莱氏野村菌对夜蛾科害虫防治潜力的室内评测

本文用喷雾法测定了5株莱氏野村菌Nomuraea rileyi对棉铃虫Helicoverpa armigera、甜菜夜蛾Spodoptera exigua和斜纹夜蛾Spodoptera litura 3种夜蛾科害虫的致病力。配制孢子悬浮液对3种夜蛾科害虫进行雾化接种,孢子附着量为188.9～4048.3孢子.mm 2。接种后幼虫置于(24±1)℃和12L∶12D条件下人工饲料饲养,每天观察直至化蛹。时间-剂量-死亡率模型分析显示:5株莱氏野村菌菌株接种量为188.9～4048.3孢子.mm 2时,斜纹夜蛾第10 d的侵染率为60%～95%;菌株Nr15对斜纹夜蛾显示出极高的毒力水平(LC50=266.7孢子.mm 2,4048.3孢子.mm 2浓度下的LT50=5.81 d),第10 d的侵染率达95%。供试菌株对棉铃虫和甜菜夜蛾的致病力相对较弱,侵染率均不足50%。研究表明,莱氏野村菌菌株对夜蛾科害虫体现出明显的寄主专化性,且有明显的量效关系。

对小菜蛾协同增效的Cry1和Cry9类蛋白组合的筛选

为筛选对小菜蛾具有协同增效作用的苏云金芽胞杆菌Cry蛋白组合,本研究在单独测定对重要蔬菜害虫小菜蛾具有高毒力的Cry1Ai、Cry1Ea和Cry9Aa蛋白杀虫活性的基础上,把Cry1Ai+Cry1Ea、Cry1Ea+Cry9Aa、Cry1Ai+Cry9Aa蛋白进行不同比例的混配,测定其对小菜蛾的毒杀作用。结果发现Cry1Ai+Cry1Ea有相加作用。Cry1Ea+Cry9Aa蛋白和Cry1Ai+Cry9Aa蛋白均在1∶1混配时增效因子最高,分别为6.67和9.06;后两种组合表现出了显著的协同增效作用。本研究获得的两种高效组合将为转基因抗虫植物的研发提供新的基因来源,有望在治理对Cry1A类蛋白产生抗性的害虫中发挥重要的作用。

Cry9Aa3蛋白对小菜蛾和亚洲玉米螟的最小活性区研究

为了确定Cry9Aa3蛋白对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）和小菜蛾（Plutella xylostella）的最小活性区,根据NCBI BLAST比对结果与SWISS-MODEL同源建模结果,设计了12对截短引物,以cry9Aa3全长序列为模板,扩增出了12种不同截短片段,与pEB载体重组后的阳性克隆,转入大肠杆菌（Escherichia coli）菌株Rosetta（DE3）诱导表达,提取蛋白。对小菜蛾和亚洲玉米螟的生物学活性测定,发现截短蛋白Cry9Aa3-45~700、Cry9Aa3-1~654,对小菜蛾和亚洲玉米螟有较高的活性,其中截短蛋白Cry9Aa3-45~700对小菜蛾和亚洲玉米螟的LC50分别为5.27、7.56μg/g,截短蛋白Cry9Aa3-1~654对小菜蛾和亚洲玉米螟的LC50分别为7.76、7.79μg/g,与阳性对照无显著差异,而截短蛋白Cry9Aa3-1~653和Cry9Aa3-46~700（LC50〉200μg/g）对幼虫几乎丧失生物学活性。这说明Cry9Aa3蛋白对小菜蛾和亚洲玉米螟的杀虫活性区相同,最小活性区位于45I和654P之间。

茶园昆虫病原真菌群落组成及生态位

本文系统调查了安徽省石台县仙寓山粗放经营茶园昆虫病原真菌物种多样性和生态位特征。结果表明,在植被单一、干扰较多的茶园,昆虫病原真菌种群结构较为单一。共采集到116株标本,其中优势种群为环链棒束孢、球孢白僵菌和粉棒束孢,分别占总数的32.8%、27.6%和19.8%。分析了3种优势种昆虫病原真菌的时间和营养生态位。结果表明,环链棒束孢的时间生态位最大,粉棒束孢最小;球孢白僵菌营养生态位宽度最大,粉棒束孢营养生态位宽度最小。昆虫病原真菌之间以环链棒束孢和球孢白僵菌的时间生态位重叠度最大,为0.776,环链棒束孢和粉棒束孢的营养生态位重叠度最大,为0.785。可见,粗放经营茶园中环链棒束孢发生时间长,分布范围广,生存能力强。

