虫生真菌分子致病机理及基因工程改造研究进展

虫生真菌侵染寄主昆虫的复杂过程可分为体表附着、体壁穿透及体内定殖和致死等不同阶段.近年来,以金龟子绿僵茵(Metarhizium anisopliae)和球孢白僵菌(Beauveria bassiana)为代表的基因功能研究取得了长足的进展,从不同角度阐明了虫生真菌的分子致病机理;同时,基因工程技术的应用为昆虫病原真菌的遗传改良和选育高毒力杀虫菌株开辟了新的途径.对近年来昆虫病原真菌侵染寄主的分子对策及基因工程改造的研究进展进行了综述,并就进一步研究虫生真菌的毒力基因及功能进行了探讨.     

虫生真菌分子致病机理及基因工程改造研究进展

虫生真菌侵染寄主昆虫的复杂过程可分为体表附着、体壁穿透及体内定殖和致死等不同阶段。近年来, 以金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)和球孢白僵菌(Beauveria bassiana)为代表的基因功能研究取得了长足的进展, 从不同角度阐明了虫生真菌的分子致病机理; 同时, 基因工程技术的应用为昆虫病原真菌的遗传改良和选育高毒力杀虫菌株开辟了新的途径。对近年来昆虫病原真菌侵染寄主的分子对策及基因工程改造的研究进展进行了综述, 并就进一步研究虫生真菌的毒力基因及功能进行了探讨。     

两种昆虫激素对鹿儿岛被毛孢表观形态的影响

昆虫激素不仅能调控昆虫的生长发育,而且也是昆虫免疫系统的重要调节因子,因此当虫生真菌入侵昆虫寄主体腔并定殖时可能会受其影响。但定殖过程中虫生真菌与昆虫激素之间的直接作用关系尚不清楚。本研究利用不同浓度的蜕皮激素(20E)和保幼激素(JH)模拟鳞翅目昆虫家蚕体内的主要激素水平,对虫生真菌鹿儿岛被毛孢Hirsutella satumaensis进行培养,观察其表观形态特征的变化。结果表明,两种昆虫激素对鹿儿岛被毛孢的表观形态均有不同程度的影响。添加20E和JH培养后,鹿儿岛被毛孢菌落直径和菌丝生物量的变化差异不大;孢子的萌发率稍有下降;而菌落产生的色素和产孢量与对照组相比则呈现显著性变化。菌落色素圈和分生孢子的粘液厚度会随两种激素浓度的增加而增大,而产孢量随激素浓度增加呈先增加后降低的趋势,这说明鹿儿岛被毛孢定殖昆虫血体腔的过程中两种昆虫激素会抑制真菌的生长,而虫生真菌会适应性地做出应答反应,这对于进一步理解虫生真菌在昆虫血体腔中的定殖机理有重要意义。     

蚧虫的病原真菌及其在生物防治中的潜力

蚧虫（半翅目：蚧总科）是农林果树和花卉的一类重要害虫。作者综述了寄生蚧虫的虫生真菌及其在生物防治中的潜力。总结了昆虫病原真菌作为生物杀虫剂的研究历史,并将其划分为3个发展阶段,即开创阶段、缓慢发展阶段和快速发展阶段。讨论了该领域在中国的研究现状。列出了世界上目前已记录的蚧虫病原真菌,包括55属140种,及其寄主蚧虫的名录。对虫生真菌未来的研究和开发提出了4点建议。     

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。     

扫描电镜观察飞虱虫疠霉侵染水稻害虫褐飞虱(英文)

