昆虫病原真菌紫外线诱变育种研究进展

昆虫病原真菌是控制害虫发生与危害的重要生物防治因子之一,优良的菌种是生物防治的关键。紫外线诱变育种是昆虫病原真菌菌种选育中最常用的方法之一,具有易操作、效果好、作用时间长等优点。本文以白僵菌、绿僵菌、玫烟色棒束孢等三种常用的昆虫病原真菌为例,从诱变育种的材料、方法和应用等方面综述了昆虫病原真菌紫外线诱变育种的研究现状,以期为昆虫病原真菌的生物防治研究提供参考。     

三种森林生态系统昆虫病原真菌优势种生态位比较

研究了天然阔叶林、天然阔叶次生林和马尾松人工纯林3种不同森林生态系统中昆虫病原真菌优势种的数量组成及生态位宽度和生态位重叠值.结果表明:球孢白僵菌在这3种森林生态系统中分别为第三、第一和第二优势种.该菌在3种森林生态系统中的营养生态位宽度和时间生态位宽度均最大,远大干环链棒束孢、粉棒束孢和细脚棒束孢等优势种;该菌与其他优势种的时间生态位重叠值较大,而营养生态位重叠值较小.球孢白僵菌在3种森林生态系统中都是发生时间最长、寄主昆虫最丰富、适应环境能力最强的昆虫病原真菌.     

利用虫生真菌生物防治柑橘木虱的研究进展

柑橘木虱是柑橘黄龙病的重要传播虫媒。目前对柑橘黄龙病的防治尚缺有效的药剂和抗病品种,加强对柑橘木虱的防治,对控制柑橘黄龙病的蔓延具有重要意义。目前防治柑橘木虱多采用化学防治,杀虫剂的频繁使用造成了农药残留、环境污染、生物多样性被破坏和害虫产生抗药性等诸多问题,生物防治以其高效、低毒、低残留、不易产生抗药性等优点逐渐受到重视。昆虫病原真菌能侵入昆虫寄主体内,导致昆虫发病死亡,具有良好的病害流行潜力及生产应用便利性,利用昆虫病原真菌防治柑橘木虱具有广阔的发展空间。本文总结了用于柑橘木虱生物防治的虫生真菌种类,重点介绍了国内外利用球孢白僵菌、玫烟色棒束孢、淡紫紫孢菌、宛氏拟青霉、蜡蚧菌等虫生真菌在防治柑橘木虱中的应用,并对虫生真菌防治柑橘木虱的发展前景进行了展望,以期为柑橘黄龙病的防控提供借鉴。     

马尾松纯林虫生真菌群落组成及优势种生态位研究

对麻姑山马尾松纯林的虫生真菌群落进行了调查研究,共发现了3科6属14种。该林区虫生真菌群落的主要成分是环链棒束孢、球孢白僵菌和粉棒束孢,虫生菌种类较少,较为单一。对3种优势虫生真菌环链棒束孢、球孢白僵菌和粉棒束孢的营养、时间及营养-时间二维生态位进行了分析。结果表明,环链棒束孢与粉棒束孢的营养生态位重叠度最大,与球孢白僵菌时间生态重叠度最大。而球孢白僵菌的营养生态位宽度、时间生态位宽度和营养-时间二维生态位宽度都为最大。球孢白僵菌在自然界中发生时间长,分布范围广,寄主昆虫丰富,生存能力强的实际情况也支持这一分析结果。     

几株类棒束孢菌株分类地位的修订

[背景] 粉棒束孢是自然环境中常见的一种昆虫病原真菌,全球广泛分布且寄主多样。然而,棒束孢属许多种形态学特征相似,仅根据经典形态学鉴定容易出现错乱现象。长期以来依据形态特征鉴定为粉棒束孢的菌株,其准确的分类地位出现了越来越多的争议。最近,该属起源被确定是多系发生的。[目的] 明确粉棒束孢的分类沿革并探究先前被鉴定为粉棒束孢菌株的准确分类地位。[方法] 选取6株先前被鉴定为粉棒束孢的菌株,对其进行经典形态观察,并扩增5个基因位点（nrSSU、nrLSU、TEF、RPB1和RPB2）的基因序列,进行多基因分子系统发育学分析。[结果] 通过查阅文献和实验研究,明确了粉棒束孢分类研究的历史沿革;供试的6株不同来源的菌株与粉棒束孢模式种亲缘关系较远,而与新成立的组合种Samsoniella hepiali完全一致。[结论] 利用经典形态学特征和构建5个基因系统发育树,重新修订6株类棒束孢菌株的正确分类地位为Samsoniella hepiali。为该类昆虫病原真菌正确分类提供合理的方法,也为开发和利用该类菌株提供科学的指导。     

