金龟子绿僵菌致病的分子机理研究进展

金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)是一类重要的昆虫病原真菌,在害虫生物防治中起着重要作用.与化学农药相比,昆虫病原真菌开发的真菌杀虫剂作用时间持久、无环境污染、对非靶标生物安全,但存在致死时间长,杀虫效率低,防效不稳定等缺点,严重阻碍了真菌杀虫剂的广泛应用,为解决这一问题,从分子水平揭示昆虫病原真菌的致病机理尤为重要.从分子水平阐述了金龟子绿僵菌对寄主的识别与粘附、绿僵菌侵染寄主过程中附着胞的形成、绿僵菌对寄主体壁的穿透机制和绿僵菌进入寄主血淋巴后的适应机制.     

马铃薯瓢虫幼虫感染绿僵菌后的组织病理变化

利用组织切片对马铃薯瓢虫幼虫感染绿僵菌后的组织病理变化进行了初步观察。结果表明:在相对湿度95%与25℃的温湿度组合条件下,幼虫体表附着的孢子萌发后穿透体壁,在体腔内逐步形成菌丝体,进入体腔内的菌丝体,对寄主组织没有选择性。通常菌丝最初在侵染部位的血腔中生长,然后侵入邻近的脂肪体、肌肉,最后侵入消化道和丝腺等。     

绿僵菌油悬浮剂防治蝗虫药效试验

绿僵菌是自然环境中存在的专一杀蝗昆虫病原真菌,其有效成分为金龟子绿僵菌孢子,可附着在蝗虫体上萌发,穿透蝗虫体壁感染并杀死各种飞蝗和土蝗,在环境条件适宜时还可在田间蝗虫种群间侵染扩散,起到持续控制的作用。为有效控制蝗虫危害,探索新型生物杀虫剂绿僵菌油悬浮剂对蝗虫防治效果,温泉县开展了大面积示范试验。     

黄绿绿僵菌侵染褐飞虱的电镜观察

利用扫描电镜与半薄切片结合的方式观察黄绿绿僵菌(Metarhizium flavoviride)对褐飞虱[Nilaparvata lugens (Stål)]虫体、卵块的侵染过程,并比较黄绿绿僵菌处理不同时长对褐飞虱卵块孵化率,及成虫、幼虫发育历期的影响。结果表明:黄绿绿僵菌在寄主褐飞虱体表不同结构区的入侵行为存在差异,易先从节间膜、体表的褶皱凹陷等部位产生附着胞,在体表长出菌丝和产孢,随后入侵寄主血腔,借助寄主的营养快速繁殖,导致菌体大量堆积在褐飞虱腹部引发其死亡。喷施于稻株表面的黄绿绿僵菌无法侵染产于稻株叶鞘组织内的褐飞虱卵块,但黄绿绿僵菌菌体可在离体褐飞虱卵块体表定殖并繁殖。黄绿绿僵菌处理褐飞虱种群的卵块孵化率集中在61.10%~72.67%,延长处理时间并未使寄主褐飞虱的卵块孵化率降低。不同处理时间的褐飞虱成虫、若虫历期与对照种群相比并无显著差异,说明黄绿绿僵菌处理并未对褐飞虱成虫、若虫发育历期造成影响。推测黄绿绿僵菌可侵染褐飞虱及其卵块,但所需时间较长,易受外界因子影响。因此,黄绿绿僵菌对褐飞虱的田间防控需结合外界影响因子制定合理的使用策略。     

