寄生蜂对寄主生长发育的调控

寄生蜂在产卵时,常将一些特殊因子注射进寄主体内,从而对寄主的生长发育产生一定的调控作用。本文综述这几年的研究进展,着重从寄生蜂与寄主发育同步性的调控、寄生蜂对寄主代谢的调控及寄生蜂对寄主激素的调控三个方面概述了寄生蜂对寄主生长发育的调控。     

我国寄生蜂调控寄主生理的研究进展

寄生蜂是一类重要寄生性天敌昆虫,在害虫生物防治中发挥着重要作用。它们产卵时把自身携带的多种寄生因子(毒液、多DNA病毒等)注入寄主体内,由此调控寄主生长发育、免疫功能、营养代谢等以保证其后代在寄主体内或体上的成功发育。自20世纪80年代以来国内外昆虫学家对多种寄生蜂及其寄主构成的体系开展了寄生蜂调控寄主生理作用及其相关机制的研究,本文主要对我国昆虫学者的相关研究工作进行了总结和整理。     

快速评价内寄生蜂雌蜂携带因子生理活性的简易方法

介绍一种以γ-射线辐射处理雌蜂,评价内寄生蜂雌蜂携带因子生理活性的简易方法。该方法既能维持雌蜂正常的寄生能力和携带因子的生理活性,又能排除寄生蜂胚胎和幼虫来源因子对寄主的影响。当以150Gy剂量的γ-射线处理蝶蛹金小蜂雌蜂时,其存活率和产卵能力未受明显影响,但其子代胚胎不能发育。经辐射处理的雌蜂寄生菜粉蝶蛹后能象未处理正常蜂一样明显地抑制寄主的血细胞免疫,其引起寄主血细胞总数、组成、死亡率及浆血细胞延展率变化与正常蜂基本一致。结果表明,寄主蛹被寄生后其血细胞免疫受抑制主要是该蜂雌蜂携带因子引起的。最后讨论了使用该方法的注意事项。     

淡足侧沟茧蜂寄生对甜菜夜蛾幼虫血淋巴黑化及血细胞数量和构成的影响

为探讨寄生蜂调控寄主的免疫反应,研究了淡足侧沟茧蜂Microplitis pallidipes Szepligeti寄生对甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)幼虫血淋巴的影响。结果表明,寄生总体上降低了寄主血淋巴的黑化率;与未被寄生幼虫相比(对照),寄生蜂寄生引起寄主血细胞总数和颗粒血细胞数量下降,且寄生后第1~3 d和6 d达到显著水平;寄生蜂寄生后第1~3 d致使寄主浆血细胞数量下降,但第4 d开始寄主桨血细胞数量增高,且寄生后第6 d显著高于对照。寄生蜂寄生也改变了寄主浆血细胞和颗粒血细胞构成比例。本研究揭示了寄生蜂寄生引起寄主血淋巴黑化和血细胞数量及其构成的变化是寄主对寄生蜂入侵产生免疫响应的结果。     

寄生蜂毒液蛋白的研究进展

寄生蜂毒液蛋白具有抑制寄主血细胞免疫、调控寄主生长发育、抑制寄主生殖系统发育、调节寄主内分泌等功能,但一直以来对其组成成分知之甚少.近年来,不仅研究了寄生蜂毒液蛋白的生化特性,而且通过分离纯化、酶活测定、基因克隆等方法明确了寄生蜂毒液的部分蛋白组分.根据这些毒液蛋白性质和功能,可将其分为麻痹毒素、抗菌活性物质、酶类、酶的抑制剂等,它们在害虫生防、药理学和生理学研究中有着广阔的应用前景.该文作者就国内外对寄生蜂毒液蛋白组成成分的研究进展进行了综述,并对其应用前景进行了简要探讨.     

