虫态的致病力。结果表明,接种该菌株孢子悬浮液后烟粉虱各虫态均可被感染而发病死亡。在供试浓度(1.0×107、5.0×106、1.0×106、5.0×105、1.0×105cfu/m L)处理下,烟粉虱各虫态的累计校正死亡率均随着孢子悬浮液浓度的增加和时间的延长而升高。2龄若虫的累计校正死亡率最高,在浓度为1.0×107cfu/m L的孢子悬浮液处理7 d后达到83.05%。运用时间-剂量-死亡率模型对生物测定数据进行拟合,并估计了该菌株对烟粉虱的致死剂量与致死时间。随着接种天数的增加,烟粉虱各虫态的致死中浓度(LD50)和死亡率为90%所对应的浓度(LD90)降低,生防菌的剂量效应逐渐增强,2龄若虫在接种后7 d的LD50对数剂量估计值为4.37。生防菌的致死时间与剂量呈负相关,在1.0×105~1.0×107cfu/m L内随生防菌浓度的增加2龄若虫的致死中时(LT50)由5.66 d降到4.47 d。玫烟色棒束孢IF-1106菌株对烟粉虱2龄若虫有较高的致病效果,是烟粉虱生物防治的潜力菌株。

紫外线诱变对玫烟色棒束孢生物学特性的影响

[目的]探讨不同紫外线照射时间对玫烟色棒束孢菌落生长、产孢量、毒力及胞壁疏水蛋白（FAE蛋白）含量的影响,以获得最佳紫外线诱变时间,为深入研究玫烟色棒束孢提供科学依据。[方法]取玫烟色棒束孢sp.1菌株原始菌落配制成1×10^6个/m L的孢子悬浮液恒温培养20 h后,分别取4 m L孢子悬浮液于紫外光灯下照射5、7、10、20、30min,吸取10μL不同照射时间的孢子悬浮液接种于PDA平板培养基培养后测定菌落直径、产孢量、毒力及FAE蛋白含量。[结果]经不同诱变时间处理的sp.1菌株再培养后,其菌落生长和产孢量存在一定差异,其中以诱变10 min处理的孢子生长速度最快、产孢量最多,此诱变时间的菌株对小菜蛾2~3龄幼虫的致死中时间最短,为1.97 d,明显优于其他诱变时间处理的菌株和原始菌株。诱变株FAE蛋白含量也因诱变时间不同有较大差别,其中以诱变10 min处理菌株的FAE蛋白含量最高,达3.46μg/mg,显著高于其他诱变时间处理和对照处理（P〈0.05）。SDS-PAGE分析结果显示,紫外诱变株与对照株之间FAE蛋白条带也存在明显差异,诱变10 min处理在20.0~30.0 k D和66.2 k D处有较高浓度的FAE蛋白。[结论]玫烟色棒束孢具有耐紫外照射的特性,紫外线诱变10 min能使玫烟色棒束孢产生正突变。

玫烟色棒束孢IF-1106菌株对烟粉虱的致病力

在室内条件下,测定了玫烟色棒束孢IF-1106菌株对烟粉虱的致病力。结果表明,玫烟色棒束孢孢子悬浮液可侵染烟粉虱的各个虫态,其中,烟粉虱2龄若虫对玫烟色棒束孢最敏感,处理7 d后烟粉虱的累计校正死亡率达83.05%;不同浓度(1.0×107,5.0×106,1.0×106,5.0×105,1.0×105个孢子/mL)的玫烟色棒束孢孢子悬浮液处理烟粉虱2龄若虫后,随着浓度的增加,烟粉虱的死亡率从60.60%增加到83.05%,致死中时LT50值从5.86 d减小到4.47 d;随着处理时间的延长,致死中浓度LC50值减小,第7天的LC50值为2.61×104个孢子/mL。玫烟色棒束孢IF-1106菌株可作为防治烟粉虱的潜力菌株。

玫烟色棒束孢对小菜蛾的致病力

在室内条件下,测定了玫烟色棒束孢对小菜蛾的生物活性,结果表明:玫烟色棒束孢对小菜蛾具有较强的致病力,当孢子浓度较高时(>1×107个孢子/mL),小菜蛾第2天便出现死亡高峰,第3天左右试虫基本全部死亡。此外,孢子浓度和温度越高,玫烟色棒束孢的毒力越强,对小菜蛾2龄幼虫的毒力大于3龄幼虫,这说明玫烟色棒束孢具有防治小菜蛾的潜力。

