病原真菌降解两种蚧虫体壁过程中胞外酶作用

【目的】探究病原真菌降解蚧虫体壁过程中胞外酶的作用及其毒力效应,为应用病原菌对蚧虫进行生物防治提供依据。【方法】选用4株昆虫病原真菌-蜡蚧霉（Lecanicillium lecanii）菌株V3.4505、V3.4504、噬菌蚧霉(L. fungicola)菌株HEB02和镰刀菌Fusarium incarnatum-equiseti菌株HEB01,以日本龟蜡蚧（Ceroplastes japonicus Green）和沙里院褐球蚧（Rhodococcus sariuoni Borchsenius）为靶标害虫,以这两种蚧虫的表皮作为病原菌培养基的唯一碳源,测定培养过程中各菌株4种胞外酶的活性变化,包括脂肪酶、类枯草杆菌蛋白酶（Pr1酶）、几丁质酶和N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶（NAG酶）,并据此分析真菌入侵蚧虫体壁过程中胞外酶的作用。同时,测定两种蚧虫被4株病原真菌感染8 d后的死亡率,用于评价菌株和胞外酶的毒力效应。【结果】4株病原菌在降解两种蚧虫的体壁过程中,4种胞外酶的活性都发生了明显的变化,呈现先升高后降低趋势。脂肪酶的活性高峰出现得最早,在培养2 d后就达到最大值,且在日本龟蜡蚧上各菌株脂肪酶的活性明显高于沙里院褐球蚧。菌株的Pr1酶活性高峰出现在3-4 d,而几丁质酶和NAG酶的活性高峰分别出现在6 d和4-5 d。4个菌株相比较,V3.4505菌株对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧的致死率均为最高,分别是73%和81%,且与HEB02菌株和HEB01菌株有差异显著。4个株菌的Pr1酶活性平均值与它们对日本龟蜡蚧和沙里院褐球蚧感染8 d后累计死亡率的线性相关性显著,线性方程分别为：y=0.082x+5.822（R²=0.823）和y=0.119x+14.75（R²=0.764）;4个株菌的几丁质酶活性平均值与两种蚧虫累计死亡率的线性相关也较显著,线性方程分别为：y=-0.148x+15.89（R²=0.645）和y =0.095x+10.46（R²=0.762）。【结论】在对两种蚧虫的感染过程中,病原真菌的4种胞外酶均参与了对蚧虫蜡质和体壁的降解。脂肪酶降解虫体表面的蜡质,酶活性高峰出现最早,在蜡壳厚的日本龟蜡蚧上其酶活性表现得更高。在其余3种酶中,先由Pr1酶作用,降解蚧虫原表皮中的蛋白质,再由几丁质酶和NAG酶作用,降解几丁质。酶作用高峰时间与酶活性大小与其底物在蚧虫体壁中的排列层次与含量相吻合。菌株的酶活性和蚧虫致死率相关性分析说明,Pr1酶和几丁质酶可作为菌株的毒力指示因子。4个菌株相比较,蜡蚧霉V3.4505菌株表现出较好的致病特性,说明其对蚧虫的毒力较高,可考虑作为蚧虫生物防治应用的病原菌种。     