虫生真菌入侵过程中酶的研究（综述）

本文综述近年来国内外对白僵菌和绿僵菌等虫生真菌入侵昆虫体壁过程中的各种酶的研究情况。     

绿僵菌的研究进展

综述了近年来国内外对绿僵菌属的分类、绿僵菌入侵寄主过程中的相关基因的研究、剂型开发等方面的概况。     

椰心叶甲自然感染绿僵菌的扫描电镜观察

[目的]为研究绿僵菌侵染椰心叶甲的部位、侵染的过程以及防治措施提供参考依据。[方法]利用扫描电子显微镜对采自大田、自然感染绿僵菌的椰心叶甲虫体表面进行扫描观察。[结果]椰心叶甲体表面自然感染绿僵菌的部位不仅在腹部与前胸的节间膜处,在腹部的两侧以及腹末节腹板的尾部,都观察到了大量已形成与感染密切相关的结构物质——侵染钉以及菌丝、孢子等。[结论]绿僵菌对椰心叶甲侵染时在营养物质、pH值、温湿度等不同环境条件下,椰心叶甲虫体表面被破坏的程度有所不同。     

稻瘟病菌与水稻品种相互关系中附着胞行为的观察

附着胞的形成与作用是稻瘟菌侵染寄主过程的一个重要环节。稻瘟病菌附着胞的主要作用是附着与穿透稻株,因而必需具有牢固地粘附在寄主表面,产生侵染丝和穿透角质层或表皮细胞壁的侵染钉的行为。在稻瘟菌小种和水稻品种之间的亲和性组合中,附着胞能牢固地粘附在稻叶和叶鞘的表面,且能很快地产生侵染钉,直接穿透进入稻株或通过气孔进入稻株。相反,在非亲和性组合中,来见到产生穿透结构,这种现象可以设想,在稻瘟菌小种的生理分化与稻瘟菌附着胞行为之间存在一种相互作用的关系。     

营养物和培养条件对虫生真菌附着胞形成的影响

在豌豆蚜、大蜡螟、小菜蛾及油菜跳甲体壁上接种根虫瘟霉、新蚜虫疠霉及金龟子绿僵菌,荧光显微观察结果显示：根虫瘟霉在４种昆虫体壁上均不形成附着胞,新蚜虫疠霉仅在豌豆蚜上１８小时后大量形成附着胞,而金龟子缘僵菌在４种昆虫体壁均形成附着胞。金龟子绿僵菌在１％和０．１％的酵母浸出物培养液（ＹＥＭ）中只产生长芽管不形成附着胞;在０．０１％ＹＥＭ中３６小时附着胞形成比例达２９．７％。在加有油菜棘根跳甲鞘翅浸出物的ＹＥＭ中,分生孢子萌发时间提前,附着胞形成比例增加。随着ＹＥＭ培养液浓度的提高,附着胞形成的最佳ｐＨ上升。浓度为０．０１２５％、ｐＨ为６．８的ＹＥＭ培养液中附着胞形成比例最高达５１．８％,不同ｐＨ下附着胞的形态、大小及芽管的长度有区别。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于绿僵菌

近年来的研究显示,CRISPR/Cas9系统是强有力的基因编辑新技术.以蝗绿僵菌为试验对象,以同源重组敲除系统为对照,研究CRISPR/Cas9系统敲除蝗绿僵菌的基因isp4核苷酸序列.阐明了CRISPR/Cas9载体构建的方法,比较了CRISPR/Cas9和Recombinase敲除技术的异同,最后通过PCR和突变菌株的表型验证了CRISPR/Cas9系统能够应用于绿僵菌.结果表明,CRISPR/Cas9在昆虫病原真菌绿僵菌中是有效的基因编辑技术.     

植物病原真菌致病分子机理的研究进展

综述了植物病原真菌致病分子机理的研究进展,围绕植物病原真菌粘附寄主表面、侵染结构的形成、侵入寄主、在寄主内定殖与扩展四个侵入寄主的主要步骤,进行分子解析的阐明,有助于更好的评估病原真菌致病性的影响,并对今后的工作进行了展望.     