西花蓟马高毒力虫生真菌筛选及其生防应用潜力的研究进展

西花蓟马是一种外来入侵的世界性害虫,对农林业危害巨大。查阅国内外相关文献,综述了当前防治西花蓟马的虫生真菌的种类、高毒力菌株的筛选及防治现状。现已知西花蓟马的寄生病原真菌有5种,包括蜡蚧轮枝菌(半知菌:丝孢目)、球孢白僵菌(半知菌:丝孢目)、金龟子绿僵菌(半知菌:丝孢目)、玫烟色棒束孢(半知菌:束梗孢目)和小孢新接霉。其中,球孢白僵菌、金龟子绿僵菌在西花蓟马的生物防治中应用最广,具有良好的开发应用潜力,部分防效好的虫生真菌已申请专利及实现工厂化生产。     

生防真菌分生孢子抗氧化能力与多糖含量的关系

作为重要的丝孢类昆虫病原真菌,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢因其易于生产和环境友好等优点而在害虫生防防治中受到广泛青睐。为初步探求孢子耐氧化力及其与孢子多糖含量的关系,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢11株菌经胁迫后的残存指数随氧化剂H2O2浓度增加而减小。所有菌株的残存指数均能良好地与Logistic方程拟合,并计算出各菌株在氧化胁迫条件下的半致死浓度。结果显示玫烟色棒束孢孢子的耐氧化力强于球孢白僵菌。两种真菌的分生孢子耐氧力与各自多糖含量呈现良好线性正相关。培养基碳源成分和浓度变化可影响球孢白僵菌孢子耐氧化力,但耐氧化力与多糖含量依旧呈现线性正相关。由此可见,生防真菌分生孢子的耐氧化力的确与多糖积累有关,并在一定程度上受培养条件的调节。研究结果有望为提高生防真菌孢子环境稳定性提供新的策略。     

蝉科昆虫病原真菌物种多样性（英文）

蝉科昆虫在自然界具有重要作用,是果树等林木的刺吸性害虫,同时蝉与真菌组成的虫菌共生体也具有重要经济价值。近十年来,通过对我国昆虫病原真菌资源的调查,共采集获得102株蝉科昆虫罹患病原真菌标本,并保存于安徽农业大学昆虫病原真菌研究中心(RCEF)。本研究从蝉科罹患病原真菌标本中分离得到81株菌株,并对其多样性进行了研究。基于不同培养基的形态特征观察并结合ITS、SSU、LSU、TEF、RPB1和RPB2基因构建系统发育树,发现寄生蝉科的菌株属于3科6属15种。本研究重点描述了一个中国新记录种——高水紫孢菌;此外,一些类棒束孢属菌株被修订为蝙蝠蛾萨姆森菌;除上述物种外,还鉴定出球孢白僵菌、绿色绿僵菌、蝉花虫草、柱孢绿僵菌、环链虫草、玫烟色虫草、澳洲白僵菌、布氏白僵菌、细脚虫草、棕色绿僵菌和长座细虫草。其中球孢白僵菌、蝉花虫草和绿色绿僵菌是优势种,多度达总数的58%。而其他12个物种分离频率较低。     

我国虫生真菌研究的简单回顾与展望

经过几代人的努力,我国虫生真菌学科领域已从过去对少数种的观察研究（如冬虫夏草和白僵菌等）、益虫保护（如蚕僵病防治）、药用和害虫生物防治等,扩大到了对多类虫生真菌资源的系统研究和在国民经济不同领域中的开发应用。迄今,虫生真菌已不仅是昆虫病理学的组成部分及农林害虫防治中的一种途径和手段。作为菌物中的一个特殊生态系,就其现有研究内容来看,至少已发展成了如下几个各具特色的研究领域：以白僵菌为代表的昆虫病原真菌及其对农林害虫的生物防治;以蚊幼虫为主的卫生害虫的虫生真菌研究及利用;虫草及其无性型的综合研究;…     

