苯酚降解菌红球菌(Rhodococcus sp.) P1的鉴定及其在焦化废水中的应用

摘要:【目的】酚类物质的去除是焦化废水处理的关键问题,目的是从焦化废水中分离高效的苯酚降解细菌。【方法】以苯酚为唯一碳源筛选纯化降解苯酚细菌,菌株鉴定采用菌落形态和16S rRNA 序列分析方法,并研究其苯酚降解特性和在焦化废水中的除酚作用。【结果】菌落形态和16S rRNA序列比对分析表明分离的P1菌株为红球菌属(Rhodococcus sp.)细菌;其耐酚浓度高达1400 mg/L,苯酚降解的最适条件为32℃－42℃、pH 7.0和0－4%盐;苯酚降解动力学曲线符合Haldane动力学模型,qmax=0.517/h,Ks=77.487 mg/L,Ki=709.965 mg/L;不同重金属对红球菌P1菌株的苯酚降解抑制作用不同,Zn2+、Mn2+和低浓度的Pb2+对菌株降酚没有影响,Cu2+、Ni2+、Cd2+均抑制菌株对酚的降解;红球菌P1菌株2d内可完全降解1/3焦化原水中的279.9 mg/L酚类物质。【结论】P1菌株是1株高效的苯酚降解菌,具有生物处理焦化废水酚类物质的潜力。     

一株蛋白酶产生菌的分离鉴定

目的:对喀什市吐曼河分离的一株细菌进行鉴定.方法:基于生理生化实验和16S rRNA序列分析.结果:该分离菌G-,球状,需盐但不耐盐,pH耐受范围是pH 6.2～7.8,产蛋白酶且粗酶酶活达168U/ml.16S rRNA序列分析表明,该细菌与类产碱假单胞菌(P.pseudoalcaligenes)16 rSNA序列有100%的相似性.结论:初步推断该细菌属于Pseudomonas属.     

甲烷利用细菌HG06的筛选鉴定及其对三种有毒物质降解的研究

通过传统微生物学方法,从广西玉林市广西玉林师范学院西校区池塘里土壤中筛选到一株甲烷利用细菌HG06,能以甲烷为惟一碳源和能源的无机培养基上生长.通过形态观察及16S rRNA编码序列同源性比较分析,该菌株初步鉴定为甲基孢囊菌.同时对HG06菌株在不同温度、pH值的生长条件进行研究,初步确定了HG06的最适生长的温度为32℃,最适pH值为7.0.TCE最高的耐受浓度为30mg/L;苯胺最高的耐受浓度为1 500mg/L;苯酚最高的耐受浓度为800mg/L.该菌在环保上有一定的应用价值.     

利用16S rRNA基因同源性分析鉴定两株明串珠菌

从酸马奶中分离出2株明串珠菌KLDS 5.0301和KLDS 5.0302,对2株菌的16S rRNA基因经PCR扩增测序,将测序结果同该属内菌株的16S rRNA序列作多序列比较,并建立明串珠菌属的系统发育树.结果表明,KLDS 5.0301的16S rRNA序列同L. garlicum的同源性百分比为100%.KLDS 5.0302的16S rRNA序列同L.mesenteroides LM2菌株的16S rRNA序列的同源性百分比为99.9%.根据系统发育树的结果,将KLDS5.0301鉴定为L.garlicum,KLDS 5.0302鉴定为L.mesenteroides.菌株KLDS 5.0301和KLDS 5.0302的16SrRNA序列已经在GeneBank申请国际序列注册号,分别为DQ239691和DQ297412.     

苯酚高效降解菌的筛选和降解特性研究

从东华理工学院北区原化学系排污口土壤中筛选到一株高效的苯酚降解细菌PS1。该菌为球菌,革兰氏染色阴性,能以苯酚为唯一碳源和能源生长。经16S rRNA基因部分序列分析PS1为Raoultella属菌株(Raoultella sp.strain PS1),其最高苯酚耐受和降解浓度在3500mg/L以上,当苯酚浓度为500mg/L和1000mg/L时,22h和32h可完全降解,在1500mg/L~3000mg/L时,32h~50h可完全降解,2500mg/L时降解速率最快,达78.1mg/h。通过正交试验得出该菌最适生长条件为25℃、pH6.5、葡萄糖500mg/L;最佳苯酚降解条件为20℃、pH7.0、葡萄糖500mg/L。     