小菜蛾血淋巴对玫烟色棒束孢入侵的生理防御反应

为了探讨小菜蛾Plutella xylostella血淋巴对玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea的防御机制,利用吉姆萨染色法在光镜下观察了小菜蛾4龄幼虫血细胞感染不同致病力玫烟色棒束孢后的免疫反应。结果表明:玫烟色棒束孢的入侵可导致小菜蛾血细胞数量发生改变,表现为入侵初期血细胞总数增加,不同类型血细胞比例改变等。体表接种后8-45h,高致病力菌株PFCF-001处理的幼虫血细胞总数在24h出现最高值6250个/mm3,而低致病力菌株PFCF-D58处理在36h达到最高值3000个/mm3,比高致病力菌株处理滞后12h。不同菌株处理下虫体参与防御反应的主要血细胞类型为浆血细胞和粒血细胞。小菜蛾幼虫血细胞在感菌初期能够产生粘附、吞噬、包被及形成结节等一系列防卫反应,但最终无法抵挡高致病力菌株PFCF-001的侵染。结果说明小菜蛾幼虫血淋巴对玫烟色棒束孢的防御反应只有短暂的抑制作用,不能从根本上清除、消灭玫烟色棒束孢。

玫烟色棒束孢FZ-01鉴定及对烟粉虱的防治潜力评估

为了明确从罹病烟粉虱Bemisia tabaci上分离的虫生真菌(菌株FZ-01)的分类归属及其生物防治的潜力,采用形态学特征观察和r DNA-ITS序列分析方法对该菌株进行鉴定,并对其生物防治潜力进行评估。结果发现:菌株FZ-01为玫烟色棒束孢Isariafumosorosea;该菌株在马铃薯PDA培养基上生长良好;适应温度和酸碱度范围较广,可耐高温(35℃)和酸碱(pH 4~10);孢子萌发速率快(5 h)且萌发率高(>90%);菌株致病力测定表明分生孢子浓度为1.0×10^7 cfu/mL时,对烟粉虱(MEAM1)成虫致死中时间(LT50)仅为2.75 d,接菌4 d时致死中浓度(LC50)仅为2.69×10^4 cfu/mL。综上结果表明,玫烟色棒束孢FZ-01对烟粉虱具有十分优良的生防潜力。

小菜蛾高致病力玫烟色棒束孢菌株的筛选

小菜蛾(Plutella xylostella)是全球十字花科蔬菜上的重要害虫,并且对常用的化学杀虫剂产生了严重的抗性,每年给农业蔬菜带来了巨大损失。本研究选择分离自不同鳞翅目的 8个玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)菌株,依据菌株生长速度、产孢量、萌发率和产胞外蛋白酶水平等生物学性状进行初步筛选。在此基础上,筛选出生物学性状优良菌株RCEF2180、RCEF3423、RCEF3496对小菜蛾幼虫进行生物测定。最后筛选出了生长速度快、产孢能力强、萌发率高、胞外蛋白酶产酶水平高及杀虫效果好的玫烟色棒束孢RCEF3423菌株。该菌株对小菜蛾的校正死亡率达96.16%,感染率达91.67%,在浓度为1×107孢子/mL时的半致死中时仅为4.58 d,显示出对小菜蛾的极强毒力,因此该菌株在小菜蛾的生物防治中具潜在的应用价值。

重要昆虫病原真菌玫烟色棒束孢的研究进展

玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)是一种重要的昆虫病原真菌,在生物防治中起着重要作用。从生物学特性、代谢产物、致病力及其致病机理和遗传变异等方面对国内外有关玫烟色棒束孢的研究进行概述,旨在为玫烟色棒束孢的进一步深入研究及开发应用提供参考。

