不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌侵染东亚飞蝗的影响

为了揭示不同蛋白酶抑制剂对绿僵菌致病力的影响,明确绿僵菌经消化道侵染东亚飞蝗的作用机制,采用分光光度法测定了经绿僵菌IPPM202及不同蛋白酶抑制剂处理后,不同时间东亚飞蝗中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶、类胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）和谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）活力的动态变化。结果表明,绿僵菌IPPM202处理后10 d内,东亚飞蝗中肠总蛋白酶活性呈现先上升再下降再上升的趋势,类胰蛋白酶活性呈先上升再下降趋势,类胰凝乳蛋白酶活性逐渐上升;但两种解毒酶的变化均为先上升后下降。加入两种抑制剂后,总体上抑制了东亚飞蝗中肠总蛋白酶和两种解毒酶的活性,降低了菌株IPPM202的侵染力,其中,甲苯磺酰基-L-氨基联苯氯甲基酮（tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone,TPCK）作用较对脒苯基甲磺酰氯（4-amidino phenyl methane sulfonyl fluoride,APMSF）更加显著,使各种酶活力降低至与对照无差异水平。本研究对于揭示绿僵菌在中肠的致病机理及寄主对真菌侵染的免疫机制有一定的指导意义。     

不同碳源对金龟子绿僵菌IMI330189生长的影响

本文以单糖葡萄糖、果糖、蔗糖、葡萄糖＋果糖（1：1）、多糖可溶性淀粉以及可溶性淀粉经酶处理后的水解产物为碳源,测定了发酵过程中糖消耗水平及绿僵菌生物量,分析了碳源对绿僵菌生长代谢的影响。结果表明,供试碳源中,葡萄糖＋果糖的生物量最大（16.16 g/L）、达到最大生物量时的增长速度也最大（0.4238 g/L·h）,并且被绿僵菌利用最快（48 h）;其它依次为蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性淀粉;相同质量淀粉经外源α-淀粉酶水解12 h后作为碳源,与直接利用可溶性淀粉相比绿僵菌生物量增加14.3%左右。由此可见多糖基质碳源不利于绿僵菌的吸收利用,若在多糖基质碳源中添加外源糖类水解酶提前将多糖降解为单糖供绿僵菌生长,可提高绿僵菌对其利用率,进而提高发酵水平,降低发酵成本。     

蓝光促进绿僵菌产孢和产孢调节基因fluG表达

【目的】明确蓝光照射对绿僵菌产孢的促进作用及与产孢调节基因fluG表达量的关系,为绿僵菌发酵生产提供光照促进产孢的理论依据和技术参数。【方法】以绿僵菌高效杀虫菌株M202为试材,平板接种培养,通过显微观察每隔12 h的菌体发育状态,确定菌株发育进程产孢前期、初始期、旺盛期、平稳期的对应时段。以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理在黑暗中培养至不同发育期即24、48、72 h的菌体,继续培养到产孢稳定期后,采用打孔法取样,以显微计数法检测计算产孢量,评估菌体发育阶段对蓝光的敏感性以及蓝光照射能量对产孢量的影响。克隆fluG,建立fluG real-time PCR反应体系;以蓝光6 804-54 432 J?m^-2的8个能量梯度,照射处理发育至48 h即处于产孢前将进入产孢期的菌丝体,照射处理后立即取菌丝,液氮冷冻,提取RNA并反转录成cDNA,通过real-time PCR检测fluG表达量,评估蓝光照射对fluG表达量的影响。【结果】绿僵菌M202菌株发育24 h前为萌发期,24-72 h为菌丝快速生长期,其中48 h还处于产孢前期,60 h已进入产孢初期,72-96 h为产孢盛期,96-120 h为产孢末期,120 h后为孢子成熟期,7-10 d后产量达到稳定。蓝光不同能量照射24 h菌龄即初期菌丝体,其产孢量与无光照处理的对照无显著差异,照射48 h菌龄即菌丝快速生长的产孢前期,其产孢量显著提高,最适照射能量为20 412-40 824 J?m^-2,其中34 020 J?m^-2使产孢量最高达无光照处理对照的1.50倍,72 h菌龄即产孢结构形成、产孢量快速增长期对蓝光最为敏感,低至6 804 J?m^-2的照射能量即可显著提高产孢量,且宽泛的各剂量均有效。对于fluG的表达,在试验照射剂量范围内,48 h菌龄接受蓝光照射后,fluG表达量显著提高,表达量随照射剂量呈先上升后下降的趋势,在20 412 J?m^-2以下较低能量时,fluG表达量与照射剂量成正相关,当照射时间为2.25 h时,表达量达到最高,为无光照处理对照的2.41倍,而在20 412 J?m^-2以上较高能量时,二者呈现负相关,随着蓝光照射时间的增加,基因表达量呈下降趋势;灰色关联度分析显示,当关联因子为0.5时,产孢量与fluG表达量的关联度r值为0.74。【结论】蓝光照射能够促进绿僵菌产孢及fluG表达,不同发育阶段的菌体对蓝光感应有显著差异,在48-72 h菌龄时照射34 020 J?m^-2能量可获得最高产孢量,产孢与fluG之间有较高关联度说明fluG参与绿僵菌产孢的调控。     