8株光合细菌的鉴定及其系统进化关系分析

目的为8株光合细菌(photosynthetic bacteria,PSB)作为益生菌株提供系统资料。方法用常规方法对8株PSB菌株的形态、培养特性及生理生化特征进行鉴定,同时定性分析菌株产生的类胡萝卜素和CoQ,测定菌株16S DNA序列并分析其系统进化关系,在GenBank中获取了8个16S DNA序列号。结果菌株鉴定结果表明:菌株2C、2c和13ing为沼泽红假单胞菌,Ga、Il106、WS8N为类球红细菌,MT1131为荚膜红细菌,rub为深红红螺菌。基于菌株16S DNA序列的系统进化树显示,同一种菌并不总是聚为一簇,但相隔较近;种属完全不同的菌株,尽管序列相似性高达97%以上,在系统进化树上相隔较远。结论8株PSB菌株的鉴定和系统进化关系分析结果为后续研究提供了背景资料,同时菌株在GenBank中获得的16S DNA序列号为菌株作上了生物标记,也为菌株的产权保护提供了依据。     

一株产共轭亚油酸瘤胃细菌Streptococcus infantarius RB111的筛选与鉴定

从内蒙古鄂尔多斯山羊瘤胃中分离筛选到1株产共轭亚油酸的瘤胃细菌RB111,该菌株的cis9,trans11-CLA和trans10,cis12-CLA总产量为269.2 mg/L,其中cis9,trans11-CLA占52.64%,trans10,cis12-CLA占47.36%。对菌株RB111进行了形态学观察、生理生化鉴定、脂肪酸组成分析以及16S rRNA基因序列分析。16S rRNA基因序列分析结果表明该菌株与婴儿链球菌(Streptococcus infantarius)的模式菌株NCDO 599的序列相似性为99%,该菌株的形态特征及生理生化特性与文献报道的Streptococcus infantarius一致。脂肪酸组成分析结果显示,菌株RB111的细胞脂肪酸主要成分是C16:0、C18:1ω9c和C18:0,3种脂肪酸占脂肪酸总量的60.64%。综合以上结果,菌株RB111被鉴定为婴儿链球菌Streptococcus infantarius。     

利用光合细菌进行微生物修复：一种降低辛硫磷在养殖水中积累的低成本方法

[背景] 中国是农业生产大国,渔林农牧占比庞大。有机农药无论在畜牧业还是水产养殖业都有广泛的应用。有机磷农药（Organophosphorus Pesticide,OP）是应用最广泛的有机农药,具有低毒和不易残留的优点。OP在水体中大量积累可通过生物富集作用间接影响人体健康,由此产生的生殖毒性不容忽视。光合细菌作为环境友好型水体有益菌,部分菌种具有降解有机农药的功能。[目的] 自上海海洋大学明湖中分离纯化得到一株光合细菌（编号SPZ）。探究其对辛硫磷的耐受程度及降解效果,为养殖水体中有机磷农药的生物降解提供目的菌株。[方法] 利用16S rRNA基因序列分析方法对目标菌株进行种属鉴定;利用紫外分光光度法测定分离菌株SPZ和标准菌株ST在不同接种量下的OD₆₆₀并测定实验周期内光合细菌在不同浓度辛硫磷中OD₆₆₀的变化趋势,以示辛硫磷对光合细菌的毒性作用;利用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）测定菌株对水体辛硫磷的降解能力;通过HPLC测定加热致死菌与活菌对水体辛硫磷的降解能力,确定菌株对辛硫磷的降解方式。[结果] 16S rRNA基因序列分析表明菌株SPZ与红假单胞菌属相似度高达99%以上,与沼泽红假单胞菌ATCC 17001菌株聚为一支,置信度为100%;菌株SPZ与菌株ST的适宜接种量为10%;菌株SPZ可耐受100 mg/L的辛硫磷,当浓度超过该值后,辛硫磷对光合细菌生长产生显著的抑制作用;当光合细菌进入生长稳定期后添加辛硫磷,1 d时可相对降解辛硫磷（12.97%-26.69%,20.0 mg/L;24.25%-32.85%,2.0 mg/L;16.66%-34.59%,0.2 mg/L）,3 d时可相对降解辛硫磷（46.63%-53.95%,20.0 mg/L;24.78%-30.34%,2.0 mg/L;31.92%-39.25%,0.2 mg/L）,5 d时可相对降解辛硫磷（93.65%-97.72%,20.0 mg/L;67.69%-74.41%,2.0 mg/L;10.34%-24.27%,0.2 mg/L）。[结论] 菌株SPZ作为一种常见光合细菌,能够有效去除水体中的辛硫磷农药,具有生物修复功能,在水产养殖和有机磷农药污染水处理中有广阔的前景。     