飞蝗几丁质酶5-1抗体制备及表达特性分析

【目的】通过制备飞蝗（Locusta migratoria）几丁质酶5-1（LmCht5-1）的多克隆抗体,建立飞蝗体内LmCht5-1蛋白水平检测方法,分析LmCht5-1在4龄飞蝗的表达特性及组织定位。【方法】采用MEGA 软件对LmCht5-1和LmCht5-2氨基酸序列进行比对,利用Expression网站对LmCht5-1氨基酸序列进行抗原表位预测分析,获得LmCht5-1抗原结构区域;以飞蝗cDNA为模板,通过PCR扩增LmCht5-1的抗原片段;同时通过酶切连接构建含有鸡血清白蛋白OVA的载体pET32a-OVA;然后通过酶切连接将LmCht5-1插入到pET32a-OVA载体构建pET32a-OVA-LmCht5-1;将pET32a-OVA-LmCht5-1转入表达菌株BL21（DE3）中,IPTG诱导表达重组蛋白OVA-LmCht5-1;利用Ni-NTA纯化后免疫新西兰白兔,制备多克隆抗体。通过ELISA方法检测抗体效价;利用Western blot检测抗体特异性。提取4龄飞蝗不同日龄表皮,采用Western blot分析LmCht5-1蛋白表达模式。对4龄飞蝗注射dsLmCht5-1,检测蛋白水平LmCht5-1表达量,并通过免疫组化方法对LmCht5-1进行定位及功能分析。【结果】通过LmCht5-1和LmCht5-2序列比对和抗原表位预测分析,获得LmCht5-1的471-533AA可作为抗原区域;通过酶切连接分别获得pET32a-OVA和pET32a-OVA-LmCht5-1。经诱导表达和纯化后获得重组蛋白OVA-LmCht5-1,分子量为71.34 kD;免疫后制备多克隆抗体OVA-LmCht5-1,ELISA检测效价为1﹕102 400。多克隆抗体OVA-LmCht5-1用于Western blot检测时可特异性识别LmCht5-1,与LmCht5-2蛋白无交叉反应。利用Western blot方法检测4龄若虫各日龄表皮中LmCht5-1蛋白的表达,发现LmCht5-1蛋白随发育日龄其表达量逐渐增加,在蜕皮当天达到峰值,蜕皮后快速降至最低点。对飞蝗若虫N4D2注射dsLmCht5-1,检测到在N4D5时,LmCht5-1的转录水平和蛋白水平均被显著抑制,抑制率分别为70.0%和73.6%。选取注射dsLmCht5-1和dsGFP的4龄飞蝗表皮,进行免疫组化实验显示LmCht5-1定位于表皮细胞和旧表皮中,其功能失活引起旧表皮中几丁质不降解。【结论】获得飞蝗LmCht5-1多克隆抗体可特异性识别LmCht5-1,可用于Western blot和免疫组化检测。明确LmCht5-1在飞蝗4龄若虫蜕皮当天表达最高,定位于表皮细胞和旧表皮中。dsLmCht5-1可减少表皮细胞和旧表皮中LmCht5-1的表达,阻碍旧表皮中几丁质的降解。     

酵母甘露聚糖肽对致病性大肠杆菌感染小鼠的保护作用

本试验旨在研究酵母甘露聚糖肽（MTY）对致病性大肠杆菌（PEC）感染小鼠的保护作用。选取无特定病原体（SPF级）昆明小鼠40只,随机分为4组,分别为空白组、模型组、阳性药物组、MTY组（每组10个重复,每个重复1只小鼠）,其中,空白组和模型组灌服生理盐水,阳性药物组灌服抗生素阿莫西林,MTY组灌服酵母甘露聚糖肽。4周后,对模型组、阳性药物组、MTY组昆明小鼠进行致病性大肠杆菌（PEC）攻毒试验,通过对攻毒试验前小鼠肠道微生物分析以及PEC感染后小鼠死亡率、脏器指数、肠道组织以及各器官切片组织病理分析,同时观察体内试验过程小鼠体质变化,综合评价MTY对PEC感染小鼠的保护效果。结果表明,MTY对PEC有抑制作用。与空白组相比,MTY组小鼠肠道微生物菌群有显著性差异（P<0.05）,主要表现为有益菌丰度增加,菌群多样性增加;与模型组相比,MTY处理能有效降低小鼠感染PEC后的死亡率;MTY显著提高了小鼠胸腺指数（P<0.05）,降低脾指数（P>0.05）,并极显著降低肝指数（P<0.01）;MTY抑制了小鼠空肠杯状细胞的减少（P>0.05）;MTY抑制了小鼠肠道中MUC2及ZO-1表达下调（P<0.05）;MTY对感染PEC后的小鼠肠道、肝、脾和肺等器官均起显著的保护作用。由此可见,灌服酵母甘露聚糖肽能减轻PEC对机体的损害,进而对小鼠起保护作用。     