美国白蛾触角感器的超微结构

为明确美国白蛾Hyphantria cunea成虫触角上感器的种类、形态和分布,通过扫描电镜观察美国白蛾雌、雄成虫触角上感器的超微结构。结果显示,美国白蛾雌成虫触角呈锯齿状,雄成虫触角呈双栉节状。雌、雄成虫触角上的感器类型有所不同,个别感器的长度和基部直径差异显著。美国白蛾成虫触角上分布9类共16种感器,即4种毛形感器Ⅰ~Ⅳ、2种刺形感器Ⅰ~Ⅱ、1种鳞形感器、2种锥形感器Ⅰ~Ⅱ、2种腔锥形感器Ⅰ~Ⅱ、1种栓锥形感器、1种舌形感器、2种Bǒhm氏鬃毛Ⅰ~Ⅱ以及1种新的感器——单孔栓感器。毛形感器数量最多,且雄成虫触角上的毛形感器数量多于雌成虫触角上的。单孔栓感器数量较少,雌、雄成虫触角上仅发现2~3个,在雌成虫第1~3鞭亚节腹面锯齿端部各分布有1个。毛形感器Ⅳ——超长毛形感器及舌形感器仅分布在雄成虫触角上。锥形感器Ⅰ~Ⅱ、腔锥形感器Ⅰ和Bǒhm氏鬃毛Ⅰ~Ⅱ的长度在雌、雄成虫间均差异不显著,而其余感器的长度在雌、雄成虫间均差异显著;雄成虫触角上毛形感器Ⅰ~Ⅲ、腔锥形感器Ⅱ和刺形感器Ⅰ~Ⅱ的长度均显著大于雌成虫触角上的,雌成虫触角上鳞形感器和栓锥形感器的长度显著大于雄成虫触角上的。表明美国白蛾雄成虫触角上的感器种类和数量较多,推测雄成虫感受寄主植物或性信息素的能力较强。

代谢组学方法鉴定球孢白僵菌孢子萌发和杀虫毒力相关的标记物

【目的】识别球孢白僵菌萌发和杀虫毒力相关的标记物。【方法】本研究对7个球孢白僵菌菌株的孢子进行萌发率和对茶毛虫毒力进行测定,采用基于LC-MS的代谢组学方法,识别菌丝和孢子提取物中与萌发和毒力有关的标记物。【结果】高毒力菌株的菌丝中具有高含量的carnitine、hercynine、acetylcarnitine、α,α-trehalose;Octa-Me、arg-arg-gln、phosphatidylethanolamine[PE(18∶2/0∶0)]、phosphotidylcholine[PC(18∶3/0∶0)]和PC(18∶2/0∶0)。高萌发率菌株的孢子中具有高含量的2,3-dimethylmaleate、acetylcarnitine、propionyl-carnitine和PC(18∶2/0∶0)。高毒力菌株的孢子中具有高含量的histamine、2,5-pyrrolidinedicarboxylic acid;Diamide、carnitine、acetylcarnitine、propionyl-carnitine、butyrylcarnitine、PE(18∶2/0∶0)、PC(16∶1/0∶0)和PC(18∶3/0∶0)。此外,对菌丝中杀虫相关的环肽beauverolides,beauvericins和bassianolide进行相对含量比较分析,发现单独一种肽的含量高低与菌株对茶毛虫的毒力没有直接关系,但高毒力的Bb1898菌株中的9种肽同时具有较高的含量暗示它们可能发挥协同作用。【结论】毒力和萌发的共同标记物是脂酰肉碱和磷脂,它们可能具有维持附着胞膨压和为穿透寄主提供能量的功能。其它标记物,如在高毒力菌丝中发现的hercynine和α,α-trehalose;高萌发率孢子中的2,3-dimethylmaleate,高毒力孢子中的histamine和2,5-pyrrolidinedicarboxylic acid Diamide,它们的作用原理有待进一步研究。

培养时间对蛹拟青霉(Paecilomyces militaris)菌丝体中代谢产物的影响

【目的】通过测定不同培养时间蛹拟青霉(Paecilomyces militaris)菌丝体中次级代谢产物的变化,分析蛹拟青霉次级代谢产物与培养时间之间的关系。【方法】液体种子接入SDAY固体培养基;培养温度为25℃,培养周期为9 d,从第2天开始每天取样;用甲醇与乙酸乙酯分别提取菌丝体中次级代谢产物,离心、过滤后合并提取液,用液质联用仪进行分析,用MetaboAnalyst software软件进行数据采集分析。【结果】主成分分析结果表明供试菌株在不同培养时间内其菌丝中次级代谢产物差异显著。聚类分析结果显示,供试拟青霉对生物碱、肽类和核苷等易形成阳离子类物质的代谢物可分为前中后三个阶段。供试拟青霉对糖类和有机酸等易形成阴离子类物质的代谢主要分为前后两个阶段。差异代谢物及热图分析结果表明,在培养的第2和第3天含量显著增加的代谢产物种类较多,主要有酯类及其水解产物、细胞破坏素B和拟青霉素,以及多种尚未鉴定的含氮化合物等;在培养第4和第5天含量显著增加的差异代谢物质种类较少,主要有细胞破坏素A和团囊虫草素等肽类抗菌杀虫物质;在培养第6天至第9天含量显著增加的代谢物种类较多,除多种白僵菌交酯和细胞破坏素等肽类抗生素外,显著增加的还有多种脂肪酸、氨基酸、鼠李糖、海藻糖、脑苷脂类化合物和核黄素等物质。【结论】培养时间对蛹拟青霉菌丝中次级代谢产物的产生有显著影响。在培养初期,菌体中酯类及细胞破坏素B和拟青霉素等含氮化合物的合成旺盛。在培养中期,次生代谢物明显减少,但细胞破坏素A2和团囊虫草素等肽类抗生素的合成却仍显著增多。在培养后期,供试蛹拟青霉除代谢出多种白僵菌交酯等肽类抗生素外,还大量产生有机酸、氨基酸和海藻糖等物质。虽然在整个培养过程中都有肽类抗生素产生,但这些抗生素并不相同,同时后一阶段新的抗生素的产生常常伴随着前一阶段的抗生素减少,因此前期的抗生素可能是后期产生的抗生素的前体。