一株高含玫红品的红树林海洋紫色硫细菌分离鉴定及特性

摘要:【目的】挖掘我国海洋紫色硫细菌物种资源、深入理解紫色硫细菌在红树林生态系统中的作用。【方法】采用琼脂振荡稀释法、显微技术、紫外可见吸收光谱法、TLC、HPLC 和MS 法。【结果】从福建泉州洛阳桥红树林潮间带泥水样分离获得一株细胞内含多个硫粒的细菌菌株,光合内膜呈囊状、含细菌叶绿素a 和螺菌黄质系类胡萝卜素,结合16S rRNA 基因序列分析和系统发育分析,表明该菌株属于海洋着色菌属(Marichromatium)。该菌株细胞球杆状;最适pH 范围5.7－6.7;最适盐度范围2%－3.5%;温度范围20℃ －35℃;能耐受3.6 mmol/L 硫化物;主要积累玫红品类胡萝卜素,而不是螺菌黄质;3 种细菌叶绿素组分中,一种为BChl aP,另2 种未见报道;不需要生长因子;可光同化固定CO2、能很好利用多种有机酸盐、多价态氮化物和硫化物,尤其能利用柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、果糖和丙醇;对氯霉素、头孢唑林、苯、对羟基联苯、恩诺沙星、啶虫脒、HgCl2 和CdCl2的IC50 值分别为70、100、20、20、3、170、5 mg /L和25 mg/L。【结论】该菌株是一株轻度耐酸、高含玫红品类胡萝卜素的紫色硫细菌,被鉴定为Marichromatium gracile 新菌株,编号YL28。该菌株具有广泛利用多种碳源、氮源和硫源物质的能力,对抗生素氯霉素和头孢唑啉、农药啶虫脒、重金属汞和镉具有较强耐受性,对抗生素恩诺沙星较敏感。     

一株阿维菌素降解菌AW1-18的筛选与分类鉴定

利用富集培养法从长期施用阿维菌素农药的菜豆土壤中分离出18株能利用阿维菌素为唯一碳源和氮源生长的细菌.采用紫外分光光度法对菌株的阿维菌素降解能力进行测定,结果有4株菌有较好的降解率,其中降解率最好的菌株命名为AW1-18.通过高效液相色谱法对AW1-18的降解能力进行测定,结果表明,当接种量为2.5％时,该菌株在含100 mg/L的阿维菌素无机盐基础培养液中,30℃,150 r/min,pH7的条件下培养6d后,对阿维菌素的降解率达75％以上.用16S rRNA通用引物,经PCR扩增、测序得到AW1-18的16S rRNA序列(GenBank登录号为JQ316540),在NCBI中通过BLAST后发现与不动杆菌属(Acinetobacter)的16S rRNA序列相似性达到99％,结合形态特征和生理生化特性分析结果,确定菌株AW1-18为Acinetobacter tandoii.     

白背飞虱SfABCD1对杀虫剂胁迫的响应表达

[目的]ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)是一个庞大的膜转运蛋白超家族,在昆虫生长发育和抗药性方面具有重要作用.本研究旨在通过克隆白背飞虱Sogatella furcifera ABCD1基因,并测定其在杀虫剂胁迫下的表达模式,为后续的功能...     