寄生蜂毒液蛋白组成、功能及进化的研究进展

寄生蜂是最为丰富多样的昆虫种群之一,寄生策略多样,寄主范围广泛,是重要的生态调节因子和害虫天敌资源。毒液为寄生蜂所保守共有,是寄生蜂成功寄生的关键因子,可用于调控寄主的行为、免疫、发育和代谢等,最终帮助寄生蜂成功寄生。寄生蜂毒液中所含的活性蛋白具有丰富多样的分子结构、靶标和功能。因而,寄生蜂毒液也是重要的基因资源宝库,在药物开发和杀虫蛋白筛选中将会发挥其潜在作用。本文主要就寄生蜂毒液蛋白组成、功能和进化,对近期研究进行综述,并探讨寄生蜂毒液研究中所采用的方法及应用前景,尝试提出寄生蜂毒液研究中存在的问题及未来可能的发展方向。     

寄生蜂畸形细胞特性及与蜂幼虫生长发育的关系

本文综述寄生蜂畸形细胞特性及其功能研究的最新进展。一些进化高等的膜翅目内寄生蜂,在胚胎发育过程中,包裹在胚胎周围的浆膜会随着蜂卵的孵化,以游离的细胞团或单个细胞的形式释放到寄主昆虫的血淋巴中。这些源自浆膜被称作畸形细胞(Teratocyte)的特殊类群,在伴随蜂幼虫的生长发育过程中,自身也经历一系列结构和功能的改变。它们主要通过分泌蛋白质或酶类,改变寄主的物质代谢途径等方式为发育中的蜂幼虫提供营养和能量。对寄生蜂重要的调控因子-畸形细胞的特性及与蜂幼虫相互关系的揭示,可以阐明寄生蜂-寄主昆虫协同进化的内在机理,也可为开发害虫生物防治新策略提供新的思路和途径。     

寄生蜂引起的寄主昆虫寄生性去势的生理机制

寄生物寄生后,通常会破坏寄主的生殖器官,抑制寄主内生殖系统的发育,这种现象被称为寄生性去势.在众多类型的寄生物和寄主系统中,这种寄生性去势现象普遍发生,但较少涉及机理的研究报道.本文着重评述了在内寄生蜂-寄主昆虫体系中,寄生蜂引起的寄主昆虫寄生性去势的生理机制及寄生因子在其中所起的生理作用.以期为今后探索从生殖调控入手的害虫防治新策略提供信息.     

取食对寄生蜂的影响

寄生蜂是调节昆虫种群动态的重要因子之一,其对寄主害虫产生影响的因素主要有寄生蜂摄入的营养、寄生蜂的寿命和生殖力以及其对寄主的搜寻效率等。寄生蜂的营养主要来源于幼蜂体内营养积累和成蜂取食两个途径。其中成蜂取食又包括取食寄主和取食非寄主食物两个方面。某些种类的成蜂通过取食寄主来获得生存和生殖所需的营养,但是大部分成蜂需要取食糖类来作为其主要能源,而且糖类对寄生蜂的生存和生殖也会产生一定的影响。本文综述了寄生蜂的食物来源、食物营养在寄生蜂体内的分配、取食寄主和非寄主食物对寄生蜂的影响以及寄生蜂在寄主搜寻和非寄主食物搜寻之间的权衡,以期为寄生蜂的饲养和利用提供参考。     

畸形细胞对寄生蜂及其寄主的生理作用

本文对畸形细胞的生理作用、对寄主生长发育的影响、与寄生蜂其它寄生因子的协同作用和畸形细胞体外培养的研究进行了综述。     

小麦品种N.Strampelli的抗条锈性遗传分析与定位

小麦条锈病是由小麦条锈菌Puccinia striiform West.f.sp.stritici引起的气流传播性病害,遍及世界各主要麦区,也是我国小麦上的重要病害之一.培育和种植抗病品种是防治该病最经济、有效和对环境安全的措施[1].小麦品种N.Strampelli自1974年从意大利引入以来,经受了不同年份十几个小麦条锈菌流行小种的考验,抗病性至今依然十分稳定[2].一般持久抗病性品种以感病或以中抗到中感为特征,而N.Strampelli在大多数年份表现免疫[2-3].作者研究了其独特的抗病遗传机制.     

