烟粉虱模式识别受体βGRPs的先天免疫应答

为探索烟粉虱的β-1,3-葡聚糖识别蛋白(BtβGRP)在烟粉虱先天免疫过程中的重要作用,对烟粉虱中鉴定的3个BtβGRPs基因编码的蛋白质进行结构分析,并与其它物种的23个同源蛋白进行系统进化分析,同时通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)检测分析球孢白僵菌侵染烟粉虱不同虫态不同时间点后BtβGRPs的时间表达模式。结果显示:经鉴定3个BtβGRPs蛋白序列均含有βGRP家族特有的保守性结构域,即糖苷水解酶活性结构域;且3个BtβGRPs独自聚在进化树的一支上,可能参与烟粉虱特有的级联路径;3个BtβGRPs基因在不同虫态和不同诱导时间点与对照相比,除BtβGRP3在卵期未表达外,均有上调表达趋势,但诱导程度不同;成虫诱导24~36 h后达到峰值,比卵和若虫稍晚,可能是由于烟粉虱成虫体表有白色蜡粉等物质,延迟了球孢白僵菌对虫体的侵染。研究表明3个BtβGRPs蛋白可能参与了烟粉虱对真菌侵染的免疫反应,有可能成为烟粉虱生防的新靶标。     

西花蓟马clip丝氨酸蛋白酶基因的鉴定与表达分析

本研究旨在鉴定西花蓟马的clip丝氨酸蛋白酶(clip-domian serine proteases,Fo CSPs)基因,分析其被球孢白僵菌侵染后的表达模式,为研究clip丝氨酸蛋白酶在西花蓟马先天免疫反应中的作用奠定基础。共鉴定出西花蓟马9个clip丝氨酸蛋白酶基因Fo CSPs,每个Fo CSPs编码的氨基酸序列都在氮端有一个发夹(clip)区域,在碳端有一个具有催化功能的丝氨酸蛋白酶区域,催化区域有3个保守的氨基酸,即组氨酸(His),天冬氨酸(Asp)和色氨酸(Ser)。系统进化树分析表明,Fo CSP215与褐飞虱NITRY19位于同一进化支上,Fo CSP261和Fo CSP236与烟草天蛾Ms POAEO,斯氏按蚊Ag CLIP和金小蜂Nv SP16P聚为一支,其余6个Fo CSPs聚为一支,并与烟草天蛾5个Ms HPs聚成的分支汇合在一起。球孢白僵菌侵染后,成虫和若虫Fo CSPs的相对表达量均为上调表达,但程度不同。对于同一基因,在若虫体内的最高相对表达量高于成虫。总之,Fo CSPs可能参与到西花蓟马应对球孢白僵菌侵染的免疫反应中,是西花蓟马生物防治的潜在靶标。     

球孢白僵菌对小菜蛾的侵染相关基因分析

本文研究球孢白僵菌对小菜蛾的侵染相关基因,为提高球孢白僵菌的致病力提供基因靶点,从而提高球孢白僵菌对小菜蛾的防治效果。通过室内生物测定,筛选出球孢白僵菌对小菜蛾的高毒力菌株;采用新一代Solexa高通量测序技术对纯培养的球孢白僵菌和球孢白僵菌侵染小菜蛾48 h的虫菌混合样品分别进行转录组测序,筛选差异表达基因;结合生物信息学方法分析差异表达基因涉及的基因功能及细胞通路等;应用荧光定量PCR技术验证20个基因的差异表达。转录组测序结果显示,纯培养的球孢白僵菌与侵染小菜蛾幼虫48 h的球孢白僵菌转录组对比分析共得到8383个差异表达基因,其中显著差异表达基因716个,上调基因350个,下调基因366个。本研究筛选获得的差异表达基因,特别是上调表达的基因可能与球孢白僵菌对小菜蛾的侵染有关。GO二级分类表明,DEGs被注释到26个GO term中,包括11个生物学过程,8个细胞组分和7个分子功能;Pathway分析表明共有12个Pathway,93个上调基因和61个下调基因参与了这些途径。深入分析发现,胞外丝氨酸富集蛋白、细胞壁蛋白、胞外双加氧酶、铁转运蛋白、细胞壁半乳糖抗原蛋白等在侵染过程中与毒力相关的基因均具有显著性差异表达。研究结果为阐明球孢白僵菌对小菜蛾的侵染机制提供了基础。     