榛实象甲高致病力菌株筛选及侵染过程的显微观察

榛实象甲是目前我国榛园中导致产量损失的首要害虫,生产中以化学防治为主,易导致果品化学残留超标问题。本研究的目的在于筛选榛实象甲的高毒力菌株,以期为其生物学防治提供科学依据。本研究使用2株绿僵菌(CGMCC No.3.7986、3.4607)、1株白僵菌(CGMCC No. 12108)接种榛实象甲成虫,检测其侵染榛实象甲累积死亡率随时间的变化,并用解剖镜与扫描电镜观察了白僵菌侵染榛实象甲成虫的过程。结果表明,白僵菌菌株12108侵染榛实象甲后,在处理后的第4天与第6天累积死亡率分别达到91.67%和100%,远高于同期绿僵菌3.7986的6.67%和17.5%及绿僵菌3.4607的10.0%和22.5%;白僵菌菌株12108的LT₅₀和LT₉₀值分别为2.56和4.42d,远小于绿僵菌3.7986的11.40和17.70d及绿僵菌3.4607的8.80和12.80d;在侵染开始时,白僵菌菌株12108一般从口器、触角、胸足基部、胸足关节等有缝隙的部位开始生长,接种后10d时,该虫表面被浓密的菌丝所覆盖,胸腔内部也充满菌丝,体表开始形成大量分生孢子。以上研究结果确认白僵菌菌株12108对榛实象甲有强致病力,这为榛实象甲生物农药的开发提供了重要依据。      

小檗碱与绿僵菌复配的相容性及对桃褐腐病菌的抑制作用

[目的]探讨小檗碱与绿僵菌复配的可能性。[方法]考察小檗碱对绿僵菌孢子萌发、菌丝生长及产孢的影响,并测定小檗碱与绿僵菌复配对桃褐腐病菌(Monilinia fructicola)的抑制作用。[结果]试验浓度的小檗碱对绿僵菌的孢子萌发、产孢量和菌落形成未产生明显影响;当绿僵菌与褐腐病菌共培养时,绿僵菌处于优势菌群,褐腐病菌未能影响绿僵菌的生长;小檗碱与绿僵菌复配能完全抑制褐腐病菌的生长。[结论]小檗碱和绿僵菌可混合使用,二者相容性好。     

美国西部重要害虫摩门螽斯病原真菌的研究

The Mormon cricket (MC),Anabrus simplex (Orthoptera:Tettigoniidae),has a long and negative history with agriculture in the western states of the USA where MC often migrates in large groups and causes significant damage to forage plants and cultivated crops.In this review, virulence to MC of isolates of the insect-pathogenic fungus Metarhizium anisopliae varieties acridum and anisopliae were compared in an effort to identify isolates with promise for use as MC biological control agents.All of the isolates tested induced 100% or nearly 100% mortality by six days post application of the fungal conidia.Searches for new Metarhizium isolates with high heat and UV-B tolerance included isolation fungi from field-caught MC and grasshopper after they died in the laboratory and culturing fungi from soil samples collected from numerous western USA sites.The survey was preceded by development of a dodine based selective medium that,at 0.002% active ingredient,permitted growth of M.anisopliae var.acridum,but inhibited most contaminating fungi.The M.anisopliae var.acridum isolates examined to date have much higher tolerance to heat and UV-B irradiation than M.anisopliae var.anisopliae isolates,and this may be critical to successful field applications.The variety acridum has not yet been found in the USA,so our search for such isolates continues.Several new M.anisopliae var.anisopliae and Beauveria spp.were found,and the Metarhizium isolates are being characterized as to stress tolerance and virulence to insects.Characterization includes comparisons of new and pre-existing Metarhizium isolates by amplified fragment-length polymorphism (AFLP) analysis.Finally, experiments on MC developmental biology were conducted to gather data needed to develop a degree day model and to establish laboratory colonies of MC.     

四种真菌基因组编码的细胞壁降解酶生物信息学分析

为了比较病原性真菌和非病原性真菌基因组编码的植物细胞壁降解酶,用BLAST(Basic Local Alignment Search tool)结合人工二次筛选的方法确定了四种真菌基因组编码的多种植物细胞壁降解酶,并用SignalP来判断细胞壁降解酶能否被分泌到细胞外.结果表明病原性真菌和非病原性真菌基因组编码的植物细胞壁降解酶在种类和数量上存在着明显的差异,其中E3(endoglucanase Ⅱ)仅由病原性真菌基因组编码,而且能够被分泌到细胞外,可能与病原性真菌对植物的致病性有着密切的关系.     

