昆虫抗菌肽及其利用

抗菌肽是昆虫体液免疫中重要的抗菌因子，具有广谱抗菌性。不仅能杀死革兰氏阳性及阴性菌，还有抗真菌、病毒、原虫及抑制癌细胞的活性。本文简述国内外抗菌肽的研究状况以及抗菌肽在转基因植物、动物方面的应用成果及存在的问题。     

昆虫免疫的研究(二)

１　抗菌物质的合成及调控　　Ｆａｙｅ等认为,抗菌肽的合成部位在昆虫脂肪体。Ｂｏｍａｎ等从天蚕脂肪体内分离到ｍＲＮＡ,反转录后得到ｃＤＮＡ,再经表达得到抗菌肽前体。Ｋａｋｉｍａ等人用同位素掺入的方法发现,天蚕蛹被注入细菌后只有脂肪体中３Ｈ－Ｕｒｉｄｉｎｅ掺入ＲＮＡ的量同时增加,认为抗菌肽主要合成部位在脂肪体,而在其它一些组织中亦少量合成。张双全［１］等报道,在柞蚕脂肪体中没有观察到抗菌活性,相反在生殖腺中却检测到活性。摘除生殖腺后再诱导,抗菌活力有所下降,应答时间明显滞后。他认为,昆虫的一个器官可…     

昆虫免疫的研究

昆虫是自然界中最大的类群,遍布陆地、江河、海洋和天空,且有惊人的繁殖力和对环境的适应性,在长期的生存进化中,发展了自己独特的免疫防御系统。昆虫对细菌等外源物的防御系统可大致归纳如下：昆虫的防御反应自然抵抗力消化道的防御消化液中的抗菌抗病毒物质体壁的防...     

细菌诱导家蝇蛹抗菌物质的分离纯化

家蝇生境中充满病原菌,其有效的防防机制成为研究的热点。通过三氟乙酸缓冲液浸提、热处理、固相萃取以及两次RP-HPLC等方法,从混合细菌液诱导的家蝇蛹中分离纯化出4种具有抗菌活性的物质。结果表明,提取的家蝇蛹粗提液抗菌谱较广,对多种微生物具有不同程度的抗菌作用,且抗菌效果好于天然肽类防腐剂和一些化学防腐保鲜剂。4种抗菌物质中包括3个抗菌肽和1个抗菌化合物。Tricine-SDS-PAGE结果显示3个抗菌肽的分子量分别约为12kDa、8kDa和4kDa。本研究表明细菌诱导家蝇蛹中具有丰富的抗菌物质。     

黄粉虫抗菌肽抑制植物病原真菌的适宜诱导处理

对饥饿后黄粉虫幼虫通过饲细菌、针刺饲真菌或放线菌法产生诱导免疫反应;研磨、冷冻离心法获得抗菌肽提取物.采用抑菌圈法测定其对24种植物病原真菌抑菌活性,统计分析抑菌活性处于前3名处理的频次.结果表明,初步得到了抑制植物病原真菌的黄粉虫抗菌肽适宜诱导处理.诱导处理方法对开发包括黄粉虫在内的昆虫抗菌肽是非常重要的.     

致病杆菌和发光杆菌抗菌代谢产物研究进展

致病杆菌Xenorhabdus和发光杆菌Photorhabdus是昆虫病原线虫肠道共生细菌,具有对宿主昆虫致病和对寄主线虫共生的双重特性,是一类特殊的生防细菌资源,其代谢产物具有广泛的杀虫和抑菌功能。本文综述了近年来昆虫病原线虫共生细菌产生的抗菌物质、编码抗菌代谢产物的基因及抗菌机制的研究进展。     