玫烟色棒束孢研究进展

玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)作为一种较为常见的昆虫病原真菌应用于害虫防治,其生长发育受多种生态因子影响,对寄主昆虫的致病过程复杂,并涉及多种基因及其产物的调控,实践应用防效不稳定,限制了其应用。菌株改良虽可提高毒力并扩大其应用范围,但仍存在很多待解决或未知的问题。为了解目前国内外玫烟色棒束孢的研究现状,就其生物学特性、生长发育及致病影响因子、致病过程及机理、菌株改良及应用等方面进行了综述。

玫烟色棒束孢与短期35℃高温对小菜蛾3龄幼虫的联合作用

研究了玫烟色棒束孢与短期35℃高温对小菜蛾3龄幼虫的联合作用,结果表明:短期高温及玫烟色棒束孢对小菜蛾的联合作用随高温持续时间、玫烟色棒束孢菌液浓度及两者处理顺序不同而不同。在菌液浓度为1×105、1×106孢子/mL预处理后,再经短期35℃高温处理不同时间条件下,其联合作用均表现为拮抗作用;在菌液浓度为1×107孢子/mL预处理后,再经短期35℃高温处理2h,则表现为拮抗作用,4和8h时则均表现为相加作用。在35℃高温预处理2h和菌液浓度为1×105孢子/mL的条件下,表现为拮抗作用;在35℃高温预处理8h和菌液浓度为1×107孢子/mL的条件下,表现为协同作用;其余高温预处理与不同孢子浓度组合对小菜蛾的毒力均表现为相加作用。综上所述,在夏季高温天气,田间推荐防治小菜蛾的最佳方案为:傍晚时分,喷施菌液浓度为1×107孢子/mL。研究结果初步说明,联合作用评价方法可以用于Hormesis效应研究。

玫烟色棒束孢的遗传变异性及其芽孢子生产

本文评述了近年来在杀虫真菌玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea Wize研究中的一个热点问题:遗传变异性与菌株的毒力、产品质量监控以及田间应用效果等方面的密切关系。同时介绍了一种有实用性的现场或家庭作坊式生产芽孢子的方法和相关制剂载体的研究。

玫烟色棒束孢诱导的小菜蛾免疫响应表达谱分析

【目的】本研究旨在筛选小菜蛾Plutella xylostella应对玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea侵染的免疫应答及其网络调控基因,以进一步探讨小菜蛾对玫烟色棒束孢的防御机制。【方法】采用第二代高通量测序技术RNA-seq,对处理后12 h的感染玫烟色棒束孢和健康(平行对照)的小菜蛾4龄幼虫转录组进行了测序,通过生物信息学分析对得到的差异基因进行了功能注释和分类,对差异基因参与的信号通路进行了分析。【结果】在感菌和健康小菜蛾幼虫转录组两个表达谱里,分别获得了12 346 987和12 315 210个clean reads,有60.93%和61.26%的reads分别能比对到参考基因库里,其中完美匹配(perfect match)的比例分别为32.15%和32.73%。共得到351个显著差异表达基因(differentially expressed unigenes,DEUs),上调表达基因有275个,下调表达基因有76个,与免疫防御反应潜在相关的基因有156个。GO(Gene Ontology)富集分析有102个DEUs分布到46个GO term里,KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)pathway富集分析结果显示,有132个DEUs显著富集在13个代谢通路(pathway)里。【结论】这些差异表达基因中,大部分编码潜在的与免疫识别及调控相关的基因,集中在能量代谢、疾病反应和防御反应等相关通路。研究结果为挖掘与玫烟色棒束孢侵染相关的小菜蛾免疫应答候选基因提供了重要数据库,也为阐明小菜蛾对玫烟色棒束孢的免疫机制奠定理论基础。

玫烟色棒束孢IF-1106菌株培养条件研究

玫烟色棒束孢（Isaria famosorosea）是一种重要的虫生真菌,培养条件对其生长和产孢有很大影响.为了明确玫烟色棒束孢IF-1106菌株的最适培养条件,以菌落直径及产孢量为指标对其进行研究,结果表明：玫烟色棒束孢最适培养基为PDA培养基,菌株生长和产孢的温度范围为15～30℃,菌丝生长最适温度为30℃,产孢最适温度为25℃,最适初始pH值为7,全光照条件适合菌丝生长,全黑暗条件适合产孢,不封口培养菌丝生长快、产孢多.