一株蝉花虫草菌重寄生真菌的分离鉴定

报道了1种新的昆虫-昆虫病原菌-重寄生菌三级营养关系,其中蝉若虫被昆虫病原真菌蝉花Cordyceps chanhua感染,而蝉花又被重寄生真菌寄生。经形态学观察和分子生物学鉴定该重寄生真菌为寄生凹孢Syspastospora parasitica。柯赫氏法则验证结果表明:该重寄生真菌可以重寄生于蝉花Cordyceps chanhua、细脚棒束孢Isaria tenuipes以及球孢白僵菌Beauveria bassiana等虫草科真菌,寄主范围广泛。     

蝙蝠蛾幼虫感染粉棒束孢后的病症、组织病理变化及侵入途径

蝙蝠蛾幼虫的饲养是冬虫夏草培植的先决条件,粉棒束孢作为蝙蝠蛾幼虫饲养过程中的一种常见和主要致病菌,具有极强的致病性和流行性。结合形态学观察和组织切片技术,本文研究了蝙蝠蛾幼虫感染病原菌粉棒束孢后的症状、主要组织病理变化及粉棒束孢侵染蝙蝠蛾幼虫的途径。结果表明,用浓度为1×10⁵个/mL的粉棒束孢分生孢子悬液处理蝙蝠蛾5龄幼虫,4d后在腹部气门处有黑斑出现,气门变黑,虫体随后瘫痪死亡、体色改变、收缩化僵、菌丝层包裹、形成众多孢梗束等症状。幼虫被粉棒束孢感染后,菌丝体首先利用血淋巴进行增殖,脂肪体、肌肉、消化道、丝腺和马氏管等主要组织器官先后出现不同程度的破坏,虫体体腔被大量菌丝充斥并最终僵化。组织切片观察结果表明,粉棒束孢可以通过气门侵入蝙蝠蛾幼虫体内并造成虫体死亡,菌丝穿透气管进入血淋巴后断裂成许多长短不一的短菌丝段,目前尚未观察到菌丝直接穿透幼虫体壁和从消化道侵入的现象。本研究为蝙蝠蛾幼虫饲养过程中的病害防治提供信息参考。     

Leaf-spot disease on European mistletoe (<Emphasis Type="Italic">Viscum album</Emphasis>) caused by <Emphasis Type="Italic">Phaeobotryosphaeria visci</Emphasis>: a potential candidate for biological control

Viscum album (European mistletoe), a perennial, evergreen, hemiparasitic shrub, infects a wide range of woody species. It adversely affects the height and diameter of growth and it is associated with increased mortality of its hosts. There is no effective control methods against it. We have found a specific hyperparasitic fungus, which can completely destroy European mistletoe by infecting its branches, leaves and berries. Both morphological and molecular identification, based on ribosomal internal transcribed spacer sequences (rDNA-ITS), established its identity as Phaeobotryosphaeria visci. Our analysis also revealed unexpected ITS variability, as compared to the previous studies, that needs to be considered in identifying of this pathogen. Because of its efficient pathogenicity this fungus might be a good candidate for biological control of mistletoe.     

冬虫夏草生物学及生态学研究中的关键科学问题研究进展

冬虫夏草是一种具有极高药用和食用价值的珍稀菌类,其生物学特性和可持续发展关键技术一直是冬虫夏草研究关注的重点。总结了冬虫夏草生物学及生态学中的几个重要科学问题,包括冬虫夏草菌侵染蝙蝠蛾幼虫的途径及机制、冬虫夏草菌子实体形成及生长过程中的关键调控因子、冬虫夏草菌遗传多样性及基因组学研究、天然冬虫夏草及其微环境中的微生物群落组成、全球变暖背景下未来青藏高原地区的气候变化对冬虫夏草资源的影响等的研究进展,并分析了现有研究中尚未明确和不足之处。未来在冬虫夏草生物学及生态学的研究中,需要利用和研发更加先进的观测设备及试验方法,以实现天然冬虫夏草发生发育的原位观测和机理研究;充分利用冬虫夏草人工培植技术,结合分子生物学研究,从基因水平上揭示冬虫夏草菌生态适应性及侵染蝙蝠蛾幼虫的机理;建立冬虫夏草科学研究基地,开展长期定位观测试验并结合生态学模型构建明确未来气候变化对冬虫夏草资源的影响,以期进一步深入冬虫夏草生物学和生态学研究、推进我国冬虫夏草资源的合理利用及可持续发展的政策制定。     

