嗜线虫致病杆菌北京变种CB6菌株杀虫蛋白对棉铃虫幼虫的生物活性

嗜线虫致病杆菌北京变种Xenorhabdus var.pekingensis CB6菌株是本研究室自主分离的新菌株,其代谢物对棉铃虫具有很强的拒食和抑制生长活性.为了进一步明确代谢物中杀虫蛋白的生物活性,作者用饲料染毒法和叶碟法测定了杀虫蛋白对棉铃虫不同龄期幼虫取食和生长发育的影响.结果表明,杀虫蛋白对棉铃虫幼虫有很强的抑制生长作用,用64μg/g含杀虫蛋白饲料饲喂初孵、1、2和3龄幼虫5天的生长抑制率分别达95.37%、92.73%、87.15%和88.64%,并明显延长幼虫发育历期,影响幼虫的化蛹及蛹的羽化.杀虫蛋白对5龄棉铃虫幼虫拒食效果明显,幼虫饲喂经1.6mg/mL杀虫蛋白处理的叶片24h,选择性拒食率和非选择性拒食率分别为76.22%和85.42%.当蛋白浓度为0.32mg/mL时,24h选择性拒食和非选择性拒食率分别为68.39%和74.75%.     

嗜线虫致病杆菌CB6菌株对小菜蛾幼虫生物活性的研究

用叶碟法测定了嗜线虫致病杆菌CB6菌株发酵液对小菜蛾幼虫的致死率、拒食活性以及对生长发育的影响。结果表明 ,其发酵液对幼虫有较高的生物活性 ,取食 3d后 ,1～3龄幼虫的校正死亡率分别为 84.75%、68.33%和 59.32%。 4龄幼虫取食量显著减少 ,选择性拒食率为 76.59% ,非选择性拒食率为 69.72%。 3龄幼虫取食发酵液处理的叶片后 ,生长极其缓慢 ,在 48h时体重抑制率达 100% ,化蛹率和羽化率均明显下降 ,其中化蛹率仅为 15.56% ,100%蛹不能羽化。     

拒食蛋白XnAFP2三个结构域片段的表达及其生物活性分析

嗜线虫致病杆菌北京变种Xenorhabdus nematophila var. pekingensis CB6菌株产生的蛋白XnAFP2对多种昆虫有拒食活性。生物信息学分析表明,XnAFP2包含DomainⅠ、DomainⅡ和DomainⅢ3个功能结构域。为确定其主效活性区域,分别对3个结构域进行了克隆、表达和生物活性测定。结果表明,3个蛋白片段对棉铃虫Helicoverpa armigera3龄幼虫的生长抑制率分别为17.4%、39.8%和20.2%,对玉米螟Ostrinia furnacalis3龄幼虫的生长抑制率分别为20.2%3、8.6%和21.7%,对小菜蛾Plutella xylostella3龄幼虫的非选择性拒食率分别为25.7%、44.1%和26.8%。研究结果表明,DomainⅡ是拒食蛋白XnAFP2的主效活性区域。     

昆虫病原线虫共生菌胞内外蛋白的提取及杀虫活性比较

通过超声波破碎、硫酸铵盐析等方法从10株昆虫病原线虫共生菌的发酵液中分离出各菌株的胞内和胞外蛋白,测定各蛋白样品含量及其对棉铃虫初孵幼虫的生长抑制毒性,并用Native-PAGE和SDS-PAGE对各粗蛋白组分进行初步分析。结果表明有7个菌株的胞内和胞外蛋白对棉铃虫初孵幼虫生长均显示出不同程度的抑制生长活性。其中以嗜线虫致病杆菌3个菌株CB6、All和Bw活性最强,其胞内蛋白的活性分别达97.1%、97.9%、97.2%,胞外蛋白分别达95.8%9、6.3%、88.6%。不同菌株胞内胞外蛋白产量各不相同。电泳图谱表明,不同菌株间及同一菌株胞内胞外蛋白有差异,但近缘菌株相似。     