Isolation and Characterization of a Novel Arabidopsis thaliana Mutant Unable to Develop Wilt Symptoms After Inoculation with a Virulent Strain of Ralstonia solanacearum

ABSTRACT To characterize host genes required for a compatible interaction, we identified a novel recessive Arabidopsis thaliana mutant, nws1 (no wilt symptoms), that failed to develop wilt symptoms in response to virulent strains of the phytopathogenic bacterium, Ralstonia solanacearum. The absence of wilting in nws1 plants was not correlated with a cell death phenotype or a constitutive expression of salicylic acid-, jasmonic acid- or ethylene-associated genes. In addition, this mutation, which conferred a symptomless phenotype in response to all the R. solanacearum strains tested, was highly specific to this pathogen, because nws1 responses to other plant pathogens, including oomycetes, nematodes, viruses, and other bacteria, were identical to those of wild-type Col-5 plants. Finally, the lack of disease development was shown to be different than RRS1-R-mediated resistance. The identification of mutants such as nws1, that are unable to develop disease, should lead to the isolation of target host factors required for pathogen growth or fitness, or of factors modified by the invading microorganism to avoid or inactivate plant defense mechanisms, and should bring a better understanding of bacterial wilt diseases.     

球孢白僵菌对亚洲玉米螟幼虫血细胞数量和包囊作用的影响

为明确亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis幼虫对球孢白僵菌Beauveria bassiana的细胞免疫作用,研究了注射不同剂量球孢白僵菌芽生孢子后亚洲玉米螟幼虫血细胞总数的时间动态变化和活体与离体条件下血细胞对芽生孢子的包囊作用。各处理组的血细胞总数均在注射后0.25 h达到一个低谷之后上升,注射剂量为102个/虫和103个/虫芽生孢子组血细胞总数在注射后24 h仍高于正常值,注射剂量为104个/虫和105个/虫芽生孢子组血细胞总数在注射后24 h低于正常值。在活体条件下亚洲玉米螟幼虫血细胞粘附在球孢白僵菌芽生孢子表面形成包囊;在离体条件下包囊形成的速度较慢,其致密程度不如活体状态。表明亚洲玉米螟幼虫对球孢白僵菌芽生孢子具有强烈的细胞防御能力。     

Pathogenicity and virulence factors of Pseudomonas syringae

In 1994, Oku reported that plant pathogens, mainly fungal pathogens, require three essential abilities to infect plants: to enter plants, to overcome host resistance, and to evoke disease. Because the infectious process of phytopathogenic bacteria differs from that of fungal pathogens, we have attempted to characterize pathogenicity, the ability of a pathogen to cause disease, using the phytopathogenic bacterium Pseudomonas syringae as a representative pathogen. To establish infection and incite disease development, bacteria first have to enter a plant. This process requires flagella- and type IV pili-mediated motility, and active taxis is probably necessary for effective infection. After bacteria enter a plant’s apoplastic spaces, they need to overcome host plant resistance. To do this, they secrete a wide variety of hypersensitive response and pathogenicity (Hrp) effector proteins into the plant cytoplasm to interfere with pathogen/microbe-associated molecular pattern- and effector-triggered immunity, produce phytohormones and/or phytotoxins to suppress plant defense responses and extracellular polysaccharides to prevent access by antibiotics and to chelate Ca²⁺, and activate the multidrug resistance efflux pump to extrude antimicrobial compounds for successful colonization. Furthermore, to evoke disease, bacteria produce toxins and Hrp effectors that compromise a plant’s homeostasis and injure plant cells. The expression of these virulence factors depends on the infection processes and environmental conditions. Thus, the expression and function of virulence factors interact with each other, creating complex networks in the regulation of bacterial virulence-related genes.     

