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。     

东亚飞蝗FK506结合蛋白基因克隆及其免疫功能分析

为明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,了解FKBP对金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染东亚飞蝗的影响,分离克隆获得FKBP46基因及其纯化蛋白,采用荧光定量PCR方法测定FKBP46基因在东亚飞蝗成虫不同组织以及不同虫态中肠内的表达量,通过饵剂饲喂方法测定FKBP46蛋白对金龟子绿僵菌致病力及对东亚飞蝗体内保护酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、酚氧化酶(phenoloxidase,PO)和解毒酶乙酰胆碱酯酶(acetyl cholinesterase,AchE)活性的影响。结果显示,东亚飞蝗FKBP46基因全长为1200 bp,编码蛋白分子量为55 kD。FKBP46基因在成虫不同组织中均有表达,其中在脂肪体中的相对表达量最高,为体壁中表达量的1.77倍;FKBP46基因在卵期和成虫期的相对表达量较高,分别为1龄蝗蝻期表达量的4.88倍和6.84倍。FKBP46蛋白与金龟子绿僵菌混合饲喂东亚飞蝗,第10天的累计死亡率为85.56%,显著高于金龟子绿僵菌单独处理,而东亚飞蝗体内的保护酶POD、SOD、PO和解毒酶AchE活性均较金龟子绿僵菌单独处理显著降低。表明FKBP46基因能够抑制东亚飞蝗的免疫功能,降低免疫相关保护酶和解毒酶的活性,促进金龟子绿僵菌的侵染。     

菜青虫感染金龟子绿僵菌后体内几种保护酶活性的变化

为了明确菜青虫感染金龟子绿僵菌后体内的防御机制,采用分光光度法测定了菜青虫被金龟子绿僵菌感染后体内保护酶活性的变化。结果表明,用金龟子绿僵菌处理后菜青虫体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)均呈现先上升后下降趋势,反映出菜青虫在金龟子绿僵菌侵染初期防御能力增强,后期降低。其中,SOD、POD和CAT活力分别在接种后36、24和48h达到高峰,说明菜青虫在抵抗金龟子绿僵菌侵染过程中,首先发生作用的保护酶是POD,随后为SOD,而CAT是最后发生作用的保护酶。     

葱蝇成虫防御类酶和血细胞对球孢白僵菌的防御作用

测定了葱蝇成虫被球孢白僵菌侵染后,虫体超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)和乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性变化,并对侵染后血细胞的变化进行拍照观察。结果表明,虫体内SOD、CAT、POD、GSTs和AChE的比活力呈先上升后下降的趋势;处理组虫体内的Car E比活力和对照组的变化趋势相同,但始终低于对照组。侵染36~48 h后,大量的血细胞在菌丝体周围集结、包囊,阻碍和抑制菌丝的增殖。侵染54 h后,菌丝开始突破包囊块,在血淋巴中大量增殖,血细胞免疫被破坏。综上所述,球孢白僵菌侵染初期会触发葱蝇成虫的免疫系统,但由于菌丝的大量增殖,后期免疫系统崩溃,导致成虫死亡。为揭示球孢白僵菌的致病机理及葱蝇对真菌侵染的免疫防御提供理论依据。     

金龟子绿僵菌对黄曲条跳甲体内保护酶活性的影响

为探索绿僵菌对黄曲条跳甲保护酶活性的影响, 分别用浓度为1×108?2×108?4×108?8×108?1.6×109个/mL的金龟子绿僵菌CQMa421孢子悬浮液处理黄曲条跳甲成虫, 对侵染后黄曲条跳甲体内超氧化物歧化酶(SOD)?过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性进行了研究?结果表明:处理后120 h内, SOD活性先升高后降低, 48 h时SOD活性达最高, 分别为69.5?72.5?74.5?75.9?76.7 U/g, SOD活性与孢子悬浮液浓度呈正相关; 各处理POD活性在处理后72 h时开始上升, 96 h时活性最高, 分别为1 020?1 066.67?1 240?1 086.67?1 166.67 U/g, 分别为对照组的3.33?3.48?4.04?3.54倍和3.80倍, 随后开始下降; CAT活性变化总体趋势为上升—下降—上升—下降; 3种酶活性最后都恢复至对照组水平, 各处理组最大值间差异显著, 且显著高于对照组, 表明3种保护酶在黄曲条跳甲抵御金龟子绿僵菌入侵过程中均做出了应激反应?     

丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpin1对绿僵菌侵染飞蝗的影响

丝氨酸蛋白酶抑制剂（Serpins）是昆虫体内一类非常重要的蛋白酶抑制剂，具有调节昆虫免疫反应的功能。为研究Serpin1对绿僵菌Metarhizium anisopliae侵染飞蝗Locusta migratoria的影响，从飞蝗体内克隆了serpin1基因，经原核表达获得Serpin1蛋白；以飞蝗为试虫，通过饵剂饲喂的方法，测定了Serpin1蛋白对绿僵菌菌株IMI330189毒力的影响，并检测了绿僵菌IMI330189单独处理、Serpin1单独处理、绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理情况下飞蝗体内保护酶POD和SOD的活力。结果表明，在Serpin1与绿僵菌IMI330189混合饲喂3 d后，飞蝗的累计死亡率开始低于绿僵菌单独处理；到第8 d，绿僵菌IMI330189单独处理飞蝗累计死亡率达到100%，而Serpin1与绿僵菌IMI330189混合处理累计死亡率为84.31%，两者之间差异显著。POD和SOD酶活力测定结果显示，绿僵菌IMI330189单独处理时飞蝗体内的POD活力在第2 d和第3 d较对照组显著升高，而在第5 d较对照组显著下降；绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理后飞蝗体内的POD活力在第3 d和第5 d较对照组和绿僵菌处理组显著升高，而在第1 d显著低于对照组和绿僵菌处理组。绿僵菌IMI330189单独处理及绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理时，飞蝗体内的SOD活力在第1 d、第3 d和第5 d较对照组显著升高，在第2 d时较对照显著降低，且绿僵菌IMI330189与Serpin1混合处理组在第2 d和第3 d时较绿僵菌IMI330189单独处理组显著升高。上述研究结果表明Serpin1能够通过调节飞蝗体内POD和SOD的活性，有效抑制绿僵菌IMI330189对飞蝗的侵染。本研究为揭示Serpin1的生理功能奠定了基础。     

FK506结合蛋白FKBP52对金龟子绿僵菌侵染东亚飞蝗的影响

为了明确东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis免疫相关FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)的功能,本研究采用荧光定量PCR分析了FKBP52基因在成虫不同组织以及不同龄期中肠中的表达量;克隆并表达了FKBP52基因,纯化获得目的蛋白;测定了FKBP52蛋白对金龟子绿僵菌IMI330189侵染东亚飞蝗及东亚飞蝗体内保护酶酶活性的影响。研究结果发现FKBP52基因在成虫不同组织中均有表达,中肠中相对表达量最高;在不同龄期的中肠中,以卵期和成虫期的相对表达量较高。FKBP52基因全长1242 bp,编码蛋白分子量为46 kDa。生测及酶活力测定结果表明,金龟子绿僵菌IMI330189与FKBP52混合处理时,东亚飞蝗第10天累计死亡率显著提高到93.33%,东亚飞蝗体内的保护酶活力均显著降低。上述结果表明,FKBP52基因能够通过抑制东亚飞蝗体内保护酶活性,促进金龟子绿僵菌IMI330189的侵染。     

黄绿绿僵菌侵染对褐飞虱部分生理生化指标的影响

本研究测定了3个不同浓度（1.0×10⁷、1.0×10⁸和1.0×10⁹孢子/mL）黄绿绿僵菌孢悬液处理的褐飞虱Nilaparvata lugens Stål体内的羧酸酯酶（carboxylesterase,CarE）、谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase,GST）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、过氧化物酶,酚氧化酶（phenoloxidase,PO）以及尿酸与6种必需氨基酸含量随侵染时间的变化。结果表明,3个浓度绿僵菌溶液处理的褐飞虱种群体内CarE与GST含量在处理72 h后均呈现显著下调趋势;而CAT与SOD含量随着处理时间延长,呈现上升趋势,其中SOD 3个浓度处理至72 h时分别达到430.87、377.64和376.16 U/mg显著高于对照的276.63 U/mg;酚氧化酶PO含量在24和48 h内均无显著变化,直至72 h,1.0×10⁹孢子/mL浓度处理褐飞虱种群体内PO含量上升至316.43 U/mg。结果显示,虽然低浓度处理褐飞虱种群体内产生大量尿酸的囤积,但同一处理褐飞虱种群体内的6种必需氨基酸含量未呈现显著降低趋势,当处理72 h后,1.0×10⁷孢子/mL处理褐飞虱种群体内赖氨酸（Lys）与苏氨酸（Thr）含量反而突然上升至204.68和112.38 μg/g。结果显示绿僵菌的侵染会对褐飞虱体内解毒酶、保护酶以及氨基酸含量等造成影响。     