嗜线虫致病杆菌对小菜蛾的致死和亚致死效应室内评价

嗜线虫致病杆菌是与昆虫病原线虫共生的细菌,对小菜蛾等多种害虫具有广谱的杀虫活性。为了深入了解该菌的杀虫活性,在室内测定了嗜线虫致病杆菌HB310 ( 简称 Xn HB310)菌株对小菜蛾幼虫的致死和亚致死效应以及持效期。结果表明, Xn HB310菌液对小菜蛾2龄和3龄幼虫72 h的LC50值分别是3.32×104 和8.56×104 CFU/mL,其活性组分主要存在于菌株细胞和经50 kDa超滤膜超滤后的上清液中。此外, Xn HB310菌液对小菜蛾幼虫还表现出明显的拒食活性,其2龄和3龄幼虫的拒食中浓度(AFC50)分别为4.03×105和8.48×105 CFU/mL。将2.24×106 CFU/mL菌液喷施到甘蓝苗上,其在室内的持效期为3~4 d。用亚致死剂量(LC30和LC50)的菌液饲喂小菜蛾2龄幼虫,存活幼虫的生长发育指标、蛹重、雌虫寿命以及成虫产卵量均明显下降,推测这可能导致小菜蛾下一代种群数量减少。研究结果表明,嗜线虫致病杆菌HB310菌株具有开发成为杀虫剂的潜力。     

放线菌Snea253的鉴定及对大豆胞囊线虫的抑制作用

从土壤中分离筛选到一株具有杀线虫活性的放线菌菌株Snea253,该菌株对多种线虫有毒杀活性。通过形态学特征,生理生化特征及16S rDNA分析,初步鉴定为委内瑞拉链霉菌Streptomyces venezuelae。研究了Snea253菌株代谢物不同倍数稀释液对大豆胞囊线虫卵孵化及二龄幼虫活性的影响,结果表明：发酵原液对大豆胞囊线虫卵孵化的相对抑制率为88．73％;10倍稀释液浓度下,相对抑制率是70．49％,均与无菌水对照差异显著。处理24h后,发酵原液对二龄幼虫的校正死亡率是92．13％,各稀释浓度处理均与无菌水对照差异显著。     

小花棘豆毒蛋白对棉蚜和棉铃虫的毒性试验

通过室内饲喂试验表明,小花棘豆毒蛋白(0XY)对棉蚜有显著的抑制作用。用含5μg/ml和25μg/ml小花棘豆毒蛋白的25％蔗糖液饲喂4龄棉蚜,3天后棉蚜校正死亡率分别为63．81％和45．27％,与含0．25μg/ml和对照相比差异极显著;用含2．4μg/头小花棘豆毒蛋白饲喂4龄棉铃虫幼虫元致死作用,但平均拒食率为40．8％,生长量明显下降。     

昆虫病原线虫共生细菌嗜线虫致病杆菌All对小菜蛾拒食作用物性质的初步研究

采用叶碟法测定了36个昆虫病原线虫共生细菌菌株对小菜蛾Plutella xylostella二龄幼虫的拒食作用,其中10个菌株对小菜蛾幼虫的选择性和非选择性拒食率高于75%。以嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophilus All菌株为代表,研究了对小菜蛾有拒食作用的物质与细菌生长过程、型变、pH值、温度、有机溶剂之间的关系。结果表明：拒食物质产生于细菌的对数增长期和稳定期,在稳定期最高,拒食率达85%左右;次生型菌液未能分泌足够的拒食物质,其拒食率在20%以下。在-80℃-100℃的范围内,其拒食率均在81%以上。pH3-11范围内,对拒食物质稳定性有一定影响,选择性拒食率变化不大,均在96%以上;非选择性拒食率变化明显,pH值为3、5、7、11时,非选择性拒食率下降至23.1%-34.9%。拒食物质可与氯仿、石油醚、乙酸乙酯、正己烷、乙醇相溶,其提取液对小菜蛾拒食率均在80%以上。     

嗜线虫杆菌发酵液对苎麻疫霉的抑制作用

用室内平板抑菌法测定了８株嗜线虫杆菌对苎麻疫霉的抑制效果。结果表明：嗜线虫杆菌对苎麻疫霉菌丝有较强的抑制生长作用,所有株系的发酵液稀释５倍时,对苎麻疫霉的抑菌率均达１００％;稀释１０倍时,抑菌率达９５％以上的株系占８７．５％;稀释１５倍,抑菌率在８０％以上的株系占５０％。不同的嗜线虫杆菌对苎麻疫霉的抑菌作用存在很大差异,抑菌作用最强的是Ｘ．ｐｏｉｎａｒｉ的ＮＣ５１３和ＮＣ３２株系,其ＥＣ５０分别为０．０８％和０．１３％,其次是Ｘ．ｎｅｍａｔｏｐｈｉｌｕｓ的ＢＪ和Ａ２４株系,ＥＣ５０分别为０．４０％和０．８８％,其它株系ＥＣ５０在１．９４％～６．０３％之间不等。嗜线虫杆菌发酵液对苎麻疫霉有溶菌和抑制菌丝生长的作用,经发酵液处理后的苎麻疫霉菌丝扭曲、分支增多、分支顶端膨大,甚至菌丝胞壁破裂,原生质外溢。     