苜蓿切叶蜂对绿僵菌的敏感性

本研究的主要目的是测定苜蓿切叶蜂对绿僵菌的敏感性。试验结果表明,苜蓿切叶蜂的预蛹和成蜂对绿僵菌显著敏感。感染绿僵菌的苜蓿切叶蜂预蛹和成蜂分别在4d和5d时死亡率达50%以上,并在7.5d和10d后全部死亡,死亡的预蛹和成蜂分别有100%和98%的死亡虫体上产生分生孢子。     

1株产几丁质酶绿僵菌的筛选及其产酶特性

为了提高绿僵菌产几丁质酶的酶活力,在自然条件下,从患病蜱体表分离到10株绿僵菌与8株白僵菌,通过筛选,得到1株绿僵菌Ma002。对该菌液体深层发酵产几丁质酶进行了测定,结果表明:几丁质酶的最佳产酶条件:碳源为胶体几丁质,氮源为蛋白胨,接种种龄为24h,以瓶体积的12%为装基量,在温度26℃,起始pH值7.5～8.0,搅拌速度180r/min,产酶时程96h,酶活力可达2.63U/mL,比原基础培养基上的酶活力(1.67U/mL)提高57%。     

应用白僵菌和绿僵菌防治浙江双栉蝠蛾试验

应用高致病力球孢白僵菌[Beauveria bassiana(Bals.)Vuill]B3和金龟子绿僵菌[Metarhizium anisopliae(Metsch.)Sorokin]Ma1291-2菌株,以不同的施菌方式防治浙江双栉蝠蛾(Bipectilus zhejiangensis Wang),统计分析2 a的防治效果。结果表明,2菌株均体现笋基灌施的防治效果较菌土撒施好,但以3月上旬进行撒施,3月中旬进行灌施(撒施+灌施)的防治效果最好。2菌株防治后第1年的退笋率无显著差异,而绿僵菌防治后第2年退笋率显著较低。以撒施+灌施防治后第1年和第2年,白僵菌B3菌株的防治效果分别为72.20%和36.76%,绿僵菌Ma1291-2菌株的防治效果分别为79.28%和48.70%。因此,2菌株均有林间应用价值,并以不同时间撒施+灌施的施菌方式防治,效果更佳。     

6种杀菌剂对金龟子绿僵菌孢子萌发的影响

测定了6种杀菌剂对金龟子绿僵菌分生孢子萌发的抑制作用。结果表明,不同杀菌剂对金龟子绿僵菌的抑制作用不同,且随着杀菌剂浓度的下降而减小。其中以腈菌唑的抑制效果最弱,除Ma103菌株外,对其他菌株抑制率均低于35%。代森锌对Ma202,Ma201和Ma203菌株的平均抑制率都较小。其他几种杀菌剂都明显抑制绿僵菌大部分菌株分生孢子的萌发,特别是百菌清和甲基托布津对Ma103,Ma205,Ma207和Ma208菌株的平均抑制率都为100%。2种药剂也强烈抑制其他菌株分生孢子的萌发。因此,应该尽量避免百菌清和甲基托布津与金龟子绿僵菌同时同地使用,否则会明显影响金龟子绿僵菌制剂的应用效果。     

应用绿僵菌防治马尾松毛虫初探

绿僵菌在室内对马尾松毛虫3～4龄幼虫的毒力与白僵菌相当，其LD50＝7．95×107个／L，LT50＝6．61～13．08天（孢子数在1．0×1011～1．0×107个／L）．本文还比较了绿僵菌和白僵菌在不同温度、湿度下的分生孢子萌发率．实验结果表明，绿僵菌在防治马尾松毛虫上具有较大的开发应用价值．