干旱胁迫对沙地云杉生态型保护酶活性的影响

通过不同干旱胁迫处理,测定了3种生态型(紫果型、绿果型和红果型)沙地云杉叶片和根部的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、过氧化物酶(POD)的活性.结果表明:在叶片中,无论哪种生态型,SOD活性先上升,后下降;紫果型沙地云杉CAT活性一直上升,但变化幅度不大,红果型和绿果型则先升后降;ASP和POD活性变化趋势一致,紫果型一直以较大幅度增加,红果型和绿果型开始迅速增加,而后又迅速下降.在根部,酶活性的变化与叶片中基本一致.因此得知,紫果型沙地云杉抗旱能力最强,绿果型最弱.     

绿僵菌胞外蛋白酶Pr1C诱导飞蝗中肠免疫功能分析

为明确金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae胞外蛋白酶Pr1C在绿僵菌侵染飞蝗Locusta migratoria中肠中的作用,从绿僵菌IMI330189菌株转录组中获得并分析了Pr1C基因全长序列,设计引物对该基因进行了克隆和原核表达。将表达的Pr1C蛋白与绿僵菌IMI330189混合后饲喂处理,测定了混合物对飞蝗的毒力,并通过荧光定量PCR检测了飞蝗中肠免疫相关基因的表达情况。结果显示,该基因属于绿僵菌类枯草杆菌丝氨酸蛋白酶家族,全长为2126 bp,蛋白大小为71 kDa。Pr1C与绿僵菌IMI330189混合后可以显著提高对飞蝗的毒力。荧光定量结果表明,Defensin,Persephone,Tube,Relish,Dredd 5个基因在各处理中表达量均呈现升高趋势,其中Pr1C蛋白和绿僵菌混合处理的变化比其他处理组变化快,于第2天达到较高水平;绿僵菌处理变化较慢,于第6天达到最高水平。本研究表明,绿僵菌胞外蛋白酶Pr1C可显著提高绿僵菌毒力,促进绿僵菌侵染速率,为进一步研制和应用生物制剂防治飞蝗提供理论依据。     

干旱胁迫下蚕豆叶片抗氧化酶活性的变化

抗氧化防御系统在植物抗旱中发挥着极大的作用.本试验采用PEG胁迫和叶片35℃烘干处理的方法,研究了模拟干旱胁迫条件下蚕豆叶片SOD、POD、CAT活性变化.结果表明,三种抗氧化酶随胁迫时间的延长活性升高;随胁迫程度增加SOD活性活性降低,POD和CAT活性变化规律性不明显.总体而言,SOD活性对胁迫的耐受性更强.     

夜蛾斯氏线虫对菜青虫几种保护酶活力的影响

为探索昆虫病原线虫对菜青虫保护酶活力的影响,分别用10、50、100头夜蛾斯氏线虫（Steinernema feltiae）侵染4龄菜青虫（Pieris rapae）,对侵染后菜青虫体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活力变化进行了研究。结果表明,接入线虫后,菜青虫的SOD活力显著上升。16 h时各处理的SOD活力均达到最大值,10、50、100头线虫处理的菜青虫SOD活力分别为44.266 7、49.866 7、68.033 3 U/g,均显著高于对照的35.033 3 U/g（p<0.01或p<0.05）,3种线虫剂量处理之间也存在显著差异（p<0.01或p<0.05）。POD的活性在接虫后8 h各处理均显著高于对照（p<0.05）,酶活性随侵染线虫数量的增加而增大,到24 h以后酶的活性开始显著下降,线虫剂量越大下降越快。CAT活力在处理后均显著上升,16~32 h各处理均维持在较高的水平,32 h以后开始显著下降。这反映出菜青虫在昆虫病原线虫侵染初期防御能力增强,16~32 h以后防御能力显著下降。     

二氧化碳浓度和温度升高对烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性的影响

为明确烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)在大气CO2浓度和温度双因子胁迫下的生理响应,以CO2浓度和温度为作用因子,研究了4种不同组合处理下烟粉虱成虫体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、乙酰胆碱酯酶(Ach E)活性的变化。结果表明:常温处理下,CO2浓度升高烟粉虱体内POD和GST活性分别增加87.6%和295%,SOD和CAT活性分别降低22.4%和28.2%;高温处理下,CO2浓度升高烟粉虱体内Ach E和GST活性分别增加103.6%和167.5%,CAT活性降低31.6%;常CO2浓度处理下,温度升高烟粉虱体内POD和SOD活性分别增加46.2%和18.2%,CAT活性降低35.8%;高CO2浓度处理下,温度升高烟粉虱体内Ach E和SOD活性分别增加75.3%和40.3%,CAT活性降低38.9%。表明CO2浓度和温度升高是导致烟粉虱体内SOD、POD、GST和Ach E活性升高的主要原因,并且SOD和POD活性变化受到CO2和温度的交互影响。烟粉虱可能通过改变体内保护酶或解毒酶的活性来适应CO2浓度和温度升高的环境。     