Importance of ambient saturation deficits in an epizootic of the fungus Neozygites floridana in cassava green mites (Mononychellus tanajoa)

The mite-pathogenic fungus Neozygites floridana Fisher (Entomophthorales: Neozygitaceae) is considered to have potential for the biological control of the cassava green mite, Mononychellus tanajoa (Bondar). However, its activity is sporadic and laboratory data suggest a strong dependence on night-time saturation deficits for transmission. We report on an epizootic of this fungus in a mite population in northeastern Brazil. During the epizootic, host populations appeared to be limited by a combination of the pathogen and a predatory mite Neoseiulus idaeus (Acari: Phytoseiidae). When temperatures increased, the epizootic finished and the host population began to grow. Abiotic conditions could not explain the variation in host mortality following pickup of infective propagules in this epizootic. However, night-time saturation did help to explain the variation in transmission from infective cadavers to newly killed hosts. This supports laboratory observations that horizontal transmission between hosts is determined mainly by saturation deficits, while the process of infection is little affected by abiotic conditions. A further field observation was the near-absence of resting spores in dead mites (ca. 0.1% of cadavers), suggesting that the pathogen population was unsuccessful in producing inoculum to infect future M. tanajoa populations. The implications are that this pathogen will only be effective as a biological control agent in periods of high relative humidity, and establishment in new areas may be limited by resting spore formation. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于代谢组学的功能性蛹虫草成分研究

对功能性蛹虫草、野生蛹虫草、柞蚕蛹虫草及冬虫夏草的代谢组学进行非靶向成分比较分析,并对功能性蛹虫草的常见生物活性成分进行定量分析。结果表明,功能性蛹虫草共检测出代谢产物成分2 213种,占成分总量的72.67%,其特有成分497种,与冬虫夏草、柞蚕蛹虫草和野生蛹虫草相比具有显著的成分优势。除目前已经报导的部分成分外,还含有丰富的特殊性代谢产物,如灵芝酸、茯苓新酸、人参皂苷、仙茅皂苷、苦玄参苷、黄芪皂苷、金铁锁环肽、王不留行环肽、甾醇、丹酚酸等。常规成分定量分析表明功能性蛹虫草子实体中虫草素和喷司他丁含量均较高,麦角甾醇、SOD酶、维生素E含量均显著高于对照组。大量药物活性物质在蛹虫草代谢产物成分体系中得到表达,对于揭示蛹虫草保健价值的物质基础具有重要意义。     

重要昆虫病原真菌粉棒束孢种群的遗传分化

粉棒束孢是一种重要的昆虫病原真菌.运用ISSR分子标记研究了安徽省6个不同地理环境的粉棒束孢种群遗传异质性.结果表明:10个多态性引物多态位点百分率高达98.5％,但种群水平的多态位点差异较大,在59.6％ - 93.2％.基于Nei遗传异质性分析得出各种群间的遗传分化系数(Gst)为0.3365,基因流(Nm)为0.4931;各种群间的遗传分化低于种群内的遗传分化,表明安徽省粉棒束孢的遗传变异主要存在于种群内.根据各菌株间的遗传相似系数进行UPGMA聚类,结果表明,西山种群是单系的同质种群,其余5个种群皆为多系的异质种群,其中鹞落坪种群的异质性最高,琅琊山种群异质性最低.各种群之间的地理距离与遗传距离之间无相关关系.根据6个种群间的遗传距离进行UPGMA聚类,可将它们分成3个类群,分类的结果与各种群的地理环境相符,反映出环境的异质性对种群异质性的影响.     