Infectivity of Steinernema spp. (Nematoda: Steinernematidae) to Adult Litter Beetles, Alphitobius diaperinus (Coleoptera: Tenebrionidae) in the Laboratory

Three species of Steinernema, S. carpocapsae, S. feltiae, and S. scapterisci consisting of 12 different strains, were tested for their infectivity towards adults of the litter beetle Alphitobius diaperinus. Of the five most promising nematode strains, LC₅₀ values ranged from 1.5 to 77.0 nematodes per host in the filter paper assays. Assays in poultry litter material revealed LC₅₀ values to be 5.8 and 14.6 nematodes per host for the Mexican S. carpocapsae strain and Pye S. feltiae strain.     

鲟源病原性嗜水气单胞菌拮抗芽孢杆菌的鉴定及其生物学特性

从养殖池污泥中分离筛选了1株优良的鲟源嗜水气单胞菌拮抗芽孢杆菌G1,其对鲟源嗜水气单胞菌S1产生的抑菌圈直径为18.50 mm。通过API50CH细菌鉴定系统以及16S rRNA序列分析法,菌株G1被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),GenBank登录号HM245965.1,其16S rRNA序列与基因库中芽孢杆菌属菌株的16S rRNA序列有99%100%的同源性,而且与解淀粉芽孢杆菌Ba-74501(GenBank登录号:DQ422953.1)的亲缘关系最近。菌株G1的最适生长pH值为7,最适生长温度为30°C,其在30°C、200 r/min条件下的生长曲线为:0 6 h为生长延迟期,6 54 h为对数生长期,54 90 h为稳定期,90 h以后为衰亡期。此外,菌株G1对其他实验选用的病原性嗜水气单胞菌也表现出良好的拮抗活性。本实验结果有利于填补嗜水气单胞菌拮抗菌在分类地位、生物学特性等方面的不足,为鲟鱼嗜水气单胞菌病的生物防控提供科学资料。     

乙基多杀菌素和印楝素对西花蓟马生长发育及繁殖的亚致死效应

为探讨乙基多杀菌素和印楝素对西花蓟马的亚致死效应,采用浸叶法确定了它们对西花蓟马2龄若虫的亚致死浓度(LC₂₅),并研究了该浓度下两种生物源农药对西花蓟马生长发育和繁殖力的影响.结果表明: 两种生物源农药亚致死浓度处理对西花蓟马均有不同程度的影响.在两性生殖方式下,乙基多杀菌素对西花蓟马产卵前期、雌成虫寿命和产卵量均无显著影响,但雄成虫寿命显著缩短;印楝素处理后,西花蓟马产卵量显著降低,产卵前期明显延长.在孤雌生殖方式下,不论乙基多杀菌素和印楝素处理,西花蓟马产卵前期均明显延长,但只有印楝素使雌成虫寿命缩短和产卵量显著降低.两种生物源农药对西花蓟马次代各虫态的发育历期影响不同,无论在何种生殖方式下,乙基多杀菌素处理后西花蓟马的未成熟期均明显短于印楝素处理.乙基多杀菌素处理后西花蓟马的内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)均高于对照,而印楝素较对照低.以上结果说明,两种杀虫剂对西花蓟马生长发育和繁殖影响不同,乙基多杀菌素亚致死浓度对西花蓟马种群的增长有一定的刺激作用,而印楝素有明显的抑制作用.两种杀虫剂的影响程度还与西花蓟马的生殖方式有关.     

