防治玉米螟高效球孢白僵菌新菌株筛选

从吉林省田间采集玉米螟僵虫,进行菌株的分离、纯化,通过对产孢力、孢子发芽力和玉米螟幼虫毒力进行评价,选育出7株(D1虫-5、D1虫-9、L2虫-8、L1-1-1、D6虫-2、D10虫-2、S9虫-X-1)产孢力强、气生孢子发芽率高和毒力强的白僵菌新菌株。实验表明:7个菌株固体麦麸发酵产孢量分布在160亿～335亿个孢子/g的固体发酵物;气生孢子培养16 h萌发率为48%～93%,22 h萌发率均达到100%;孢子浓度106亿个/mL,接种8 d时,玉米螟幼虫僵死率在93%～100%;菌株毒力强弱与产孢能力和孢子萌发率无明显相关性,但与孢子浓度和作用时间呈正相关性。     

尖孢镰刀菌唐菖蒲专化型原生质体制备优化及再生性能

唐菖蒲(Gladiolus hybridus Hort)根腐病是由尖孢镰刀菌唐菖蒲专化型(Fusarium oxysporum f.sp.Gladioli)引起的真菌性病害。原生质体是研究尖孢镰刀菌唐菖蒲专化型与唐菖蒲之间的互作关系的重要工具,试验以尖孢镰刀菌唐菖蒲专化型为供试菌株,进行原生质体制备条件的优化与再生,明确培养基、菌龄、β-巯基乙醇预处理、酶选择以及酶解时间对原生质体产生的影响。试验结果表明:在PDB培养基中原生质体制备的最优条件为15μLβ-巯基乙醇预处理1 h,在5%崩溃酶溶液酶解3 h。在此条件下,12~14 h菌丝的原生质体产量可达到1.4×107个/m L,再生率为57.4%。     

创制转Mad1基因球孢白僵菌工程菌株提高对玉米螟毒力

克隆来源于生防真菌绿僵菌的黏着蛋白基因Mad1,构建含玉米瘤黑粉菌热激蛋白启动子hsp70和以抗萎锈灵基因carboxin为筛选标记的遗传转化载体上,利用PEG介导的原生质体转化法导入到受体球孢白僵菌菌株D1-5中,获得转化子,经继代培养及分子检测,获得遗传稳定的基因工程菌株。利用蝗虫后翅及洋葱表皮进行吸附试验进行工程菌株的生物学功能鉴定,结果表明,野生型和工程菌的分生孢子对于洋葱表皮的吸附量无明显差异,工程菌的分生孢子对蝗虫翅膀的吸附显著高于野生型,表明Mad1基因的导入能够增加球孢白僵菌对昆虫组织的吸附,对植物表皮组织不存在吸附能力。对亚洲玉米螟幼虫室内毒力测定结果表明,转化后的工程菌株致死中时间比野生型缩短34.07%,杀虫效率显著提高。     

GFP标记的球孢白僵菌在玉米中的定殖

为明确球孢白僵菌在玉米中的定殖分布规律以及不同施用方式和处理浓度对玉米生长发育的影响,本文利用绿色荧光蛋白（GFP）标记的球孢白僵菌,在激光扫描共聚焦显微镜下观测了球孢白僵菌在玉米根部、茎部和叶部的定殖情况,同时检测了不同接种方式在球孢白僵菌不同处理浓度下对玉米生长指标的影响。结果表明,球孢白僵菌在玉米不同组织部位上的定殖有着明显的差异,各球孢白僵菌接种处理中,均以叶部定殖的白僵菌孢子数最多,而茎部均未观测到孢子定殖;玉米根部仅在浸种和灌根处理中可见少量孢子。球孢白僵菌不同接种方式对其在玉米中定殖率的影响差异较大,灌根处理定殖率最高,为76.7%;其次为浸种处理,为73.3%;茎部注射处理及叶面喷施处理定殖率较低,分别为43.3%和36.7%。研究表明,不同施用方式及接种浓度球孢白僵菌孢悬液对玉米生长指标有一定的影响,球孢白僵菌可通过不同接种方式在玉米植株中定殖并扩散,对玉米的生长发育有一定的促进作用,其中以1×10⁶~1×10⁷孢子/mL球孢白僵菌孢悬液浸种或灌根,对玉米苗的促进生长作用最明显。     

4株虫生真菌对亚洲玉米螟致病力评价及其与松毛虫赤眼蜂的相容性

利用球孢白僵菌与赤眼蜂联合控制亚洲玉米螟已被证明具有较好的协同增效防治效果,但未见其他昆虫病原真菌与赤眼蜂共同施用下的相容性研究报道。本研究从田间采集的斜纹夜蛾幼虫僵虫中分离并鉴定出4株对亚洲玉米螟具有较高毒力的昆虫病原真菌菌株,分别为诺米曲霉(Aspergillus nomiae)、木贼镰孢(Fusarium equiseti)、莱氏绿僵菌(Metarhizium rileyi)和糙孢蓝状菌(Talaromyces trachyspermus),对亚洲玉米螟2龄幼虫半致死时间(LT50)分别为4.37、4.11、3.69和5.19 d。采用0.1%(w/v)的淀粉溶液作为吸附助剂可实现赤眼蜂单头蜂载菌量超过3.29万个孢子。进一步研究发现,这4种昆虫病原真菌对松毛虫赤眼蜂羽化及其对亚洲玉米螟虫卵寄生性无明显影响。     