飞蝗载脂蛋白对卵巢发育和脂质沉积的影响

【背景】脂质是生物体重要营养素之一,对于昆虫滞育、飞行、胚胎发育和能量调节至关重要。载脂蛋白（apolipophorin,apoLp）是昆虫脂蛋白颗粒的蛋白质部分,主要负责组织之间脂质转运。【目的】以世界性农业害虫飞蝗（Locusta migratoria）为研究对象,通过RNA干扰（RNA interference,RNAi）技术对其载脂蛋白生物学功能进行分析,探究载脂蛋白在飞蝗卵巢脂质运输中的作用,为害虫防治提供新的分子靶标。【方法】利用RNAi技术,分别对羽化后第1天（1 PAE,post adult eclosion）的成虫2个载脂蛋白基因（LmapoLp-II/I和LmapoLp-III）进行dsRNA注射,以ds GFP为对照,每头注射15μg dsRNA;分别解剖羽化后第4、6、8天的卵巢进行观察;取羽化后第8天的卵巢,以EF1α作为内参基因,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法检测沉默效率;利用脂质组学技术测定并分析对照和沉默LmapoLp-II/I后飞蝗卵巢脂代谢物差异,采用OPLS-DA模型的差异倍数（FC）、P值和VIP值相结合的方法筛选差异脂质;制备冰冻...     

基于小区观测的坡改梯工程水保效应机理研究

[目的]系统分析坡改梯工程中坡度、植被这两大核心要素的水保效应机理,为多指标机理研究提供可借鉴的具体方法,补充完善水保工程生态效应理论,为生态文明建设实践提供理论指导。[方法]从坡改梯工程两大核心要素(坡度、植被)出发,综合运用多种数学模型对其水保效应机理进行深度剖析。[结果](1)基于线性模型,实现全文5个指标总水保效应在同一时空条件下的线性分解,进而依据各组分相对贡献率的精确计算,首次真正从完整理论意义上揭示坡改梯工程水保效应产生的真实根源。(2)基于多重回归分析,从大量备选模型中筛选最优数学模型,深刻揭示上述各组分水保效应的具体影响因素及其作用机制。(3)基于结构方程模型(SEM),验证了含物理因子、化学因子两个潜变量在内的具体理论模型作为全文5个指标水保效应本质反映的合理性。通过SEM群组分析,同时拟合了两种坡度条件下的预设模型,清晰直观地展示出各因素间的内在联系,及不同坡度条件下水保效应机理的差异性规律。(4)基于主成分分析原理,构建包含5个原始变量80.8%信息的综合性因子,将评价指标由五维转变为一维,实现水保效应的整体性综合定量评价。[结论]基于高阶数据分析方法可实现多因...     

环境因子对白桦、五角枫幼苗生长的影响

为探讨环境因子对不同树种幼苗影响的作用机理，以白桦(Betula platyphylla)和五角枫(Acer mono)为试验对象，设置4种竞争方式(无竞争、全竞争、地上竞争和地下竞争)、4种土壤养分浓度(0、8、16和32 g/m²)及2种养分分布水平(均、异质)，分析不同环境因子对幼苗生长的影响。结果表明，生态环境对幼苗生长的影响在自然界中普遍存在，各环境因子之间既存在独立性又存在相关性。草本竞争对幼苗生长的影响大于土壤养分状况，生存空间是影响幼苗生长的关键因素。草本竞争对于幼苗的生长存在不利影响；环境因子影响幼苗生长主要反映在幼苗的生物量分配状况上；环境因子对幼苗生长的影响在两种树种间存在显著差异。