低致死剂量氯虫苯甲酰胺对沟金针虫食物利用和相关生理生化指标的剂量和时间效应

【目的】明确氯虫苯甲酰胺对沟金针虫Pleonomus canaliculatus亚致死效应的生理生化机制,阐明氯虫苯甲酰胺低致死剂量对沟金针虫食物利用、能量物质含量以及体内消化酶、保护酶和解毒酶活力的影响。【方法】室内采用土壤混药法测定氯虫苯甲酰胺对沟金针虫3龄幼虫毒力,并测定了氯虫苯甲酰胺LC₁₀, LC₂₅和LC₄₀低致死剂量对沟金针虫3龄幼虫营养指标和体内能量物质含量的影响;采用酶动力学法检测了氯虫苯甲酰胺低致死剂量处理1, 6, 12, 24, 48和72 h后沟金针虫3龄幼虫体内消化酶(蛋白酶、α-淀粉酶、脂肪酶、海藻糖酶)、保护酶(CAT, POD和SOD)以及解毒酶(CarE, MFO和GST)活力的动态变化。【结果】氯虫苯甲酰胺对沟金针虫3龄幼虫有较高毒力,其LC₅₀值为1.2397 mg/kg。LC₁₀和LC₄₀剂量氯虫苯甲酰胺处理沟金针虫3龄幼虫后,平均相对生长率(MRGR)和近似消化率(AD)显著降低,严重干扰其对食物的利用;LC₁₀, LC₂₅和LC₄₀剂量处理后沟金针虫3龄幼虫体内主要的能量物质(蛋白质、脂质、碳水化合物、海藻糖)含量和消化酶活力均明显降低,而解毒酶和保护酶活力显著增加,最终延缓其生长发育。【结论】氯虫苯甲酰胺对沟金针虫幼虫具有很高的杀虫活性,低致死剂量氯虫苯甲酰胺处理沟金针虫幼虫后,通过抑制消化酶活性,使其对食物的利用能力降低和生长发育延缓,以及诱导解毒酶和保护酶活性来阻止外界毒物侵害。研究结果为阐明氯虫苯甲酰胺对沟金针虫的亚致死效应机制及作用机理提供了一定的理论基础。     

亚致死浓度溴虫腈和毒死蜱对等钳蠊螨生长繁殖和解毒酶的影响

【目的】害虫综合治理中,化学防治对天敌资源也具有一定的杀伤力。为缓解这一矛盾,本研究旨在探究溴虫腈和毒死蜱亚致死浓度处理对等钳蠊螨Blattisocius dentriticus生长繁殖及解毒酶活性和基因表达量的影响。【方法】利用药膜法处理2-3日龄等钳蠊螨成螨24 h,测定溴虫腈和毒死蜱的亚致死剂量;测定和比较LC_(10)和LC_(30)剂量这两种药剂处理后F_0和F_1代的产卵量、产卵期、卵孵化率和雌成螨寿命等生物学特性的变化;通过酶活力分析和RT-PCR分别测定LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量下这两种药剂处理后钳蠊螨成螨体内谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)酶活力及其基因表达量变化。【结果】溴虫腈和毒死蜱处理24 h对等钳蠊螨成螨的LC_(50)分别为42.56 mg/L和72.42 mg/L。溴虫腈和毒死蜱LC_(10)和LC_(30)剂量处理等钳蠊螨雌成螨后,与对照(清水处理)相比,仅F_0代雌成螨寿命和产卵期显著缩短(P0.05),而产卵量和卵孵化率无明变化。酶活力测定结果发现,GST, CYP450和CarE的活力在溴虫腈和毒死蜱LC_(10)和LC_(30)剂量处理后无明显变化,而LC_(50)剂量下,上述3种酶的活力均显著增加(P0.05)。基因表达结果表明,溴虫腈LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量处理下2个GST基因(BdGST3和BdGST6)、3个CYP450基因(BdCYP2-4)和5个CarE基因(BdCarE1-5)表达均显著上调;在毒死蜱这3个剂量处理下3个GST基因(BdGST1,BdGST3和BdGST4)、3个CYP450基因(BdCYP2,BdCYP5和BdCYP6)和2个CarE基因(BdCarE1和BdCarE2)表达量均显著上调。【结论】结果表明,LC_(10)和LC_(30)剂量的溴虫腈和毒死蜱亚致死剂量会抑制F_0代雌成螨的生长繁殖;LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量下这两种药剂可诱导等钳蠊螨GST, CarE和CYP450基因表达;LC_(50)剂量能明显诱导等钳蠊螨体内GST, CarE和CYP450活性上升。该研究为等钳蠊螨抗性品系的筛选及田间应用提供了理论依据。     