利用枯草芽胞杆菌表达系统进行马铃薯抗细菌基因的筛选

 抗菌肽是植物先天免疫系统的重要组成部分,具有良好的广谱抗菌活性,因此作为抗生素的替代品有较好的应用前景。马铃薯野生种(Solanum demissum)作为重要的种质资源,含有丰富的抗性基因。本研究利用指示菌内置文库抗性基因筛选技术,将马铃薯野生种cDNA文库转入指示菌枯草芽胞杆菌内,筛选出两种具有广谱抗菌活性的抗菌肽SdR2332和SdR2770。课题组分别测定了它们的热稳定性、酶稳定性、紫外线稳定性、最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)和溶血性,旨在明确这两种新抗菌肽的实际可应用性;同时通过测定抗菌肽处理后病原菌活性氧(reactive oxygen species, ROS)迸发量、病原菌细胞形态观察和基因表达分析来探究抗菌肽的抑菌机制及防效。结果表明,抗菌肽SdR2332和SdR2770均具有良好的广谱抗细菌活性,且在低浓度下即可致死病原菌;它们还具有较为稳定的理化性质和较低的溶血性。经抗菌肽SdR2332和SdR2770处理后的青枯菌(Ralstonia solancearum)出现了明显的活性氧迸发现象,电镜下观察发现其细胞有一定程度的皱缩和破损,这表明抗菌肽对病原菌有杀伤作用。在qRT-PCR分析中,接种马铃薯的植株中SdR2770表达量明显上调,推测可能与植物抗病相关。本研究结果为新抗菌肽的研发提供了一定的理论基础和参考价值。     

昆虫免疫及五种重要入侵昆虫免疫机制研究进展

我国入侵昆虫种类繁多、为害范围广,在植物检疫与入侵生物学领域备受关注。昆虫免疫是指昆虫识别"自己"和"异己"成分、破坏或排斥外来有害物质,从而维持自身健康并延长寿命的反应机制,在入侵昆虫的传入、定殖和为害过程中发挥着重要作用。本文综述了模式昆虫黑腹果蝇Drosophila melanogaster的免疫机制,并在此基础上分析了5种代表性入侵昆虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus(Oliver)、烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)、意大利蜜蜂Apis mellifera lingustica Spinola、日本龟蜡蚧Ceroplastes japonicus Green和舞毒蛾Lymantria dispar(L.)的免疫机制以及该机制在其生物入侵过程中发挥的作用,提出了加强重要入侵昆虫免疫机制研究的展望,一方面要加强研究更多种入侵昆虫的免疫机制,另一方面应将关注点逐步从免疫现象的发现深入至分子机制。     

异色瓢虫与七星瓢虫细胞色素P450、抗菌肽和溶菌酶基因的鉴定及表达分析

为探究异色瓢虫Harmonia axyridis环境竞争力的来源,以七星瓢虫Coccinella septempunctata为对照,采用同源比对法对两者细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）、抗菌肽和溶菌酶基因进行鉴定,并对差异表达基因进行分析和荧光定量PCR验证。结果显示,在异色瓢虫中共发现89个CYP450基因、25个抗菌肽基因和18个溶菌酶基因;在七星瓢虫中共发现127个CYP450基因、17个抗菌肽基因和9个溶菌酶基因。异色瓢虫编码抗菌肽和溶菌酶的基因较七星瓢虫存在明显的扩增,而CYP450基因的扩增少于七星瓢虫,表明抗菌肽家族在异色瓢虫环境竞争过程中有着更重要的作用;通过转录组的差异表达分析以及荧光定量PCR验证,发现大部分抗菌肽和溶菌酶基因在脂肪体中高表达,据此推测脂肪体为2种瓢虫抗菌肽等免疫因子的主要合成场所。     

亚洲玉米螟幼虫体内抗菌肽的诱导

外源物侵染可引起亚洲玉米螟幼虫产生免疫应激反应,并诱导产生抗菌肽.为深入研究抗菌肽作用机制,作者给亚洲玉米螟5龄幼虫注射大肠杆菌,诱导其产生抗菌肽,并分析该抗菌肽的部分性质.结果表明:亚洲玉米螟幼虫注射3.0×10~6个/mL大肠杆菌后可诱导其体内产生一种相对分子量为12.1 kD的抗菌肽,在12～36h内该抗菌肽的诱导表达量与时间成正比.此抗菌肽对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有一定的抑制作用,100℃高温处理5 min后具有明显的抑菌活性,pH为8.0时抑菌活性最强,抑菌圈直径达6.9±0.3 mm,且具有一定的温度稳定性和酸碱稳定性.     