球孢白僵菌对烟粉虱和小菜蛾的致病力及其侵染差异分析

为研究球孢白僵菌对不同昆虫的致病力及其在昆虫体表侵染的差异,探讨球孢白僵菌对不同寄主昆虫侵染的毒力差异,本研究选择了不同分离来源的9株球孢白僵菌,以半翅目的烟粉虱和鳞翅目的小菜蛾为试验材料,详细比较了球孢白僵菌对烟粉虱2龄若虫和小菜蛾2龄幼虫的毒力差异,以及在侵染过程中孢子吸附、孢子萌发及芽管伸长速度差异。结果表明,9株球孢白僵菌有6株对2种昆虫毒力差异显著,3个菌株差异不显著。对2种昆虫毒力差异不显著的菌株Bb271在2种昆虫体表单位面积的孢子吸附数量、孢子萌发率和芽管伸长速度均无显著差异;对2种昆虫毒力差异显著的2个菌株Bb104和Bb120在2种昆虫体表单位面积的孢子吸附数量和孢子萌发率无显著差异,但在2种昆虫体表的芽管伸长速度差异显著（P<0.05）。因此,从本研究结果来看,球孢白僵菌对不同昆虫的致病力强弱与昆虫体表单位面积的孢子吸附数量和孢子萌发率无关,与球孢白僵菌在昆虫体表的芽管伸长速度有关。芽管伸长速度可以作为球孢白僵菌菌株对寄主昆虫致病力强弱的形态学依据。     

西花蓟马被球孢白僵菌侵染后βGRPs基因的鉴定及表达分析

本文旨在鉴定西花蓟马β-1,3-葡聚糖识别蛋白(FoβGRP)基因,分析其在受到球孢白僵菌侵染后的表达模式,探讨其在西花蓟马先天免疫过程中的作用。根据高通量转录组测序结果,比对非冗余核苷酸数据库,筛选E值小于10~(-5)的基因为目标基因,对筛选出的FoβGRPs基因编码的蛋白序列进行结构分析鉴定,通过构建系统进化树分析其与其他物种同源基因的进化关系,通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,q RT-PCR)检测分析不同活性球孢白僵菌孢子侵染西花蓟马成虫后FoβGRPs的表达模式。筛选出3条βGRP基因,分别命名为FoβGRP1、FoβGRP2和FoβGRP3,其编码的蛋白序列均含有βGRP蛋白家族特有的保守性结构域,即糖苷水解酶活性结构域;FoβGRP1与FoβGRP2和FoβGRP3分属两类不同的FoβGRP;在检测的60 h内,与对照相比,西花蓟马被高致病性和低致病性真菌菌株侵染后,3条FoβGRP基因的诱导表达量均在12 h时最高,而且对于同一基因来说,高活性真菌菌株对其的诱导水平均高于低活性的真菌菌株;经灭活真菌处理的西花蓟马体内3条FoβGRP基因表达量均呈不同程度的下降。3条FoβGRP基因可能参与到西花蓟马先天免疫反应中。本文为后续深入研究其在西花蓟马先天免疫反应中的作用奠定了基础。     

球孢白僵菌SJ-05几丁质酶基因的克隆与序列分析

几丁质酶在昆虫真菌侵染寄主过程中起着重要的作用。本文对采自内蒙古准格尔旗沙棘木蠹蛾的球孢白僵菌菌株SJ-05进行了几丁质酶的基因分析,从中克隆了几丁质酶Bbchit基因,得到了重组质粒pMD19-T/chit。测序结果表明,Bbchit基因核苷酸序列阅读框架全长为1047 bp,编码348个氨基酸,推测分子量为36.924 ku,等电点为5.94。氨基酸序列比对结果表明,与球孢白僵菌Bb0062菌株（AAN41259.1）的氨基酸序列相似性最高,为99.71%。     