嗜线虫致病杆菌HB310菌株对东亚飞蝗的生物活性

通过生物测定比较了9种昆虫病原线虫共生菌对东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis 4龄蝗蝻的杀虫活性,其中嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophila HB310菌株(以下简称Xn HB310)对4龄蝗蝻的活性最高;采用浸叶法进一步测定了Xn HB310菌液对不同虫态的东亚飞蝗的毒力。结果表明:在饲喂96 h 后,Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的致死中浓度(LC50)分别为2.97×105、4.90×105和6.24×105 CFU/mL,致死中时间(LT50)分别为51.48、52.59和64.34 h。研究还发现该菌株对东亚飞蝗具有明显的拒食活性,处理48 h 后Xn HB310菌液对2龄蝗蝻、4龄蝗蝻和成虫的拒食中浓度(AFC50)分别为1.15×105、2.36×105和3.16×105 CFU/mL。通过点滴或剪除东亚飞蝗成虫感觉器官的方法,证实了Xn HB310菌液对东亚飞蝗产生拒食作用的器官是下颚须和下唇须,剪除下颚须和下唇须及两者均剪除的拒食率分别为37.36%、51.28%和100%。研究结果表明,嗜线虫致病杆菌Xn HB310菌液对东亚飞蝗的杀虫速度快且活性高,具有开发为防治东亚飞蝗杀虫剂的潜力。     

嗜线虫致病杆菌对棉铃虫的生物活性研究

嗜线虫致病杆菌HB310(Xenorhabdus nematophila HB310)菌液中主要的杀虫活性物质是一种高分子量的复合蛋白—毒素Ⅱ。以该菌液和毒素Ⅱ分别饲喂棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫,检测其对棉铃虫生长发育的影响,同时通过生化分析研究了该毒素对幼虫中肠内几种蛋白酶活力的影响。结果表明:菌液和毒素Ⅱ对棉铃虫幼虫的取食量和生长发育均有显著的影响,取食拌有菌液和毒素Ⅱ的人工饲料的棉铃虫食量明显减少,发育速度延缓,发育历期比对照明显推迟;尽管一直取食混合原菌液(6.5×108 cells/mL)人工饲料的棉铃虫2龄幼虫前期死亡率很低,但是其生长发育几乎完全被抑制,该处理组所有幼虫均不能化蛹;原菌液对4龄幼虫的食量、发育历期、蛹重及化蛹率均有显著影响。菌液对棉铃虫幼虫的影响与菌液的浓度和幼虫的龄期成反比,稀释50倍的菌液对2龄和4龄幼虫的生长发育仍有一定影响;毒素Ⅱ(51.9 μg/mL)对4龄棉铃虫的生长发育也有明显的抑制作用。短时间(2 d)饲喂原菌液后更换正常饲料,仅延缓了棉铃虫幼虫的发育历期,而对其化蛹率、蛹重及羽化率均无明显影响。饲喂毒素Ⅱ的棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶的活性受到明显的抑制。     

CT—43乳剂防治几种蔬菜害虫的应用效果初报

应用CT—43双毒乳剂防治小菜蛾,菜青虫和豆荚螟有较好的防治效果。以500倍稀释液防治菜青虫的平均防效为93.9％,防治小菜蛾的平均防效为84.8％,防治豆荚螟的平均防效为83.2％,对棉铃虫的防治效果为86.5％。防治效果受虫龄和气温的影响较大。CT—43双毒乳剂对斜纹夜蛾高龄幼虫防治效果欠佳。     

雷公藤总生物碱对几种昆虫的生物活性

为进一步确定雷公藤总生物碱的杀虫作用谱和作用方式,评价其应用前景,采用室内生测法研究了对小菜蛾、菜青虫、棉铃虫、黏虫、玉米象、桃蚜、山楂叶螨、家蝇的生物活性。结果表明,雷公藤总生物碱对小菜蛾3龄幼虫、黏虫3龄幼虫、菜青虫5龄幼虫、桃蚜无翅成蚜、山楂叶螨雌成螨和棉铃虫3龄幼虫48 h的毒杀活性LC50分别为228.28、306.39、307.61、0、435.90、622.17、653.00 mg/L,72 h后LC50分别为136.67、216.12、238.18、309.67、485.36、463.00 mg/L;对家蝇成虫也有较好的毒杀作用;对棉铃虫幼虫生长有明显抑制作用;对玉米象有较强的种群抑制作用。     

