一种从藤粉蝶分离的微孢子虫的生物学特性和分子系统发育研究

从广州市萝岗桑园周边捕捉到的野外昆虫藤粉蝶(Delias pasithoe)成虫体内分离到1株微孢子虫,经人工接种可在家蚕体内全身性寄生。用透射电子显微镜观察到该微孢子虫为双核,极丝11～12圈,极丝同型,基本符合Nosema属微孢子虫超微结构特征。该微孢子虫在其生活史发育过程中以偶倍数核为主,以二分裂方式增殖,形成双核孢子,发育周期为108 h。基于SSU rRNA和rRNA ITS序列的相似性比较和系统进化分析进一步证实该微孢子虫与Nosema属亲缘关系最近,应被分类为Nosema属‘true’Nosema亚群。     

一株家蚕病原性微孢子虫的生物学特性与分子系统发育分析

从家蚕体内分离得到一株新的病原性微孢子虫,编号为GXM1。光学显微镜下观察GXM1微孢子虫为长卵圆形,大小(1.85±0.15)μm×(4.19±0.18)μm,在生活史的各发育阶段均为双核,以二分裂方式增殖,发育速度缓慢,发育周期约8～10 d。GXM1微孢子虫与家蚕微孢子虫(Nb)的抗血清产生阳性凝聚反应。利用透射电子显微镜观察到GXM1微孢子虫的超微结构具双核,极丝11～12圈,极丝倾斜角约45°。以上生物学性状显示GXM1微孢子虫具有微孢子虫属(Nosema)的基本分类特征。依据GXM1微孢子虫与其它昆虫微孢子虫的SSU rRNA基因序列构建的系统发育树,以及序列相似性和遗传距离分析,进一步证实GXM1微孢子虫属于Nosema属。GXM1微孢子虫对蚁蚕的半数感染浓度(IC50)为6.06×105mL-1,对家蚕的胚种传染率可达23.28%,是一株具有较强致病性和危害性的家蚕病原性微孢子虫。     

2种野外昆虫来源微孢子虫的超微结构及生活史观察

将从湖南蚕区野外昆虫菜粉蝶(Pieris rapae)、桑尺蠖(Phthonandria atrilineata)分离到的2种微孢子虫感染家蚕,观察微孢子虫的寄生组织、生活史以及原代微孢子虫与在蚕体侵染繁殖的第1代微孢子虫的超微结构,作为探讨家蚕微粒子病发生与野外昆虫微孢子虫的关系的病原生物学依据之一。用Giemsa染色镜检观察的结果显示,2种来源的微孢子虫可在家蚕幼虫体内全面寄生,在中肠、丝腺、马氏管、脂肪体、生殖腺、肌肉组织、气管丛等组织中均能检出。电子显微镜观察2种来源的微孢子虫的超微结构,并与家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)比较,结果显示在家蚕体内继代的源自菜粉蝶和桑尺蠖的微孢子虫的超微结构特征与Nb基本一致,孢子壁由3层组成,极体分为前后2部分,极丝同型,核成对出现,核形不规则,核膜双层,粗面内质网附含大量的核糖体,孢子后部有后极泡。2种来源的微孢子虫在家蚕体内的发育过程较为相似,所有时期的核都成对出现,以二分裂方式增殖,发育周期分别为72、96 h。     

家蚕微孢子虫保存株DNA的特异性扩增

尝试研制成了一种微孢子虫检测的新系统。以家要微孢子虫小亚单位rRNA基因的推导假基因及保守序列为引物,对家蚕微孢子虫(Nosemabombycis.Nb)保存株的DNA进行了特异的PCR扩增。检测了六株微孢子虫:三株为家蚕微孢子虫株系,即保存株SES—NU、NIS—001和分离自草地贪夜蛾(Spodoptera depravata)的株系Sd—NU—IW8401;及三个种:Nosema Sp.株NIS—Mll,变形孢子虫属的分离株Vainmorpha Sp.NIS—M12和具褶孢子虫属分离株Pleistoophora Sp.PI—NU,以此六株微孢子虫的DNA为模板进行PCR扩增,仅家蚕微孢子虫(Nb)的保存株SES—NU、NIS—001获得扩增产物。     