不同交配型球孢白僵菌在玉米植株中的定殖及其交配型基因变异比较研究

本文通过分析两种不同交配型球孢白僵菌菌株(MAT1-1-1,I型;MAT1-2-1,II型)在玉米植株中的定殖效率和回收菌株交配型基因序列的变异,拟揭示球孢白僵菌在玉米植株内生定殖过程中玉米对不同交配型菌株的选择规律、不同交配型菌株对环境的适应性能力。试验分为4个接种组,接种菌株为I型交配型菌株(Bb OFDH1-5)(处理B5)、II型交配型菌株(Bb DPSD2)(处理B2)、两个菌株等量混合(处理B5+B2)、对照组(处理CK),处理组B5、B2、B5+B2接种孢子浓度均为108孢子/m L,对照组接种量为零。结果表明,处理B5、B2、B5+B2三组中均有球孢白僵菌在玉米叶片中定殖,其中,交配型II菌株处理组B2中内生定殖效率高,检测率为33.00%;混合处理组B5+B2中交配型II菌株比I型菌株回收比率高,回收比为12:10。交配型基因序列分析显示,交配型I菌株处理组B5和混合处理组B5+B2的回收菌株中I型交配型基因非编码区序列出现多个位点突变,编码区仅在3个位点出现突变;交配型II菌株处理组B2和混合处理组B5+B2中II型交配型基因序列均没有发生变异。以上结论说明球孢白僵菌在玉米植株定殖过程中,交配型II菌株Bb DPSD2定殖率较I型菌株Bb OFDH1-5高;玉米植株更倾向于选择II型交配型菌株作为内生菌株;交配型基因MAT1-1-1比MAT1-2-1更易发生突变表明I型菌株对自然环境的适应性更强。     

白僵菌悬乳剂研制及其对玉米螟防治研究

以球孢白僵菌孢子萌发率为指标,从19种助剂中筛选出6种助剂进行不同浓度的配伍,根据悬浮率、乳化时间以及粘度最终确定白僵菌悬乳剂1号和白僵菌悬乳剂2号两种配方。玉米螟幼虫生测结果显示,白僵菌悬乳剂1号、2号和白僵菌高孢粉的LC₅₀分别为7.09×10⁷个/mL、5.02×10⁷个/mL和7.03×10⁷个/mL,LT₅₀分别为192.37 h、136.21 h和213.68 h。玉米生产防效顺序为白僵菌颗粒剂>白僵菌悬乳剂2号>白僵菌悬乳剂1号>克百威。两种白僵菌悬乳剂对玉米螟有明显的毒杀作用,可促进玉米增产。     

东北地区大豆花叶病毒3号株系衣壳蛋白的表达、纯化及单克隆抗体制备

本研究克隆了东北大豆花叶病毒3号株系衣壳(CP)蛋白基因,在大肠杆菌中表达了CP蛋白,通过亲和层析获得了纯化的CP蛋白;制备了9株CP蛋白单克隆抗体,中和试验表明,6E7、2D3、1C2这3株单克隆抗体具有中和作用,能够阻断病毒的感染。本研究制备的单克隆抗体为大豆花叶病毒检测试剂盒的研制和大豆花叶病毒抗病育种研究打下基础。     

继代培养对球孢白僵菌毒素产生水平的影响

继代培养对球孢白僵菌生物学特性、毒力及毒力相关因素等均会产生影响,研究了继代培养对球孢白僵菌毒素产生水平的影响。对野生球孢白僵菌D6-2和L1-1菌株进行室内培养基继代培养,利用高效液相色谱(HPLC)法对其代谢产物中已报道的2种毒素2-氯杀鼠灵酮和间甲基苯甲酸甲酯在不同世代的代谢水平进行了检测。对2株供试球孢白僵菌菌株,收集不同世代在SDAY培养基中培养相同时间后等量的白僵菌培养液,经过有机溶剂提取脂溶性部分,经HPLC定量检测,2个供试菌株各世代培养液中均只有F1代代谢产物中检测出了2-氯杀鼠灵酮,而F2~F5代未检测到,并且供试菌株各世代代谢产物中均未检测到间甲基苯甲酸甲酯;并且发现在继代培养过程中,有未知化合物产生水平未随着世代增加而发生显著变化。不同白僵菌菌株毒素的代谢种类存在差异,并且继代培养会降低某些毒素的代谢水平,也许是继代培养导致供试菌株毒力下降的原因之一;对于其他种类白僵菌毒素在继代培养过程中的代谢水平需进一步研究。     

链霉菌769胆固醇氧化酶基因克隆、表达及生物学活性分析

胆固醇氧化酶(cholesterol oxidase,EC 1.1.3.6)是胆固醇降解代谢过程中的关键酶,在食品开发、医疗保健、临床检测、生物农药等方面具有广泛的应用价值。通过PCR方法从链霉菌Streptomyces ahygroscopicus 769的基因组中扩增得到769_ChOA基因(GenBank accession No. KF290994)。该基因全长为1578 bp,编码一个由525 aa组成的蛋白质,蛋白理论分子量为57 kDa,等电点为6.29。769_ChOA与来源于S. natalensis的胆固醇氧化酶基因的同源性为91%。构建了硫氧还蛋白－769_ChOA融合的表达载体pET32a::769_ChOA,以Escherichia coli Origami B(DE3)为表达宿主,获得了能可溶性表达的胆固醇氧化酶重组菌。经Ni亲和层析纯化得到的酶蛋白比活力为5.90 U/mg。酶学性质分析表明,该酶对胆固醇的催化活性最高,对测定的7种胆固醇类似物也都具有一定的催化能力。酶的最适温度和pH范围为20～40 ℃和pH 6.0～8.5,其活性均高于80%,且在30 ℃和pH 7.0时表现出最大的活性,酶活分别达到6.83和6.44 U/mg。酶在低于40 ℃和弱碱性条件下具有很好的稳定性。该酶对鳞翅目害虫亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)和水稻二化螟Chilo suppressalis(Walker)幼虫具有很强的杀虫活性,半致死浓度分别为27.4和17.1 mg/mL。