稻飞虱如褐飞虱频繁威胁东亚和南亚的水稻生产。化学杀虫剂作为控制虫害的主要手段时常引发环境问题和害虫抗药性。昆虫病原真菌飞虱虫疠霉是稻飞虱的天敌,了解该菌的生物学和流行学特性是开发其生物防治潜能的必要前提。研究利用扫描电镜对飞虱虫疠霉侵染寄主褐飞虱的关键步骤进行了观察。飞虱虫疠霉的分生孢子接触到褐飞虱体壁后可迅速萌发产生侵染性芽管,侵入虫体。经过4d左右的体内潜伏期,飞虱虫疠霉菌丝重新在寄主体表出现。最先突破坚硬体壁的部位为虫体腹部。3种特化菌丝形成于虫体表面,包括假囊状体、假根和分生孢子梗。假囊状体向虫体四周空气中伸出,很可能是帮助真菌探知周围空气湿度状况并吸收湿气用于开启新一轮的侵染循环。假根将虫尸固定在原位植株上,利于之后分生孢子梗主动弹射侵染性分生孢子感染附近健康寄主。这次观察结果显示飞虱虫疠霉具备用于稻飞虱生防的潜能,有必要开展其扩大培养和剂型化研究推进该生防菌的田间应用。     

虫生真菌——新型生物活性化合物的来源

虫生真菌指寄生于昆虫、蜘蛛的幼虫或成虫的真菌,它们进入虫体后较长时间保持虫体不腐烂。虫生真菌这种独特的生活习性和特点使得它们有可能产生多种独特的化合物,事实上,虫生真菌已经成为人们发     

白僵菌生物防治林中虫生真菌群落结构分析

对白僵菌生物防治林中虫生真菌群落的结构研究表明,长期接种式释放白僵菌的马尾松林中虫生真菌共有属7种.球孢白僵菌的数量占绝对优势,为总数的63.22%;拟青霉次之,占25.86%;绿僵菌占9.20%;轮枝孢仅占1.72%.从寄主昆虫的多样性来看,球孢白僵菌和环链拟青霉的Brillouin多样性指数分别为3.56和2.315,均匀度分别为0.81和0.865;粉拟青霉和蜡蚧轮枝孢的多样性指数分别为1.71和0.862,均匀度为0.963和1.000而黄绿绿僵菌、金龟子绿僵菌和玫烟色拟青霉多样性和均匀度指标均较低.不同季节中被白僵菌侵染的寄主昆虫多样性指数呈现出春秋高、夏季低的趋势,反映了白僵菌种群的季节性变化.     

虫生真菌研究与应用的发展与机遇 ——2012年虫生真菌专刊序言

我国从事虫生真菌基础及应用研究的人员众多,各方面均取得了重要的研究成果。2012年“虫生真菌专刊”收集了国内关于虫生真菌资源、基因克隆及活性成分代谢等方面的最新研究进展。进一步的基础研究,应加强致病基因功能和真菌-昆虫分子相互作用等研究,以提高真菌杀虫剂或药用虫生真菌的应用效率。     

中国虫霉目真菌及其寄主昆虫名录更新

报道了中国虫霉目Entomophthorales真菌共计79种,隶属2科11属,并对其所涉及的寄主昆虫名称进行了规范与更新,且给出了各寄主的分类地位和中英文名称对照。     

虫生真菌的多样性

虫生真菌分属菌物界各分类阶元,它们除在物种上种类繁多外,在形态结构、生活史、繁殖方式、致病机理和次生代谢产物方面亦极具多样化。了解虫生真菌的多样性对正确鉴定它们的分类地位,探明疾病发生的侵染单元,以及多方位,多层次地利用虫生真菌的功能和次生代谢产物具有重要的学术意义和实用价值     

分子时代的白僵菌研究

白僵菌属是全球分布的最常见的虫生真菌。自上世纪90年代以来,有关白僵菌的研究进入分子时代,各方面的研究都有快速甚至是突破性的进展。作为复合种的球孢白僵菌和布氏白僵菌已被分割,而且还有其他新种被陆续命名,有多种有性型被发现;在查明一些致病基因及其作用机制后,通过转基因改良菌株工作取得突破性进展;分子生态学的研究解决了与白僵菌在农林生态系中的流行有关的一些难题。文中就白僵菌的分类学与系统演化、生物学、分子致病机制与基因工程,以及生态学与流行病学等方面的研究进展进行了综述。     