Engineered resistance against filamentous pathogens in Solanum tuberosum

Potato is one of the most important noncereal crops in the world today, and like other major crops, it is prone to substantial yield losses because of various factors including disease. Recent molecular advancements in plant–pathogen studies have led to the identification of various host genes involved in the plant’s defense against pathogen attack. These genes may encode antimicrobial peptides, enzymes for phytoalexin production, proteins involved in defense-signaling cascades, and hydrolytic enzymes or pathogenesis-related proteins that are directly or indirectly responsible for the plant’s defense responses following a pathogen attack. A plant’s disease-resistance (R) genes are another important group of genes that have been used with varying degrees of success in crop improvement programs. Cloning and characterization of these genes and the dissection of signal-transduction components of the defense response have greatly increased the scope for transgenic disease resistance. This article highlights the current scenario and potential of the molecular approaches to improve resistance against filamentous pathogens in potato.     

葱蝇成虫防御类酶和血细胞对球孢白僵菌的防御作用

测定了葱蝇成虫被球孢白僵菌侵染后,虫体超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)和乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性变化,并对侵染后血细胞的变化进行拍照观察。结果表明,虫体内SOD、CAT、POD、GSTs和AChE的比活力呈先上升后下降的趋势;处理组虫体内的Car E比活力和对照组的变化趋势相同,但始终低于对照组。侵染36~48 h后,大量的血细胞在菌丝体周围集结、包囊,阻碍和抑制菌丝的增殖。侵染54 h后,菌丝开始突破包囊块,在血淋巴中大量增殖,血细胞免疫被破坏。综上所述,球孢白僵菌侵染初期会触发葱蝇成虫的免疫系统,但由于菌丝的大量增殖,后期免疫系统崩溃,导致成虫死亡。为揭示球孢白僵菌的致病机理及葱蝇对真菌侵染的免疫防御提供理论依据。     

利用酵母双杂交系统筛选与草莓镶脉病毒移动蛋白P1互作的寄主因子

 构建感染草莓镶脉病毒(SVBV)森林草莓的酵母cDNA文库,利用酵母双杂交系统,筛选出与SVBV P1蛋白互作的15种寄主因子。生物信息学分析发现,这15种寄主因子参与茉莉酸途径、泛素化、光合作用、抗病抗逆、蛋白修饰、蛋白运输和氧化还原等多种生物过程。另外,这些寄主因子还具有其他分子功能,包括氧化还原酶活性、蛋白二硫化物异构酶活性和金属离子结合活性等。本研究初步探讨了P1与寄主因子的互作机理,为揭示SVBV侵染森林草莓以及SVBV在寄主中扩展的分子机制提供理论依据。     

辣椒中L型凝集素类受体激酶CaLecRKs鉴定及其对辣椒疫霉的响应

L型凝集素类受体激酶(LecRKs)广泛参与植物的先天免疫过程。目前未见在辣椒Capsicum annuum中全基因组鉴定LecRKs的报道。本研究对辣椒中的CaLecRK进行了全基因组鉴定, 并在接种辣椒疫霉Phytophthora capsici条件下通过基因表达分析探究其对辣椒疫霉的响应情况, 旨在挖掘参与辣椒抗疫病防御反应的CaLecRK基因。研究结果表明, 辣椒基因组中共鉴定出24个CaLecRK, 以其构建系统发育树发现, 可将24个CaLecRK分为7个分支。基因表达分析结果显示, 有4个CaLecRK基因(CaLecRK2.2、CaLecRK3.2、CaLecRK8.1和CaLecRK10.1)受辣椒疫霉诱导, 和接菌后0 h相比, 接菌处理后12 h 或36 h基因表达差异显著, 推测其在辣椒抗疫病防御反应中发挥了重要作用。     

大豆和大豆疫霉菌共培养体系的构建

 本研究旨在建立一个适于分析大豆遭受大豆疫霉菌侵染后基因表达研究的互作体系。在比较了15个携带不同抗病基因的大豆基因型的组织培养情况和7个大豆疫霉菌分离物及其游动孢子单孢系的毒力变化的基础上,构建了大豆悬浮细胞和大豆疫霉菌游动孢子的共培养体系,进而分析了共培养过程中大豆细胞的活力和防御基因表达情况。结果表明,不同亲和力菌株的游动孢子引起的大豆细胞活力变化十分相似;非亲和菌株的游动孢子可诱导寄主防御基因的表达发生变化。此系统为深入开展大豆抗性机制研究提供了良好的平台。