液体或固体培养对环链棒束孢(Isaria cateinannulata)菌丝体中挥发性成分组成的影响

【目的】测定环链棒束孢(Isaria cateinannulata)在不同培养方式下,其菌丝中挥发性代谢物组成,分析代谢产物差异与培养方式间的相互联系。【方法】分别用SDAY培养基固体平板与SDY培养基液体摇瓶的培养方式进行培养;培养温度为25℃,培养周期为8天;用同时蒸馏萃取装置提取菌丝的挥发性成分;用气质联用仪进行数据采集及分析。【结果】固体培养菌丝体含有较多种类的挥发性成分,共鉴定41种化合物,其中酯类、醌类和肟类化合物为其特有。液体培养菌丝体含有的挥发性成分相对较少,共鉴定32种化合物,其中羧酸类化合物为其特有,同时酚类含量远高于固体菌丝。固体和液体培养菌丝体的主要挥发性成分都是烃类物质,其中烯烃类物质分别占固体培养菌丝和液体培养菌丝总挥发物的57.6%和7.85%,烷烃类物质分别占固体培养菌丝和液体培养菌丝总挥发物的9.19%和22.4%。【结论】固体或液体培养条件对环链棒束孢菌丝体中挥发性成分的组成有影响。

球孢白僵菌对松墨天牛的致病力及其与花绒寄甲的相容性

为探明昆虫病原真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana与天敌昆虫花绒寄甲Dastarcus helophoroides的相容性,观察4株球孢白僵菌菌株的生长性状、产孢量以及孢子萌发率,并选用Bb3275和Bb202菌株测定其对松墨天牛Monochamus alternatus的致病力以及对花绒寄甲的毒力;同时在模拟环境条件下,分别用Bb3275和Bb202菌株的孢子悬浮液先侵染松墨天牛幼虫,再按1∶1比例将花绒寄甲与受侵染的松墨天牛置于同一环境下饲养,观察花绒寄甲的死亡率。结果显示,孢子悬浮液浓度为1×106孢子/mL至1×108孢子/mL时,Bb3275菌株和Bb202菌株对松墨天牛幼虫和成虫的致病力与对照组相比均有显著差异;经4种浓度Bb3275和Bb202菌株侵染花绒寄甲幼虫和成虫15 d后,仅在高浓度1×108孢子/mL时表现出轻微致死作用,但花绒寄甲的存活率均高于85.00%;模拟条件下,松墨天牛幼虫校正死亡率均在80.00%以上,而同环境下花绒寄甲幼虫和成虫均表现出良好的活力,且侵染率为0。表明球孢白僵菌和花绒寄甲之间具有很好的相容性,可以同时应用于松墨天牛的生物防治。

不同寄主植物对美国白蛾肠道细菌群落的影响

为明确美国白蛾Hyphantria cunea在取食不同寄主植物后其肠道细菌群落的变化情况,采用高通量测序技术分析其肠道细菌16S rDNA的V3~V4区域,分析肠道细菌的多样性、物种组成和菌群结构差异,并对其生物学功能进行预测。结果显示,美国白蛾4龄幼虫在取食不同寄主植物后肠道细菌Shannon多样性指数出现明显差异,由高到低依次为取食寄主法国梧桐Platanus orientalis、柿Diospyros kaki、胡桃Juglans regia、杨树Populus×canadensis和杏Armeniaca vulgaris的群体。美国白蛾肠道优势菌门主要为变形菌门和厚壁菌门,而属分类水平上的物种在不同处理之间存在较大差异,在取食法国梧桐和柿树的美国白蛾肠道中Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia的相对丰度较高,分别为63.16%和34.50%;取食杏树和杨树的美国白蛾肠道优势菌属分别是肠球菌属Enterococcus和肠杆菌属Enterobacter,相对丰度分别为87.58%和37.93%。不同寄主也导致美国白蛾肠道细菌群的组成结构产生分型;美国白蛾肠道细菌基因功能主要表现为代谢功能。表明取食不同寄主植物可以影响美国白蛾肠道细菌的多样性和菌群结构,肠道细菌可能参与寄主的营养代谢。