球孢白僵菌菌丝生长中HsbA基因的表达量变化

球孢白僵菌是一种具有杀虫潜力的生防真菌,菌丝是其重要的结构单位,而疏水蛋白被认为参与了气生菌丝的生长过程。本文以球孢白僵菌疏水表面结合蛋白编码基因HsbA为检测对象,利用荧光定量PCR方法研究了该基因在液生菌丝和气生菌丝中的相对表达量,结果表明,HsbA基因在气生菌丝中的相对表达量显著高于液生菌丝。基于以上结果,我们推断,HsbA基因在气生环境下的上调表达可能会增加其编码蛋白的总量,从而对球孢白僵菌气生菌丝的生长发育起到调控作用。研究结果不仅为菌种的遗传改良提供了一个切入点,也对菌株的商业化生产有一定的指导意义。     

黏虫丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆及抗球孢白僵菌功能分析

为探究丝氨酸蛋白酶抑制剂（serine protease inhibitor,Serpin）基因在黏虫Mythimna separata生长发育及免疫防御等过程中发挥的作用,在黏虫转录组中获得Serpin基因的cDNA序列,采用实时荧光定量PCR技术分析Serpin在黏虫不同发育阶段和不同组织中的表达水平,并通过RNA干扰技术分析Serpin在黏虫抗球孢白僵菌Beauveria bassiana过程中发挥的作用。结果显示,获得2个黏虫Serpin基因,命名为MsSerpin-4和Mserpin-5,其cDNA全长序列分别为1 938 bp和2 618 bp,开放阅读框分别为1 188 bp和1 197 bp,分别编码395个和398个氨基酸,GenBank登录号分别为MZ577062和MZ577063。2个基因在黏虫不同龄期和不同组织内均有表达,在成虫期的相对表达量最高,在1龄幼虫期的相对表达量最低;在中肠中的相对表达量最高,在唾腺中的相对表达量最低。RNA干扰6 h时对MsSerpin-4和Mserpin-5表达的抑制效果最好,抑制率分别为52.57%和49.15%;MsSerpin-4和Mserpin-5的表达被抑制后,黏虫对球孢白僵菌更敏感,校正死亡率分别提高了31.47%和14.62%。表明黏虫2个MsSerpin均参与了被球孢白僵菌侵染后的免疫反应,可为后续黏虫的生物防治提供新靶标。     

烟粉虱MED隐种蜕皮激素受体基因cDNA克隆、转录与组织表达

蜕皮激素受体(ecdysone receptor,Ec R)是调控昆虫蜕皮、变态和生殖等过程中基因表达的重要调控因子。为研究Ec R在烟粉虱Bemisia tabaci生长发育中的作用,利用RT-PCR和RACE等技术扩增了烟粉虱MED隐种Ec R基因的c DNA全长序列,并利用实时荧光定量PCR技术检测其在烟粉虱不同发育时期相对表达量的变化。Bt Ec R c DNA序列全长2 844 bp,含有一个1 518 bp的开放阅读框,共编码505个氨基酸,预测蛋白分子量为56 k D,等电点为6.43,含有特殊结构功能域:DNA结合域(DBD_Ec R)和配体结合域(LBD_Ec R),该序列编码的蛋白质序列与其它已报道的昆虫Ec R蛋白序列具有很高的相似性,命名为Bt Ec R(Gen Bank登录号:KR534774)。Bt Ec R在MED隐种若虫、雌成虫各发育时期均有表达,若虫期在伪蛹前期达到最高值,成虫期呈现先升高后降低的趋势,且在羽化后第7天达到最高值,约为羽化第1天的23倍。研究结果为揭示Bt Ec R在烟粉虱整个生长发育过程中的作用提供了重要依据。     