不同来源的昆虫微孢子虫对家蚕的感染力与体外发芽率调查

从广西蚕区的野外昆虫菜粉蝶、桑尺蠖、斜纹夜蛾的体内收集到5种微孢子虫,以家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)为对照,检测不同来源昆虫微孢子虫对家蚕的感染力,并调查各种微孢子虫在体外用家蚕肠液与KOH混合液(pH10.5)处理后的发芽率。从菜粉蝶分离的微孢子虫(PrL M)、从不同来源桑尺蠖分离的2种微孢子虫(PaB MⅠ和PaB MⅡ)、从不同来源斜纹夜蛾分离的2种微孢子虫(Sl MⅠ和Sl MⅡ)以及家蚕微孢子虫对家蚕(蚁蚕)的半数感染浓度(IC50)分别为2.15×105、2.90×105、5.62×106、3.38×107、9.05×106和1.86×105mL-1;PrL M、PaB MⅠ、PaB MⅡ、Sl MⅠ、Sl MⅡ和Nb的体外发芽率分别为76.75%、76.00%、12.50%、2.25%、2.75%和59.25%。PrL M和PaB MⅠ对家蚕的半数感染浓度与Nb接近,对家蚕的致病性较强,2种微孢子虫经家蚕肠液与KOH混合液处理后的体外发芽率也较高;PaB MⅡ、Sl MⅠ和Sl MⅡ对家蚕的半数感染浓度依次是Nb的30倍、182倍、49倍,说明这3种昆虫微孢子虫对家蚕的感染力较弱,并且3种微孢子虫的体外发芽率也很低。     

PCR和核酸杂交检测家蚕微孢子虫的研究(摘报)

<正> 以家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)、柞蚕微孢子虫(Nosema sp.,柞Nb和柞NB)、讷卡变形微孢子虫(Vairimorpha necatrix)、金鱼具褶微孢子虫(Pleistophora anguil-larum)等18种(株)微孢子虫的基因组DNA为模板,设计一对引物进行PCR扩增,及将PCR特异产物克隆后抽提纯化质粒制备成地高辛标记探针,对PCR和核酸杂交检测家蚕微孢子虫的反应体系和条件进行了探索性研究,结果如下:     

家蚕幼虫体内微孢子虫(Nosema bombycis)两种类型孢子的形成

著者等报告了从一种夜蛾(Spodoptera depravate Butler)的微孢子虫(Nosema sp.)在昆虫组织培养细胞内发育的过种中,当所谓成熟孢子形成之前形成极丝卷曲数少的异型孢子,此类孢子能自行发芽并在细胞内建立感染且能持续进行(Iwano & Ishihara,1989)。其后又报告了家蚕微粒子病病原(Nosema bombycis)在同一培养细胞内与Nosema sp.相同的也在形态(极丝卷曲数少)和形成期(感染后到出现的时间)有差异的两种孢子(Iwano & Ishihara,1991)。本研究确认感染家蚕幼虫的N.bombycis在寄主体内也和昆虫培养细胞内一样,形成异型的两种孢子,特别对短极丝型孢子的生物学及在养蚕方面的意义进行了考察。     

家蚕微孢子虫烯醇化酶(Enolase)基因的克隆及序列分析与原核表达

烯醇化酶(enolase,ENO)是糖酵解途径的限速酶,对家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)烯醇化酶的研究有助于了解微孢子虫的能量代谢机制。依据微孢子虫基因组数据库中的家蚕微孢子虫烯醇化酶编码序列设计引物,以家蚕微孢子虫基因组DNA为模板,PCR扩增获得家蚕微孢子虫烯醇化酶基因(Nb ENO)。该基因ORF全长1 242 bp,编码413个氨基酸,预测蛋白质分子质量46.323 k D,等电点6.13;蛋白质二级结构主要由α螺旋(28.33%)、延伸片段(22.52%)和无规则卷曲(49.15%)组成,含有25个磷酸化位点和1个糖基化位点,无信号肽和跨膜结构域。系统进化树分析Nb ENO与蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)烯醇化酶基因序列(Nc ENO)的亲缘关系较近,序列比对显示二者的一致性为62.10%。将Nb ENO基因插入原核表达载体p ET-28a并转化大肠埃希菌Rosatta(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导表达后获得预期大小约50 k D的重组Nb ENO蛋白,有利于进一步研究Nb ENO的功能及亚细胞定位。     