昆虫生长调节剂和绿僵菌对意大利蝗几丁质酶活力的影响

[目的]探明3种昆虫生长调节剂(苯氧威、氟虫脲、灭幼脲)和一种生物农药(绿僵菌189菌株)对意大利蝗3龄蝗蝻几丁质酶活力的影响.[方法]用药剂处理3龄意大利蝗蝗蝻,用分光光度法测定几丁质酶分解几丁质产物N-乙酰氨基葡萄糖的含量.[结果]3种昆虫生长调节剂浓度达到50mg/L时对几丁质酶的抑制作用超过200％;绿僵菌189菌株对意大利蝗几丁质酶活力也有一定程度的抑制,且抑制作用随着孢子浓度的增加而增大,当孢子浓度达到5×107时,意大利蝗几丁质酶的活力仅为3.8U.[结论]昆虫生长调节剂和绿僵菌均抑制意大利蝗几丁质酶活力.     

典型草原三种蝗虫种群竞争关系的研究

为探讨典型草原优势蝗虫种内、种间竞争模式,以及栖境对蝗虫种间竞争的影响,设计田间罩笼及正交试验分析研究了内蒙古典型草原3种优势蝗虫-亚洲小车蝗(Oedaleus asiaticus)、毛足棒角蝗(Dasyhippus barbipes)和鼓翅皱膝蝗(Angaracris barabensis)的种群竞争关系。结果表明,亚洲小车蝗和毛足棒角蝗的种内竞争随着密度的增加而加大,并随着栖境食物量的减少而加大;鼓翅皱膝蝗由于栖境不适,种内竞争与密度没有相关性;混合种群正交试验结果显示,亚洲小车蝗有较强的种间竞争能力,而栖境对毛足棒角蝗竞争能力的影响较大。表明栖境和种群密度影响蝗虫群落动态。栖境适合时,亚洲小车蝗种间竞争力大于其他两种蝗虫。     

鳞翅目昆虫氨肽酶N与Bt毒素的结合及其与Bt抗性的关系

随着BtCry作物在我国的广泛应用和推广,靶标害虫对其抗性风险已成为BtCry作物生态安全研究的重要内容。氨肽酶N(Aminopeptidase N,APN)是位于昆虫中肠刷状缘膜囊泡(Brush Border Membrane Vesicles,BBMV)上BtCry毒素重要的受体蛋白之一,它与BtCry毒素的结合能力决定了BtCry毒素的杀虫活性及昆虫对Bt抗性的产生。本文从APN的结构特征与分类、APN与BtCry毒素的结合特异性、结合位点、结合过程中的分子互作机制及APN变异导致昆虫抗性产生几方面系统综述了鳞翅目昆虫中肠BtCry受体蛋白-氨肽酶N与BtCry毒素的结合及其与Bt抗性关系的研究进展。     