荧光增白剂对Cry1Ac抗感棉铃虫围食膜的影响及增效作用

为了提高Bt的杀虫活性,运用扫描电镜、SDS-PAGE电泳和生物测定技术,研究了荧光增白剂FB28对棉铃虫Cry1Ac抗性和敏感品系围食膜的影响及对Cry1Ac杀虫蛋白的增效作用。结果表明,正常棉铃虫围食膜表面光滑致密,没有空洞和缝隙。用含1%FB28的人工饲料饲喂刚蜕皮的5龄棉铃虫幼虫2 h后,抗感棉铃虫围食膜表面均出现许多空洞,且敏感棉铃虫的空洞明显大于抗性棉铃虫;随着处理时间的延长,围食膜上的空洞逐渐变小,13 h后恢复正常。用1%FB28离体或活体处理抗、感品系棉铃虫,均可造成围食膜蛋白被降解。用1%FB28与Cry1Ac杀虫蛋白混合饲喂抗、感棉铃虫初孵幼虫,可明显提高棉铃虫的死亡率,且对抗性品系的增效作用明显大于敏感品系,对敏感和抗性品系棉铃虫的增效比分别为2.23和9.34;1%FB28还可以明显增加对抗、感品系3龄棉铃虫幼虫的生长抑制作用。     

转基因棉对棉铃虫幼虫生长及中肠蛋白酶活性的影响

室内测定了转慈姑蛋白酶抑制素(API)基因棉对棉铃虫幼虫的抗虫活性及对中肠蛋白酶活性的影响。结果表明，以转基因棉饲养棉铃虫，对幼虫拒食率24h达76．49％，72h达80．57％，试虫体重在取食48h后显著下降，72h后较对照低54．04％。试虫取食转API基因棉后，中肠的强碱性胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性显著降低，取食24、48h后的强碱性胰蛋白酶酶活性分别只有对照组的68．1l％和55．89％；类胰蛋白酶活性分别为对照组的85．87％和64．61％；对弱碱性类胰蛋白酶活性不明显。显示转API基因棉对棉铃虫幼虫中肠蛋白酶的抑制作用与对棉铃虫生长发育的阻滞有良好的相关性。     

密度对甜菜夜蛾幼虫色型分化的影响

为明确田间甜菜夜蛾Spodoptera exigua幼虫产生绿色型和黑化型的色型分化原因,在田间系统调查黑化型幼虫所占比例及其与虫口密度的关系,在室内测定不同饲养密度对甜菜夜蛾幼虫色型分化的影响和色型分化敏感龄期,以及视觉、嗅觉和触觉对幼虫色型分化的影响。结果表明,田间甜菜夜蛾1~3龄幼虫均为绿色型,4~5龄幼虫同时存在绿色型和黑化型;在甘蓝上,4龄幼虫中黑化型个体所占比例为21.14%,5龄幼虫中黑色型个体所占比例为28.53%,在辣椒上,4龄幼虫中黑化型个体所占比例为20.54%,5龄幼虫中黑色型个体所占比例为33.88%。随着百株虫量的增加,甘蓝和辣椒上黑化型幼虫所占比例呈现升高趋势。室内研究发现,随着甜菜夜蛾幼虫饲养密度的增加,黑化型幼虫占比显著升高,当饲养密度达到5头/盒时趋于稳定,体色等级指数为3.47; 3龄是甜菜夜蛾幼虫色型分化的敏感龄期;视觉和嗅觉刺激对甜菜夜蛾幼虫黑化无显著影响,而触觉刺激显著促进幼虫黑化,甘蓝叶片碎片和白色聚酯纤维的摩擦处理导致幼虫体色等级指数分别显著升高68.59%和71.79%,表明触觉刺激信号对甜菜夜蛾的密度依赖性黑化有显著促进作用。     

蜡蚧轮枝孢杀虫毒素对菜粉蝶生长发育的影响及其毒力

从蜡蚧轮枝孢的发酵液中萃取和纯化出杀虫毒素物质4号组分。通过注射方法，将该真菌毒素(20μg／虫)注射到菜粉蝶5龄幼虫体内，测定对菜粉蝶的毒力。结果表明，4号组分对菜粉蝶有明显毒力，对其生长发育具有显著抑制作用(60．20％)，并可导致蛹发育畸形；对菜粉蝶的累计致死率为83．3％。