正己烷处理对菜蛾盘绒茧蜂滞育预蛹过氧化氢及抗氧化酶的影响

在27～29℃温度下,用1.5 mL/L的正己烷蒸气处理菜蛾盘绒茧蜂滞育蛹10～15 min后可以解除其滞育。为探讨解除滞育的机制,测定了正己烷处理后菜蛾盘绒茧蜂滞育预蛹体内的过氧化氢含量（H2O2）和3种抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性。结果表明正己烷处理后,滞育预蛹体内H2O2含量、SOD和POD活性均迅速上升,CAT活性则下降。就5个取样点的平均值而言,H2O2含量和SOD活性显著高于非滞育预蛹和未经处理的滞育预蛹,POD活性低于非滞育预蛹而高于未经处理的滞育预蛹,CAT活性则低于未经处理的滞育预蛹而高于非滞育预蛹。3种抗氧化酶活性的变化与体内H2O2含量的平衡有关,而H2O2含量的变化可能与体内激素水平的调节有关。     

真菌Sr18代谢产物对根结线虫胁迫下黄瓜叶片保护酶的影响

为探究根结线虫胁迫下丝状真菌Sr18代谢产物对黄瓜的作用机理,采用温室盆栽及人工接种试验,研究了不同浓度的Sr18代谢产物对南方根结线虫胁迫下黄瓜叶片保护酶的影响。结果表明,线虫侵染黄瓜根部以后,黄瓜叶片SOD、POD和CAT活性减弱,PPO和PAL浓度降低。施加不同浓度的Sr18代谢产物,能够使线虫胁迫下的黄瓜叶片SOD、POD和CAT活性增强,使PPO和PAL的含量增加,说明Sr18代谢产物能够提高黄瓜的保护酶活性与含量,增强黄瓜对南方根结线虫的抗性。     

高枝假木贼种子低温萌发与抗氧化酶系统的关系

高枝假木贼具有胎生萌发特性,并且发生在早春。为揭示该植物在早春低温环境中胎生萌发特性,在实验控制条件下,对种子吸胀萌发过程中3种保护酶活性和丙二醛（MDA）含量进行测定,并与野外自然条件下,不同发育阶段幼苗的保护酶活性变化进行对比分析。结果显示：高枝假木贼种子吸水快,在室内5 ℃低温控制下6 h吸水量趋于平稳。种子在低温吸胀过程中,MDA的含量较高（0.02~0.04 μmol•g^-1）,过氧化物酶（POD）活性保持在高水平稳定状态,过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性在吸胀4 h之后快速上升。随着种子萌发,不同幼苗阶段MDA含量急剧下降, 维持在0.004 μmol•g^-1的极低水平,POD活性显著下降,SOD活性先下降后上升至幼苗3 cm时达到最高,CAT活性呈缓慢上升趋势。在野外低温条件下,SOD、CAT和POD活性均显著高于5 ℃恒温控制下的幼苗酶活性水平。表明高枝假木贼快速吸胀萌发特性和3种保护酶在吸胀萌发不同阶段的协同作用,共同为胎生萌发在早春低温的正常生长提供保护。     

平菇蛋白粗提液诱导烟草对TMV的抗性与细胞中防御酶活性的关系

用200 μg/mL的平菇蛋白粗提液处理枯斑三生烟后接种烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）,在不同时间测定了烟草植株叶片中苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyas, PAL）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（catalase, CAT）和过氧化物酶（peroxidase, POD）的活性。结果表明,平菇蛋白粗提液处理枯斑三生烟后,TMV的侵染率下降了70.16%;接种TMV后,平菇蛋白粗提液处理的烟草叶片中的PAL、SOD、CAT和POD活性要明显高于清水对照植株,接种后12 h PAL活性最高,平菇蛋白粗提液处理为清水对照的1.57倍;接种后24 h SOD和POD活性最高,平菇蛋白粗提液处理分别为清水对照的1.55倍和1.51倍;接种后36 h CAT活性最高,平菇蛋白粗提液处理为清水对照的1.6倍。以上研究结果表明,平菇蛋白粗提液诱导烟草抗TMV的活性与烟草叶片内防御酶活性的提高有关。