一株侵染柑橘木虱的球孢白僵菌的分离及鉴定

从柑橘木虱虫体分离得到一株具有强致病性的虫生真菌GZMS-28,本文测定了该菌株对柑橘木虱的致病性,并分析了其rDNA ITS基因序列。试验结果表明,该菌株对柑橘木虱具有较强的致病性,浓度为1.0×108个/mL的分生孢子悬浮液处理柑橘木虱成虫7d后,其校正死亡率达到95.7%。菌株GZMS-28的培养特征与白僵菌属球孢白僵菌较为一致,其rDNA ITS序列与GenBank中白僵菌属多个球孢白僵菌菌株的对应序列相似性达到99%以上,因此将菌株GZMS-28鉴定为球孢白僵菌Beauveria bassiana。     

球孢白僵菌定殖提高番茄对灰霉病抗性及其作用机理

为明确球孢白僵菌Beauveria bassiana定殖对番茄植株抗病性的影响及作用机理,采用灌根法将球孢白僵菌芽生孢子悬浮液接种于番茄植株内,并通过人工接种灰霉菌Botrytis cinerea评价球孢白僵菌定殖后番茄对灰霉病的抗性水平;检测灰霉菌胁迫下番茄植株不同位置叶片内球孢白僵菌的相对含量;测定番茄叶片内草酸氧化酶（oxalate oxidase,OXO）、几丁质酶（chitinase,CHI）和ATP合成酶（ATP synthase,atpA）3种抗病相关基因的表达量。结果表明,球孢白僵菌定殖能够提高番茄植株对灰霉病的抗性,接种灰霉菌第5天,番茄植株发病率、病斑直径和病情指数分别下降了61.6%、41.4%和26.4%;在灰霉菌胁迫下番茄植株内球孢白僵菌偏好于在病原菌感染位置定向聚集,并且引起植物抗病基因OXO、CHI和atpA的表达量上调。表明球孢白僵菌能通过内生定殖与植物互作提高植物抗病性,在植物病害生物防治领域有较大应用潜力。     

烟粉虱传播的番茄褪绿病毒和番茄黄化曲叶病毒对不同番茄品种的复合侵染

为明确烟粉虱传播的番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)与番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)对不同番茄品种的复合侵染情况,于2015年11月在山东省寿光市温室内采集13个番茄品种共390份疑似发病植株叶片,对不同番茄品种的TYLCV抗性和2种病毒的复合侵染以及温室内发病番茄植株上烟粉虱成虫的带毒率进行检测。结果表明,采集的13个番茄品种经分子标记检测鉴定均为TYLCV杂合抗性;不同番茄品种ToCV与TYLCV的复合侵染率存在明显差异,大果番茄粉宴和贝瑞上复合侵染率最高可达73.3%,而樱桃番茄八喜上未检测到这2种病毒的复合侵染。此外,在发病番茄植株上采集的烟粉虱成虫体内可检测到2种病毒,其中烟粉虱ToCV带毒率为90.7%,TYLCV带毒率为80.0%,同时检测到ToCV与TYLCV的概率为71.3%。表明ToCV和TYLCV的复合侵染在山东省番茄生产中普遍发生,烟粉虱可同时携带这2种病毒并广泛传播。     

Host Range Studies for Tomato chlorosis virus, and Cucumber vein yellowing virus Transmitted by Bemisia tabaci (Gennadius)

The Bemisia tabaci (Gennadius) biotype B transmitted host range of Tomato chlorosis virus (ToCV), genus Crinivirus, Family Closteroviridae, and Cucumber vein yellowing virus (CVYV), genus Ipomovirus, Family Potyviridae, was studied. New experimental hosts were identified for each of these viruses. Seventeen species in eight plant families were assessed as potential hosts for ToCV. Infection in asymptomatic Anthriscus cereifolium (chervil) test plants by ToCV was confirmed by using a Real-Time PCR assay designed for ToCV. The presence of readily transmissible, infectious ToCV virions in A. cereifolium was confirmed by re-isolation of the virus via whitefly-transmission from A. cereifolium to Lycopersicon esculentum and A. cereifolium. This is the first report of the experimental transmission of ToCV by B. tabaci to a species within the Umbelliferae. All other hosts assessed for the presence of ToCV were found to be uninfected. Ten species in five families were assessed as potential hosts for CVYV. The CVYV host range identified included some important crops and common weeds, such as L. esculentum, Nicotiana tabacum, A. cereifolium, Datura stramonium, Nicotiana benthamiana, Nicotiana clevlandii and Cucumis sativus. Symptoms were present on D. stramonium, N. benthamiana and C. sativus control plants. The presence of infectious whitefly transmitted CVYV virions was confirmed solely for D. stramonium and N. tabacum, following re-isolation of the virus via B. tabaci transmission from all infected species to C. sativus. This is the␣first report of experimental CVYV transmission by B. tabaci to non-cucurbitaceous crop and weed hosts belonging to the Solanaceae or Umbelliferae.     