乙基多杀菌素多代胁迫对西花蓟马解毒酶活性、发育和繁殖的影响

【目的】乙基多杀菌素是防治蔬菜上西花蓟马Frankliniella occidentalis的首选药剂之一。本研究旨在明确乙基多杀菌素多代胁迫对西花蓟马的影响。【方法】采用浸叶法以LC₂₅浓度的乙基多杀菌素对西花蓟马2龄若虫连续汰选6代后,测定其抗药性和解毒酶活性的变化,并用年龄-阶段两性生命表分析LC₂₅浓度乙基多杀菌素对西花蓟马后代(F₇)生命表参数的影响。【结果】LC₂₅浓度的乙基多杀菌素对西花蓟马2龄若虫连续汰选6代后,与用清水处理的对照相比,抗性倍数达到了6.4倍;F₆代2龄第2天若虫体内羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S转移酶(GSTs)被激活,活性分别增加至对照的1.26和1.21倍;而多功能氧化酶(MFOs)和细胞色素P450酶(P450s)受到明显的抑制,活性分别只有对照的54.00%和51.78%。LC₂₅浓度的乙基多杀菌素胁迫6代不仅造成西花蓟马雌成虫寿命(19.33 d)和单雌产卵量(69.80粒)较对照(分别为21.60 d和83.17粒)显著下降,且后代(F₇)的雌成虫寿命(16.82 d)和雄成虫寿命(8.29 d)较对照(分别为20.28 d和10.86 d)极显著缩短,单雌产卵量(59.23粒)较对照(76.96粒)极显著降低,但雌雄比(2.28)较对照(1.03)显著提高,种群生命参数净增殖率(R₀)、内禀增长率(r)和周限增长率(λ)则无明显变化。【结论】在LC₂₅浓度乙基多杀菌素连续汰选6代内西花蓟马对该药剂的抗性缓慢增长;药剂胁迫不仅对西花蓟马解毒酶活性有不同程度的影响,还对其发育和繁殖具有一定的抑制作用。     

星豹蛛四个羧酸酯酶基因克隆及溴氰菊酯胁迫下的表达模式

【目的】探究星豹蛛Pardosa astrigera羧酸酯酶基因PaCarE1-4是否与其代谢溴氰菊酯有关。【方法】采用RT-PCR技术克隆星豹蛛4个羧酸酯酶基因PaCarE1-4 cDNA序列,通过生物信息学软件分析其序列特性。采用RT-qPCR技术测定这4个羧酸酯酶基因在星豹蛛雌雄成蛛不同组织(头胸部、腹部和足)以及在不同浓度(LC₁₀=5.151 mg/L; LC₃₀=8.619 mg/L; LC₅₀=12.311 mg/L)溴氰菊酯胁迫12 h和LC₃₀浓度溴氰菊酯胁迫2, 4, 8, 12, 24和48 h雄成蛛中的相对表达水平。【结果】克隆获得星豹蛛羧酸酯酶基因PaCarE1-4(GenBank登录号分别为MZ643212, MZ643214, MZ643215和 MZ643216)的全长cDNA序列,开放阅读框(ORF)分别长1 653, 1 803, 1 827和1 818 bp,分别编码550, 600, 608和605个氨基酸。组织表达谱结果表明,PaCarE1和PaCarE2在星豹蛛雌雄成蛛腹部中的表达量最高,且在雄成蛛腹部中的表达量高于雌成蛛中的;PaCarE3和PaCarE4在雌雄成蛛头胸部中的表达量最高,且PaCarE3在雌成蛛头胸部中的表达量高于雄成蛛中的,PaCarE4在雄成蛛头胸部中的表达量高于雌成蛛中的。LC₃₀浓度溴氰菊酯胁迫12 h诱导了星豹蛛雄成蛛中PaCarE1的表达,LC₁₀和LC₃₀浓度溴氰菊酯胁迫12 h诱导了PaCarE2的表达。LC₃₀浓度溴氰菊酯胁迫不同时间后,与对照组(丙酮处理组)相比,星豹蛛雄成蛛中PaCarE4的表达量与对照组均无显著差异,而PaCarE1的表达量在处理后2, 8和12 h, PaCarE2的表达量在处理后12 h,以及PaCarE3的表达量在处理后24 h显著上调。【结论】羧酸酯酶基因PaCarE1, PaCarE2和PaCarE3可以被溴氰菊酯诱导表达,表明其可能参与星豹蛛对溴氰菊酯的代谢过程。本研究结果有助于了解星豹蛛对外源物质的代谢机理,为这一捕食性天敌的保护提供了新思路。     