中华真地鳖抗菌物质的抑菌活性测定

以研磨法从中华真地鳖五龄若虫体内提取得到抗菌物质,分别采用比浊法和菌碟法测定了其对多种细菌和植物病原真菌的抑菌活性。结果表明,该抗菌物质对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白菜软腐菌和枯草芽孢杆菌等4种细菌生长均有一定的抑制作用,对数期延迟1~4h,菌的浓度、繁殖速度减缓。对7种植物病原真菌的抑菌试验表明,该抗菌物质对玉米茎基腐病菌、小麦根腐病菌、棉花枯萎病菌抑制效果较好,抑制率分别为50.0%、49.2%、45.2%;而对白菜黑斑病菌和玉米大斑病菌活性较差,抑制率仅为28.3%和24.5%。     

斜纹夜蛾抗菌物质的诱导及其理化特性

用大肠杆菌K12D31免疫斜纹夜蛾六龄幼虫，12h后收集血淋巴并通过高温处理制成粗提液。SDS-PAGE电泳结果表明：诱导后粗提液含有3条分别为43．5、15．0、4．0kD的特异性条带。诱导产生的抗菌物质在酸性、高温和常温等条件下保持稳定。抗菌谱测定结果表明，诱导产生的抗菌物质对猪霍乱沙门氏菌、枯草芽孢杆菌、铜绿假单胞菌等革兰氏阴性和阳性菌有抑制作用，而且对白色念珠球菌、酿酒酵母也有抑制作用。     

山苍子油及柠檬醛提取分离与生物活性研究进展

介绍山苍子油的提取方法与主要成分柠檬醛的分离方法,阐述山苍子油及柠檬醛的抑菌、抗氧化作用等活性研究现状;并对柠檬醛抗菌作用机制进行总结分析,为植物源抗菌剂的开发应用提供参考。     

木霉对5种病原菌抑菌活性筛选

采用滤纸片法对云南地区分离并鉴定到的15株木霉进行2株病原细菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)和3株植物病原真菌(小麦全蚀、番茄早疫、稻疫)抗菌活性筛选。获得可抑制5种病原菌(广谱)的木霉7株。抑菌圈直径范围在0.7～2.8 cm。其中哈茨木霉8917提取物对3株植物病原真菌的抑制最强,哈茨木霉10176提取物对金黄色葡萄球菌的抑制最强,哈茨木霉10174提取物对大肠杆菌的抑制最强。同时,将15株供试木霉与3株病原真菌进行对峙培养,结果显示:对番茄早疫菌抑制率最高的是新康氏木霉8722和深绿木霉8956,对小麦全蚀菌抑制率最高的是新康氏木霉8722和康氏木霉8701,深绿木霉8686对稻疫菌的抑制率最高。哈茨木霉在滤纸片法活性筛选中相对其他木霉抑菌活性较好,但在对峙培养活性筛选中其抑菌活性最弱。     

崂山常见中药材提取物对烟草青枯病菌的抑制作用

以烟草青枯病菌Ralstonia solanacearum为病原指示菌,从艾叶Artemisiae argyi等40种崂山常见中药材95%乙醇提取液中筛选对其具有明显抑制作用的活性物质。结果表明,32种(80%)药材提取物显示出不同程度的抑菌作用,其中公丁香Syzygium aromaticum提取物抑菌活性最强,其抑菌圈直径达19.53 mm。采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用法分析鉴定了公丁香提取物中12种化学组分,其中相对含量最高的丁香酚(40.43%)抑菌活性最强,抑菌圈直径达18.50 mm,处理6 h对病菌的抑制中质量浓度(EC₅₀)值为0.0292 mg/mL。本研究表明崂山地区抑菌植物具有丰富的多样性,公丁香提取物中活性成分丁香酚具有防治烟草青枯病的良好应用潜力。     

柠檬桉内生真菌的分离及其提取物的抗细菌活性

采用组织块分离法分离柠檬桉中的内生真菌,通过菌落观察和分子生物学相结合的方法对分离到的内生真菌进行鉴定;进一步采用薄层层析-生物自显影法测定了柠檬桉内生真菌次生代谢产物的抗细菌活性。从柠檬桉中共分离鉴定得到10株内生真菌,主要分布于附球菌属Epicoccum、镰刀菌属Fusarium、炭疽菌属Colletotrichum、Rhytidhysteron、半壳霉属Leptostroma、Campylocarpon、Neofusicoccum、白腐菌属Phlebia和Dinemasporium等9个属中。抗细菌活性的测定结果表明,内生真菌Ecf-4(Rhytidhysteron sp.,MK211261)和Ecf-1(Epicoccum sp.,MK211258)表现出最强的抑菌活性,两菌对桉树青枯病菌的抑菌斑最大直径均大于10 mm;依据其R_f值的范围和抑菌斑的最大直径,内生真菌Ecf-4的抗菌活性高于Ecf-1,表现出更强的抗细菌活性,可作为候选菌株,进一步分离和鉴定其中的活性成分。     