家蚕微孢子虫的一个Dicer相似蛋白基因的鉴定及系统进化和转录活性分析

Dicer是一种具有RNaseⅢ酶活性的蛋白质,参与RNAi起始阶段siRNA和miRNA的形成,为RNA诱导沉默复合物(RISC)形成的关键因子之一,在基因的转录后调控中扮演重要角色。采用生物信息学方法从家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)全基因组数据中鉴定到一个Dicer相似蛋白(Dicer-like)基因,命名为Nb DCL(Gen Bank登录号:EOB15391)。预测Nb DCL的二级结构中含有RNaseⅢ结构域和dsRNA结合结构域。基于Dicer-like基因的系统进化分析显示,家蚕微孢子虫与柞蚕微孢子虫(Nosema pernyi)的亲缘关系最近,并与真菌形成姊妹枝,说明微孢子虫Dicer-like与真菌的同源基因来自共同的祖先。基因组共线性分析显示,Dicer-like基因及其两侧基因在微孢子虫基因组中的排列顺序具有显著的保守性,但兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon cuniculi)和比氏肠道微孢子虫(Enterocytozoon bieneusi)基因组中的Dicer-like基因在物种分化过程中发生了丢失。对Dicer-like基因和Agronaute相似蛋白基因、转座子的共存分析表明,家蚕微孢子虫等Nosema属微孢子虫均保留了古老的RNAi作用机制。RT-PCR检测被家蚕微孢子虫感染48~240 h的家蚕幼虫中肠中Nb DCL基因均有转录。研究结果为进一步探究家蚕微孢子虫RNAi的调控机制提供了有益线索。     

家蚕微孢子虫(镇江株)β-微管蛋白基因部分片段的克隆及系统发育分析

设计1对正、反向引物btubf/btubr,对家蚕微孢子虫(镇江株)基因组DNA的β-微管蛋白(beta-tubulin)基因进行扩增,得到部分片段。经PCR鉴定、酶切及测序分析,该片段与Nosema属其它微孢子虫的beta-tubulin同源。采用邻近归并法(Neighbour-Joining)构建系统发育树,结果表明微孢子虫和真菌关系密切。研究结果对于微孢子虫的系统发育研究和家蚕微粒子病的治疗具有积极意义。     

微孢子虫侵染研究进展

微孢子虫种类繁多,侵染寄主过程十分复杂,pH值、离子种类及浓度、温度、射线等都能激活孢子发芽侵入寄主.近年来微孢子虫侵染机理研究已从激活因子推进到孢子生理生化的研究.研究表明:微孢子虫孢内糖类物质浓度的变化与孢子内压升高,诱发极丝的弹出密切相关;同时,微孢子虫孢子的表面蛋白、极膜和极管蛋白(PTP)在孢子侵染寄主过程中扮演着重要角色.     

家蚕几种病原微孢子虫的比较研究

从不同地区养蚕生产及桑园害虫中分别收集到四种微孢子虫，ＭＡ—１、ＭＤ—１、Ｐｈａ—Ｍ和Ｈａ—Ｍ。从它们孢子的形态、对蚕的致病性、相互间的血清学关系、在蚕体内的寄生部位和引起的组织与细胞病变以及在蚕体内增殖的生活史等方面与典型的家蚕微粒子病病原Ｎｏｓｅｍａｂｏｍｂｙｃｉｓ进行了比较研究。结果表明，ＭＡ—１与Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓ相同；Ｈａ—Ｍ可能亦来源于Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓ；ＭＤ—１为Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓ的形态变异株，定名为Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓｍｏｒ．ｖａｒ．；而Ｐｈａ—Ｍ为与Ｎ．ｂｏｍｂｙｃｉｓ不同的种，暂称为Ｎｏｓｅｍａｓｐ。     

粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)培养细胞对家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)的吞噬过程观察

观察微孢子虫在非天然宿主细胞系的生物行为过程,有助于探究微孢子虫的侵染特异性机制。选用鳞翅目昆虫粉纹夜蛾(Trichoplusia ni,Tn)细胞系为材料,接种家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)孢子后观察其吞噬过程。结果发现:经氢氧化钾发芽预处理的Nb孢子虽然可以在Tn培养细胞液中发芽,但未见发芽孢子的孢原质进入Tn培养细胞;在接种Nb孢子浓度为2.0×105mL-1以上时,观察到孢子通过内吞作用进入了Tn培养细胞,但未见孢子的增殖;随着时间的延长和进入Tn培养细胞的Nb孢子的增加,可引起Tn培养细胞的超微结构变化,并导致细胞的裂解。以上结果说明,虽未见Nb以发芽形式感染Tn培养细胞,但Nb能够被吞噬进入Tn培养细胞并破坏其结构。     