四株虫生真菌的鉴定及其醇提取物对Hela细胞的抑制作用

【背景】虫生真菌是非常重要的自然资源,但被发现和利用的种类相对较少。【目的】鉴定从野外采集的4株虫生真菌,并探讨4株菌的醇提物对宫颈癌Hela细胞的抑制活性。【方法】结合形态学特征与rDNA ITS和β-Tubulin序列分析对4株虫生真菌进行种类鉴定,采用四甲基偶氮唑盐[3-(4,5-Dimethyl-2-Thiazolyl)-2,5-Diphenyl-2-H-Tetrazolium Bromide,MTT]比色法分析它们的菌丝醇提物(M-1、M-2、M-3、M-4)和发酵液醇提物(F-1、F-2、F-3、F-4)对Hela细胞增殖的抑制活性,并进一步利用细胞形态学观察和流式细胞术检测所筛选抑制作用最强的醇提取物的抑制活性。【结果】经鉴定,菌株IS和LS均为环链棒束孢(Isaria cateniannulata),菌株HLS和HLS2均为粉棒束孢(Isaria farinosa);MTT实验结果显示8种醇提物对Hela细胞增殖均有一定的抑制作用,而且菌丝醇提物和发酵液醇提物的抑制作用大小排序均为:粉棒束孢HLS>环链棒束孢LS>粉棒束孢HLS2>环链棒束孢IS,其中,粉棒束孢HLS的发酵液醇提物F-3的抑制活性最强(P<0.001),处理24h后其IC₅₀值为0.6678 mg/mL,而其他7种醇提物的IC₅₀值均大于1 mg/mL;细胞形态学观察显示F-3在处理时间24h时,对Hela细胞生长的抑制作用随着浓度的增加而加大,而对正常细胞BHK-21仅有轻微的毒性作用;流式细胞仪检测发现F-3可诱导Hela细胞凋亡,当处理浓度为1.0 mg/mL时,细胞总凋亡率可达到32.45%。【结论】4株菌对Hela细胞增殖的抑制作用存在着显著差异,这可能与4株菌的地理来源、寄主等因素有关;来源于粉棒束孢HLS株系的发酵液醇提物F-3对正常细胞BHK-21的增殖和生长无显著抑制作用,但对Hela癌细胞的增殖和生长抑制活性最强,而且具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用,暗示其具有研究利用价值。     

Lipid biology in fungal stress and virulence: Entomopathogenic fungi

Broad host range insect pathogenic fungi penetrate through the host cuticle, necessitating an ability to confront and overcome surface lipids and other molecules that often include antimicrobial compounds. In this context, induction of lipid assimilatory pathways by exogenous substrates is crucial for successful infection to occur, and lipid growth substrates can have significant effects on the virulence of fungal infectious propagules, e.g. conidia. The production of lipases is a critical part of the cuticle-degrading repertoire and pathways involved in triglyceride metabolism and phospholipid homeostasis have been shown to contribute to host invasion. Mobilization of endogenous lipid stores via the activities of the caleosin and perilipin lipid storage-turnover proteins, have been linked to diverse processes including formation of penetration structures, e.g. germ tubes and appressoria, spore properties and dispersal, and the ability to respond to lipid growth substrates and virulence. Here, we summarize recent advances in our understanding of lipid assimilation and mobilization pathways in the ability of entomogenous fungi to infect and use host substrates. Host surface and internal lipids can alternatively act as antifungal barriers, inducers of pathogenesis-related pathways, and/or as fungal growth substrates. Lipids and lipid assimilation can be considered as forming a co-evolutionary web between the insect host and entomogenous fungi.     