针茅及羊草对亚洲小车蝗生活力影响的定量分析

亚洲小车蝗是内蒙古草原主要优势种害虫,主要取食针茅、羊草等禾本科植物,植物种类对其生长发育影响可反映蝗虫群落与植物群落的关系。采用室内饲养与野外笼罩的方法,进行了不同生境亚洲小车蝗3个密度处理生活力指标定量分析,结果表明,针茅喂养的亚洲小车蝗雌虫相对生长率高于羊草。植物盖度和虫口密度是影响亚洲小车蝗生活力的主要因素。当针茅盖度<25%时,亚洲小车蝗生活力随盖度增加而缓慢增长,当针茅盖度>25%时, 生活力增长较快。当羊草盖度<25%时,亚洲小车蝗生活力随盖度增加而逐渐减小,当羊草盖度>25%时,生活力随盖度增加而增长,且在针茅样地的生活力高于羊草样地。当亚洲小车蝗密度<18头/m²时,生活力随密度增大而增大。在牧草布局时应合理调整针茅、羊草盖度,监测蝗虫密度,预防蝗虫爆发。以上结果为草场植被的合理布局提供了参考,同时也为减少亚洲小车蝗危害提供了依据。     

Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎幼虫致死效果及体内酶活性的影响

为治理小地老虎的危害,研究了Bt杀虫蛋白对小地老虎幼虫的控制作用.室内生物测定结果表明,Cry2Ab杀虫蛋白对小地老虎初孵幼虫的致死效果高于Cry1Ac杀虫蛋白.取食含有Cry2Ab杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫体内的中肠总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性高于对照,当人工饲料中Cry2Ab杀虫蛋白含量达到12μg/g时,小地老虎幼虫中肠氨肽酶活性显著升高;而取食含有Cry1Ac杀虫蛋白人工饲料的小地老虎幼虫中肠蛋白酶活性无显著变化.此外,小地老虎幼虫取食含有Cry2Ab杀虫蛋白的人工饲料后,体内谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,而取食合有Cry1Ac杀虫蛋白的人工饲料后其变化不明显.     

绿僵菌不同转化子毒力差异与胞外酶的相关性分析

为了明确含有cry8E基因的绿僵菌Metarhizium anisopliae不同转化子存在毒力差异的原因,揭示胞外酶与毒力之间的关系,本研究测定了6株含cry8E基因绿僵菌阳性转化子的酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、几丁质酶和磷脂酶活性及其对暗黑鳃金龟幼虫Holotrichia parallela毒力,并分析了各个酶活指标与菌株毒力之间的相关性。生测结果表明,不同转化子间毒力差异较大,LT50的变化范围为14.48~21.26 d,校正累计死亡率变化范围为64.50%~92.86%。酶活测定结果表明,不同菌株之间活力差异较大,且不同酶的活力变化规律不一致。将不同转化子的酶活分别与校正累积死亡率和LT50值进行一元回归分析,发现各转化菌株酸性蛋白酶和几丁质酶与毒力相关显著。为了进一步确定酸性蛋白酶和几丁质酶对毒力的综合影响,将不同转化子的酶活与校正累积死亡率、LT50进行二元回归分析,发现仅有几丁质酶活性与菌株毒力相关性显著。因此,推测不同转化子对寄主毒力存在差异主要是由于菌株间几丁质酶活性不同,几丁质酶可以作为大量转化子初步筛选的参考性指标,但是不能完全替代。     

基于投影寻踪模型的草原蝗虫栖境评价及风险评估

草原蝗虫发生与栖境存在紧密而复杂的关系,二者关系的研究是评估蝗灾发生风险的基础。本文分析了不同栖境内蝗虫种群密度与21个植被特征参数的相关关系,利用投影寻踪模型进行了栖境评价及风险评估,并进行模型验证。结果表明,低优参数植物生物量多样性对蝗虫种群密度影响最大,最佳投影向量a为0.6725;高优参数禾本科生态优势度对亚洲小车蝗密度影响最大,最佳投影向量a为0.6547;样点植被投影特征值Z_i与蝗虫种群密度线性相关关系极显著(y=48.861x-18.937,R=0.9509^**),Z_i越大,栖境内植被越适合蝗虫的发生,蝗灾发生的风险越高,根据Z_i值可预测不同栖境草原蝗虫的发生。投影寻踪模型评价不同植被条件下蝗虫的发生风险,可以排除与数据结构和特征无关或关系很小变量的干扰,是一种更稳健实用的方法,对于蝗虫的监测预警具有重要意义。