贝莱斯芽胞杆菌JK19发酵液稳定性及抑菌物质初步分析

本研究以具有自主知识产权的一株对番茄青枯病菌有较好抑菌效果的贝莱斯芽胞杆菌JK19为研究对象.通过TTC双层板平板对峙测定菌株JK19发酵上清液对温度、pH、酶及紫外照射等处理下抑菌效果及稳定性,进而对其拮抗活性物质进行了初步分析.结果表明菌株JK19发酵上清液抑菌圈直径在温度超过80℃时显著下降;不耐强酸强碱,适宜p...     

Chemical and antimicrobial studies of monoterpene: Citral

6,7-Citral-epoxy derivative (a mixture of E and Z isomers with respect to the C2 = C3 double bond) could be react with DNA base producing a major adduct. The mixture of epoxides was condensed with 2 mol of cytosine to give the adduct through condensation between aldehyde and amino groups. Antifungal and antibacterial studies were carried out on citral and citral-epoxide. Studies on the antifungal especially Penicilliumitalicum and Rhizopus stolonifer showed that citral and citral-epoxide have good antibacterial action. Antimicrobial studies of P.italicum and R. stolonifer explained also that citral and citral-epoxide have good antimicrobial activity. Citral epoxide shows high activity against the growth of bacteria methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and fungi comparing by citral. The epoxide shows antibacterial activity more than the antibiotics nalidixic acid (NA) and ampicillin (AP) and nitrofurantoin (NI). The results revealed that these complexes are most effective against MRSA.     

Antifungal activity of limonoids from Khaya ivorensis

Chemical investigation of the diethyl ether extract of the stem bark of Khaya ivorensis A Chev (Meliaceae) afforded ten limonoids of angolensates, ring D-opened limonoids and mexicanolides. The structures of the limonoids isolated were determined by comparison of their (1)H and (13)C NMR data with those reported in the literature. These compounds were evaluated for their antifungal activity against the plant pathogenic fungus Botrytis cinerea Pers. Methyl 6-hydroxyangolensate and 3,7-dideacetylkhivorin were also tested for their antifungal and antibacterial activities on several fungal and bacterial species. Methyl angolensate and 1,3,7-trideacetylkhivorin displayed the highest antifungal activity against B. cinerea, with respectively 62.8 and 64.0% mycelial growth inhibition at 1000 mg litre(-1), and 73.3 and 68.6% mycelial growth inhibition at 1500 mg litre(-1). 3,7-Dideacetylkhivorin showed stronger antifungal and antibacterial activities than methyl 6-hydroxyangolensate against all of the test fungi and bacteria except Penicillium expansum Link. This is the first report on the antifungal and antibacterial effects of these limonoids. Structure-antifungal activity relationships of the limonoids isolated are discussed.     

绿针假单胞菌YL-1抗细菌活性相关基因的克隆和分析

绿针假单胞菌YL-1对植物多种重要病原细菌和病原真菌有较强的抑制作用。采用转座子插入突变技术电转化绿针假单胞菌YL-1,构建随机插入突变体库。通过平板抑菌试验从突变体库中筛选对3种病原细菌荚壳伯克霍尔德菌Burkholderia glumae、解淀粉欧文氏菌Erwinia amylovora和胡萝卜果胶杆菌Pectobacterium carotovora抑菌效果显著下降的突变体,并采用PCR和Southern Blot验证转座子是否成功插入到YL-1染色体基因组上。利用质粒拯救技术克隆转座子插入位点基因、测序和生物信息学分析。结果表明:本研究成功构建了绿针假单胞菌YL-1随机插入突变体库,筛选出7株对3种病原细菌抑制效果明显下降的突变体,但其对立枯丝核菌的抑制效果与野生型菌株YL-1相同;PCR和Southern Blot试验结果表明绿针假单胞菌YL-1的7株突变体均是单拷贝;克隆到7个突变体插入位点的基因序列并测序,生物信息学分析结果表明其中6个突变位点是嗜铁素合成基因簇,1个突变位点是蛋白分泌基因sec Y。