球孢白僵菌Bb84对Q型烟粉虱的时间-剂量-死亡率模型分析

为获得对Q型烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）具有高毒力的杀虫真菌菌株并将其应用于生产,采用喷雾法测定了5个球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株对烟粉虱若虫的毒力,并运用时间-剂量-死亡率模型分析了B.bassiana 84（Bb84）菌株对烟粉虱若虫的时间效应和剂量效应。结果表明:在5个供试菌株中,Bb84菌株对烟粉虱3龄若虫的致死速度快、致死率最高,逐日死亡率随着Bb84菌株孢子浓度的增加而上升,且其对2、4龄烟粉虱若虫也有较高的毒力。用时间-剂量-死亡率模型分析其剂量效应与时间效应,结果表明:随着Bb84菌株接种时间的延长,相应的致死中浓度（LC50）值随之降低,剂量效应逐渐增强;当Bb84菌株处理浓度为1.0×107、1.0×108和1.0×109孢子/mL时,其对烟粉虱3龄若虫的致死中时间（LT50）值分别为5.44、4.61和4.05 d,即LT50值随菌株孢子浓度的增加而减小,时间效应增强。因此,在实际生产中,当球孢白僵菌Bb84菌株的浓度高于1.0×108孢子/mL时,对烟粉虱3龄若虫的防治效果较好。     

Influence of neem on susceptibility of Beauveria bassiana and investigation of their combined efficacy against sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci on eggplant

A study on the compatibility of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana with neem was conducted against sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci, on eggplant. Initially, three concentrations of neem (0.25%, 0.5% and 1.0%) were used to investigate the physiological responses of B. bassiana. Thereafter, above three concentrations of neem along with three concentrations of B. bassiana (10⁶, 10⁷ and 10⁸ conidia/ml) were used to investigate combined deterrence index, DI under two application methods (foliar and soil) of B. tabaci. Significant differences were observed among neem concentrations on all variables- germination percentage, vegetative growth, number of conidia, amount of biomass and proteolytic activity of B. bassiana. The reduction percentage of germination, vegetative growth, sporulation, biomass production and proteolytic activity of B. bassiana were as high as 12%, 13%, 35%, 38%, and 34%, respectively, to neem. Significant differences were also observed on deterrence index, DI (adult and oviposition) of B. tabaci. The current study investigated that the highest adult DI (80.15) and oviposition DI (88.25) occurred when 1.0% neem was combined with 10⁸ conidia/ml of B. bassiana. As the results show, neem is compatible with B. bassiana; and soil application of neem along with foliar application of B. bassiana might be useful for the control of B. tabaci.     

球孢白僵菌对松墨天牛的致病力及其与花绒寄甲的相容性

为探明昆虫病原真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana与天敌昆虫花绒寄甲Dastarcus helophoroides的相容性,观察4株球孢白僵菌菌株的生长性状、产孢量以及孢子萌发率,并选用Bb3275和Bb202菌株测定其对松墨天牛Monochamus alternatus的致病力以及对花绒寄甲的毒力;同时在模拟环境条件下,分别用Bb3275和Bb202菌株的孢子悬浮液先侵染松墨天牛幼虫,再按1∶1比例将花绒寄甲与受侵染的松墨天牛置于同一环境下饲养,观察花绒寄甲的死亡率。结果显示,孢子悬浮液浓度为1×10⁶孢子/mL至1×10⁸孢子/mL时,Bb3275菌株和Bb202菌株对松墨天牛幼虫和成虫的致病力与对照组相比均有显著差异;经4种浓度Bb3275和Bb202菌株侵染花绒寄甲幼虫和成虫15 d后,仅在高浓度1×10⁸孢子/mL时表现出轻微致死作用,但花绒寄甲的存活率均高于85.00%;模拟条件下,松墨天牛幼虫校正死亡率均在80.00%以上,而同环境下花绒寄甲幼虫和成虫均表现出良好的活力,且侵染率为0。表明球孢白僵菌和花绒寄甲之间具有很好的相容性,可以同时应用于松墨天牛的生物防治。     