核受体因子FTZ-F1在斜纹夜蛾响应虫螨腈及辛硫磷胁迫中的作用机制

【目的】本研究旨在揭示昆虫蜕皮激素信号通路上的关键核受体因子FTZ-F1在斜纹夜蛾Spodoptera litura响应虫螨腈和辛硫磷胁迫中的作用机制。【方法】使用生物信息学方法鉴定斜纹夜蛾FTZ-F1基因,并进行序列比对及系统发育树构建;将LC₃₀浓度辛硫磷和虫螨腈浸叶处理的桑叶分别喂食斜纹夜蛾3龄幼虫,并分别收集取食药叶后1, 12, 24, 36和48 h时存活的幼虫,使用qRT-PCR技术检测幼虫体内SlFTZ-F1的表达水平;使用RNAi技术沉默SlFTZ-F1基因,并使用qRT-PCR技术检测注射dsRNA后SlFTZ-F1的表达水平;将LC₃₀浓度虫螨腈和辛硫磷浸叶处理的桑叶分别喂食沉默了SlFTZ-F1的斜纹夜蛾3龄幼虫,喂食后24和48 h统计斜纹夜蛾幼虫死亡率;选取8个斜纹夜蛾谷胱甘肽S-转移酶(SlGST)基因,使用qRT-PCR技术检测沉默了SlFTZ-F1基因的斜纹夜蛾幼虫这些SlGST基因的表达水平。【结果】斜纹夜蛾SlFTZ-F1开放阅读框长1 665 bp,编码555个氨基酸,等电点为6.39,理论分子量61.77 kD,SlFTZ-F1具有DNA结合域、FTZ-F1 box及配体结合域;系统发育分析表明,SlFTZ-F1与草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的SfFTZ-F1聚为一个亚分支。与ddH₂O处理的对照相比,LC₃₀浓度虫螨腈处理后1, 24和36 h以及LC₃₀浓度辛硫磷处理后24和36 h,斜纹夜蛾3龄幼虫SlFTZ-F1的表达量均显著上调。与注射dsGFP的对照组相比,斜纹夜蛾幼虫在注射dsSlFTZ-F1后48 h SlFTZ-F1基因的表达量显著下降;分别将LC₃₀浓度虫螨腈和辛硫磷处理的桑叶喂食沉默了SlFTZ-F1的斜纹夜蛾3龄幼虫,48 h时与对照组相比斜纹夜蛾幼虫死亡率分别显著升高22%和28%;沉默SlFTZ-F1的斜纹夜蛾幼虫8个SlGST基因的表达量均显著下降。【结论】虫螨腈及辛硫磷显著诱导斜纹夜蛾幼虫SlFTZ-F1基因表达,沉默SlFTZ-F1后斜纹夜蛾幼虫对虫螨腈和辛硫磷的敏感性显著升高,解毒酶SlGST基因的表达受到显著抑制,说明发育相关的转录因子FTZ-F1在斜纹夜蛾响应常用杀虫剂胁迫中发挥了重要作用。     

Effect of a nuclepolyhedrovirus of Autographa californica expressing the enhancin gene of Trichoplusia ni granulovirus on T. ni larvae

A recombinant Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcMNPV) strain showing higher virulence against Trichoplusia ni larvae than the wild-type virus was developed. The 'enhancin' (VEF) gene of T. ni granulovirus (TnGV) and the AcMNPV polyhedrin gene were cloned into the baculovirus transfer vector pAcUW31. This plasmid and AcMNPV BacPAK6 DNA were co-transfected into the BTI-Tn5B1-4 cell line. A recombinant AcMNPV strain (BacVEFPol) was purified, amplified, and bioassayed against T. ni first instar larvae. Its estimated LC₅₀ (0.184 OB/mm²) was 2.18 times lower than the LC₅₀ estimated for the wild-type AcMNPV (0.402 OB/mm²). Likewise, an LT₅₀ of 67.7 h was estimated for the recombinant AcMNPV strain while the LT₅₀ of wild-type AcMNPV was estimated at 81.9 h. This indicates a 17.4% reduction of the time required to kill the larvae. The higher virulence of the recombinant strain, evidenced by its LC₅₀ and LT₅₀ values being lower than those of the wild-type strain, indicates that the VEF protein is expressed properly and may be occluded in the OBs.