A Bioassay for Determining Pathogenicity of Entomogenous Fungi on Whiteflies

A simple and effective laboratory bioassay method for determining the pathogenicity of entomogenous fungi to whiteflies is presented. The bioassay is based on characterization of the growth rate and development of entomogenous fungi on fourth instar nymphs of the silverleaf whitefly (SLWF), Bemisia argentifolii (Bemisia tabaci, Strain B), and is useful in determining the effects of environmental factors (e.g., temperature and humidity) and additives (e.g., surfactants, adjuvants, and pesticides) on the development of entomogenous fungi. Such information can provide a better understanding of the influence of these factors on the performance of entomogenous fungi when tested under field conditions. The bioassay has been successfully implemented for the evaluation of the pathogenicity of Paecilomyces fumosoroseus, Verticillium lecanii, and Beauveria bassiana against fourth instar nymphs of SLWF. It has the potential to be useful as a screening tool for determining pathogenicity of new fungal isolates and for the standardization and quality control of commercial fungal preparations for viability and virulence against insect pests before they are used far field applications.     

Enzymatic activity of aphroproteins.

Chitinase and proteinase activities were found in aphroproteins excreted by larvae of the cicada Aphrophora costalis Mats; this accounts for their fungicidal effect. Aphroproteins did not show DNase or RNase activities and did not exhibit properties of proteinase inhibitors. The data suggest that larval foam protects the larva and host plant from entomogenous and phytopathogenic fungi.     

皖大别山区虫生真菌群落多样性研究

选用物种丰富度(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度(E)和优势度曲线(K—dominance)等指标,对安徽大别山区虫生真菌群落多样性进行了测定．结果表明,群落的多样性指标能较客观地反映群落的结构状态,揭示各群落间的关系．利用极点排序和系统聚类,可将安徽大别山区虫生真菌区系划分为3个垂直生态类群：温湿低山气候类型(海拔900m以下)、凉湿中山气候类型(海拔900～1200m)和寒湿山顶气候类型(海拔1200m以上)．     

全国首届虫生真菌学术讨论会在公主岭召开

<正> 由中国植物学会真菌学会筹办的全国首届虫生真菌学术讨论会于1987年8月26—29日在吉林省公主岭市召开,来自全国17个省、市、自治区的科研、教学和有关业务部门的50名代表参加了会议。会议共收到论文51篇,有38人作大会发言,广泛讨论了各主要虫生真菌类群,内容涉及到真菌形态分类、生态、生理、遗传,昆虫病理,农林病虫害的生物防治及药用真菌等领域。我国虫生真菌的研究和应用自70年代以来有了较大的进展,在世界上有一定影响。虫生真菌作为农林生态系的重要组成部分及生物防治的重要材料,对我国的农林业生产起了积极作用。在当前环境及生态问题日益突出的形势下,加强虫生真菌的研究,不仅对学科发展,而且对于生产建设都有不可忽视的作用。此外,虫草属的一些种还具有重要的药理作用。根据当前国内外虫生真菌研究动向及存在的问题,在利用真菌防治害虫方面,应扩大资源开发,加强流行病学、遗传育种、发酵工艺、剂型和应用途径以及同其它防治手段的相容性研究,使虫生真菌在有     

Guidelines for the registration of entomogenous fungi as insecticides

Guidelines have been formulated for registration of entomogenous fungi. It is recommended that producers wishing to register a mycoinsecticide supply detailed information concerning the basic biology, host range and characterization of the strain involved as well as details of the manufacturing, quality control, use, field application, efficacy and safety of the pathogen. The recommendations for safety-testing to warm-blooded animals are arranged in a 3-tier system to facilitate decision making for registration authorities. The safety protocols include infection, toxicity, allergenicity and mutagenicity tests. Recommendations are also made to monitor possible effects on people who handle the product during manufacture or application. Information on the activity of the fungus to plants and non-target vertebrates and invertebrates is also required.