中国部分农区作物上本地烟粉虱隐种的鉴定

烟粉虱Bemisia tabaci是一个至少包括36个不同隐种的物种复合体,为明确中国本地烟粉虱隐种的分布,采用线粒体COI基因(mt COI)分子标记法对2011—2012年在中国27个省(市)61个烟粉虱种群中获得的45个非B/Q隐种烟粉虱个体进行了隐种鉴定和分析,并利用邻接法基于mt COI序列构建了本地烟粉虱隐种的系统发育树。结果显示:45个非B/Q隐种烟粉虱对应的45条线粒体COI序列中共有10个单倍型,所有单倍型分别属于烟粉虱Asia II 2、Asia II 6、Asia II 7、Asia I与China1隐种,均为我国本地隐种。其中,在安徽省发现烟粉虱Asia II 2和China1隐种,在福建省发现Asia II 6和China1隐种,在海南省发现Asia II和Asia I隐种,在广东省发现Asia II 7隐种,在江西省发现China1隐种。表明中国部分农区作物上仍然存在少量的本地烟粉虱。     

山东寿光地区Q型烟粉虱对番茄褪绿病毒的传播

为明确山东寿光地区Q型烟粉虱对番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,To CV)感病流行的影响及其传毒特性,于2014年调查了该地区设施番茄上烟粉虱种群动态与To CV发病情况,利用特异引物对烟粉虱体内To CV进行了RT-PCR检测;并在室内测定了带毒Q型烟粉虱取食时间和种群数量对To CV感病株率的影响。结果表明,在番茄发病植株上采集的烟粉虱种群体内可检测到To CV;春茬番茄To CV发病株率随烟粉虱种群数量增加而逐渐升高,4—6月是To CV发生高峰期,6月22日发病株率达100%;秋茬番茄烟粉虱种群数量从10月下旬明显下降,而To CV发病株率升高,11月12日发病株率达100%;室内试验表明,To CV感病株率随着带毒Q型烟粉虱数量与取食时间的增加而明显升高。研究表明,Q型烟粉虱能有效传播To CV,且其种群数量对To CV发病株率存在显著影响,可通过防控烟粉虱以控制To CV的危害。     

两种蚜小蜂对烟粉虱MED隐种的田间笼罩控效评价

为明确烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种优势寄生蜂海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati ZolnerowichRose与浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia GiraultDodd对其控制效果的影响,在棉田尼龙纱网笼罩中释放烟粉虱之后,再分别单独释放海氏桨角蚜小蜂、浅黄恩蚜小蜂以及二者以不同比例组合(1∶1、1∶3、3∶1)释放,定期调查统计2种蚜小蜂对烟粉虱的寄生量和烟粉虱的种群动态。结果表明,相对于不放蜂对照,自首次放蜂后40 d开始,所有放蜂处理均能显著降低烟粉虱若虫种群密度,每100 cm~2叶片上均少于1.00头,但各处理间的烟粉虱种群密度无显著差异;海氏桨角蚜小蜂和浅黄恩蚜小蜂以3∶1比例组合释放的处理中对烟粉虱的寄生量最高,每100 cm~2棉花叶片上能达到4.25头。表明在棉田中对烟粉虱进行生物防治时,以初级寄生蜂海氏桨角蚜小蜂与复寄生蜂浅黄恩蚜小蜂为3∶1的比例释放,可以到达较好的控制效果。