微孢子虫的发芽及对细胞的感染性

M32 (Thelohantia)、Nosemabombycis、M12 (Vairimorpha)和来自大菜粉蝶 (PierisbrassicaeLinnaeus)的微孢子 (PBL)经KOH或EDTA法诱导后 ,调查其在PBS、TEK或Grace培养液中的发芽率和对Bm、Antheraeaeucalypti细胞的侵染性。结果表明 ,同一种发芽方法 ,4种微孢子的发芽率存在明显差异 ;发芽培养液不仅影响发芽率 ,而且也影响微孢子原虫对细胞的感染性。     

从家蚕体分离的一种新微孢子虫SLN1的研究

从家蚕体中分离到一种新的病原性微孢子虫SLN1,其孢子形态大小与Nosemabombycis相似 ,而极丝较短。感染寄生于肌肉、气管上皮细胞、脂肪等组织 ,致病性弱 ,胚种传染率低。在孢子形成期产生多孢子芽膜 ,孢子形成数为 8个 ,与Nosemabombycis无血清学关系 ,分类于Thelohania属。     

微孢子虫O-甘露糖糖基化通路相关酶基因序列的比较分析

糖蛋白在免疫识别、信号转导等生命进程中扮演重要角色。为研究微孢子虫糖蛋白及其糖基化类型,采用比较基因组学方法对微孢子虫O-甘露糖糖基化通路进行分析。真核生物的O-甘露糖糖基化通路中有6种主要酶类,包括己糖激酶、磷酸甘露糖酶、GDP甘露糖磷酸化酶、Dol-P甘露糖合成酶、甘露糖转移酶、Dol-P甘露糖蛋白甘露糖转移酶。通过生物信息学方法分析家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)、蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)、兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon cuniculi)、肠脑炎微孢子虫(Encephalitozoon intestinalis)、比氏肠道微孢子虫(Encephalitozoon bieneusi)和柞蚕微孢子虫(Nosema antheraea)的这6种酶基因编码氨基酸序列特征及结构域类型,发现这些酶的垂直同源基因比较保守,多重序列比对表明在6种微孢子虫之间,6种酶的氨基酸序列相似性比较高,系统进化分析显示同属的微孢子虫多聚为一簇。研究结果表明,N.bombycis、N.ceranae、E.cuniculi、E.intestinalis和N.antheraea 5种微孢子虫的O-甘露糖糖基化的蛋白质修饰通路是完整、保守的,然而在E.bieneusi中,其关键酶Dol-P甘露糖蛋白甘露糖转移酶的氨基酸序列比较短,只有342个氨基酸,缺失了关键结构域PMT,因此可能无法完成O-甘露糖糖基化修饰。以上微孢子虫的O-甘露糖糖基化通路中6种主要酶的序列信息,为后续解析家蚕微孢子虫糖基化通路及对糖蛋白糖基化类型与功能的研究提供了线索。     

家蚕微孢子虫PCR检测的研究

根据家蚕微孢子虫（Nosemebombycis,N．b）孢子的DNA序列，设计合成一对引物，对家蚕微孢子虫孢子及其近缘种孢子的DNA进行PCR检测。结果表明只有家蚕微孢子虫孢子DNA获得特异性扩增区带，大小为317bp，可以区别于Nosemasp.MG1和MG2、柞蚕微孢子虫、Vairimorphanecatrix及Pleistophoraanguillarum等。对N.b孢子DNA检测灵敏度达1ng水平。     

Phylogenetic analysis of Blastocystis isolates from animal and human hosts in the Philippines

To study the genetic diversity and cross-transmissibility of Blastocystis species in naturally infected hosts, 12 Blastocystis isolates from animal and human hosts in the Philippines were analyzed by sequencing the full-length small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) genes. Each sequence showed very high similarity (from 97% to 100%) to homologous sequences of other Blastocystis isolates reported previously. Phylogenetic analysis revealed that the 12 isolates were classified into 4 genetically distinct subtypes: 1, 2, 3, and 6. Results showed that Blastocystis subtypes 1, 2, and 3 were shared by isolates from varied hosts. This study confirms the remarkable heterogeneity of SSU rRNA gene among different Blastocystis isolates. The findings of this study agree with previous reports that the different Blastocystis subtypes have low host-specificity, comprising isolates from humans and various animal hosts. This study also suggests evidence for zoonotic transmission of the parasite and cross-transmissibility among heterogeneous hosts.