Phylogeography and evolution of a fungal–insect association on the Tibetan Plateau

Parasitoidism refers to a major form of interspecies interactions where parasitoids sterilize and/or kill their hosts typically before hosts reach reproductive age. However, relatively little is known about the evolutionary dynamics of parasitoidism. Here, we investigate the spatial patterns of genetic variation of Chinese cordyceps, including both the parasitoidal fungus Ophiocordyceps sinensis and its host insects. We sampled broadly from alpine regions on the Tibetan Plateau and obtained sequences on seven fungal and three insect DNA fragments from each of the 125 samples. Seven and five divergent lineages/cryptic species were identified within the fungus and host insects, respectively. Our analyses suggested that O. sinensis and host insects originated at similar geographic regions in southern Tibet/Yunnan, followed by range expansion to their current distributions. Cophylogenetic analyses revealed a complex evolutionary relationship between O. sinensis and its host insects. Significant congruence was found between host and parasite phylogenies and the time estimates of divergence were similar, raising the possibility of the occurrence of cospeciation events, but the incongruences suggested that host shifts were also prevalent. Interestingly, one fungal genotype was broadly distributed, consistent with recent gene flow. In contrast, the high‐frequency insect genotypes showed limited geographic distributions. The dominant genotypes from both the fungus and the insect hosts may represent ideal materials from which to develop artificial cultivation of this important Chinese traditional medicine. Our results demonstrate that both historical and contemporary events have played important roles in the phylogeography and evolution of the O. sinensis–ghost moth parasitoidism on the Tibetan Plateau.     

直翅目虫草（肉座菌目）：物种多样性及其与寄主的关系

迄今为止,以直翅目昆虫为寄主的虫草共报道25种,本研究详细介绍了它们的种类、寄主与分布,并给出了相关的分类学注释。ITS和tef1-α基因联合数据的分子系统发育显示,直翅目虫草分别隶属于白僵菌属Beauveria、绿僵菌属Metarhizium和线虫草属Ophiocordyceps 3个属。基于直翅目昆虫六大类群的生态习性特点,分析并讨论了直翅目虫草物种多样性与寄主的关系。以两种白僵菌Beauveria及戴氏虫草Metacordyceps taii（贵州绿僵菌Metarhizium guizhouense的异名）为例,介绍了虫草的根状菌索,一种介于子实体和孢梗束形体之间的根须状结构。种类修订：蟋螽白僵菌新组合Beauveria grylli comb. nov. ≡ 蟋蟀虫草Cordyceps grylli = Beauveria loeiensis,Beauveria kirkii comb. nov. ≡ Cordyceps kirkii。寄主更正：蟋螽白僵菌的寄主由原来的蟋蟀成虫（蟋蟀科Gryllidae）更正为螽斯（蟋螽）若虫（蟋螽科Gryllacrididae）,蟋蟀线虫草Ophiocordyceps tettigonia 寄主由原来的螽斯成虫（螽斯科Tettigoniidae：螽斯属Tettigonia）更正为蟋蟀成虫（蟋蟀科）。     

基于网络药理学和分子对接技术探讨冬虫夏草治疗肾纤维化的潜在作用机制

为了探究冬虫夏草治疗肾纤维化的分子机制,本研究运用网络药理学方法筛选出冬虫夏草抗肾纤维化的活性成分、潜在作用靶点及相关信号通路,并对关键的化合物和靶点进行分子对接。结果表明,冬虫夏草共有22个化合物和364个潜在靶点参与治疗肾纤维化,蛋白互作（PPI）分析出IL-6、TNF-α、MAPK3、EGFR、SRC、CASP3和MAPK1等关键潜在靶点,KEGG通路富集筛选得到163条信号通路。分子对接结果显示,冬虫夏草治疗肾纤维化过程中,其核心化合物金色酰胺醇酯、啤酒甾醇、酒渣碱、花生四烯酸、11,14-二十碳二烯酸分别与PIK3CA、PIK3CB、PIK3CD、MAPK1、MAPK3、RELA等具有良好的结合性能。分析结果显示,冬虫夏草具有通过多成分、多靶点、多通路减缓肾纤维化的潜力,为其抗肾纤维化临床使用提供了一定的依据。