根虫瘟霉不同菌株对小菜蛾幼虫血淋巴酚氧化酶原的激活作用

在对小菜蛾Plutella xylostella幼虫血淋巴酚氧化酶原的存在部位及免疫激活作用特点研究的基础上,比较了根虫瘟霉Zoophthora radicans不同菌株对酚氧化酶原激活系统的免疫激化及防御作用的差异。研究发现, 酚氧化酶原主要位于小菜蛾幼虫血细胞膜及血细胞裂解液中,极少存在于血浆中。在免疫激活剂昆布多糖存在下,分别测得小菜蛾幼虫血细胞碎片、血细胞裂解液和血浆的酚氧化酶活性为26.80 U,16.68 U和2.53 U。酚氧化酶原显著地受血浆和昆布多糖同时存在的激活,但两者单独存在时对酚氧化酶原的激活作用较弱。根虫瘟霉菌丝裂解液对酚氧化酶原有不同程度的激活作用,其激活作用在有血浆存在时显著增强,其酚氧化酶活性可提高2.9～3.4倍。各菌株间对酚氧化酶原的激活作用则以ARSEF1342菌株最强,ARSEF2699和F99101菌株次之,ARSEF1100菌株最弱。被激活的酚氧化酶可粘附于根虫瘟霉菌丝上并能产生黑化反应,各菌株间酚氧化酶粘附于ARSEF1342菌株的能力最强,粘附于ARSEF2699和F99101菌株的次之,粘附于ARSEF1100菌株的最弱。但酚氧化酶粘附于昆布多糖的能力显著强于各虫霉菌株,表明各菌株在一定程度上能逃避寄主的免疫识别;各菌株激活酚氧化酶原及酚氧化酶粘附于菌株强弱,与对小菜蛾毒力呈负相关性,表明高毒力菌株具有易逃避寄主免疫识别的趋向。     

黄粉虫β-1,3-葡聚糖识别蛋白的分离纯化及部分生物学功能

采用中性盐沉淀、凝胶层析等常规方法纯化黄粉虫Tenebrio molitor血淋巴中的β-1,3-葡聚糖识别蛋白,并对其在酚氧化酶原激活系统中的作用进行了初步的研究。结果表明:黄粉虫血淋巴的β-1,3-葡聚糖识别蛋白的分子量约为70 kDa,主要分布于血浆中。纯化的β-1,3-葡聚糖识别蛋白只能特异性地识别β-1,3-葡聚糖而不能识别肽聚糖。在β-1,3- 葡聚糖所诱导的酚氧化酶原的激活过程中,随着酚氧化酶原激活程度的提高,内源性β-1,3-葡聚糖识别蛋白的含量逐渐减少。抗β-1,3-葡聚糖识别蛋白多克隆抗体对黄粉虫血淋巴中由β-1,3-葡聚糖所诱导的酚氧化酶活性起抑制作用,且该抑制作用呈现一种剂量依赖性的趋势。上述结果有助于深入了解β-1,3-葡聚糖对黄粉虫血淋巴酚氧化酶原激活系统的激活作用。     

不同寄主来源的根虫瘟霉菌株对小菜蛾幼虫的毒力比较

在不同寄主来源的4株根虫瘟霉Zoophthora radicans对小菜蛾 Plutella xylostella 2龄幼虫的生物测定中,发现源于小菜蛾的菌株ARSEF1100毒力最强,在0.53～319.32/mm²的孢子剂量下,接种后第8 天累计死亡率为2.38%～97.44%,虫尸全部表现典型的虫瘟霉症状;源于叶蝉的ARSEF2699和F99101菌株的同日累计死亡率分别为2.38%～50.00% (剂量为1.56～314.84/mm²孢子)和2.38%～57.89% (剂量为1.84～484.08/mm²的孢子);而源于菜粉蝶的ARSEF1342菌株在3.54～633.0/mm²的孢子剂量下只引发6.52%～13.63%的累计死亡率,后3个菌株致死的小菜蛾幼虫仅部分表现典型症状。所获数据经时间剂量-死亡率模型模拟分析,剂量效应参数依次为ARSEF1100 (1.89) > F99101 (1.48) > ARSEF2699 (1.23) > ARSEF1342 (0.37),相互间差异均达极显著水平。接种后4～8 天内,ARSEF1100的LD₅₀值分别为231.68、113.08、71.41、40.87和35.30/mm²的孢子,其毒力远高于其余3个菌株;ARSEF2699的相应LD₅₀值为1344.43、922.39、555.58、410.06和397.07/mm²的孢子;F99101的LD₅₀值为666.86、451.64、413.82、350.65和332.57/mm²的孢子,而ARSEF1342的毒力太弱难以估计。这些结果表明,ARSEF1100菌株最有希望用于小菜蛾的微生物防治。     

大菜粉蝶根虫瘟霉菌株转染小菜蛾后侵染力变化及其与寄主血淋巴酚氧化酶活性的关系

源于大菜粉蝶Pieris brassicae的根虫瘟霉Zoophthora radicans菌株R₀通过反复转染小菜蛾Plutella xylostella而分别获得转染菌株R₁、R₃和R₅。用这些菌株对小菜蛾2龄幼虫进行生物测定,发现菌株对寄主的侵染力有随转染次数增加而增强的趋势。接种后第1～6 天,R₀的LC₂₀（孢子数/mm²）分别为14.7、14.5、9.0、7.1、6.0和5.5;R₁的LC₂₀分别为9.6、5.0、4.2、3.6、3.1和3.0;R₃的LC₂₀分别为4.6、2.9、2.8、2.5、2.4和2.2; R₅的LC₂₀分别为5.2、3.7、3.2、2.8、2.6和2.6,接种后同一天菌株 R₃的LC₂₀值最小即侵染力最强。各菌株感染小菜蛾幼虫后可显著激活寄主血淋巴中的酚氧化酶活性,但R₁、R₃和R₅对酚氧化酶的激活程度显著低于原始菌株R₀。各菌株对小菜蛾的侵染力强弱指标log₁₀ (LC₂₀)与其侵染后寄主血淋巴酚氧化酶活性呈明显正相关（0.852<0.95）,表明R0在对新寄主转染过程中逐渐获得了逃避或克服新寄主免疫防御的能力,从而增强对新寄主的侵染力。     

绿色木霉LTR-2 β-1, 3-葡聚糖酶基因的克隆及其在 毕赤酵母中的表达

根据从GenBank中检索到的木霉菌β-1,3-葡聚糖酶基因序列设计引物,以高产β-1,3-葡聚糖酶菌株--绿色木霉LTR-2的cDNA为模板,采用PCR方法扩增得到内切β-1,3-葡聚糖酶基因(glu).将glu克隆至载体pMD18-T上,进行了全序列测定.序列分析表明该基因由2289个核苷酸残基组成,含有一个开放阅读框架,可以编码762个氨基酸,与报道基本相同.翻译后的氨基酸序列含有两个β-1,3-葡聚糖酶的保守区RVVYIPPGTY和AASQNKVAYF.基因与已发表的木霉β-1,3-葡聚糖酶基因有较高的同源性,其中和哈茨木霉bgn3.1和绿木霉bgn13.1的同源性达到93%.序列已经提交GenBank,登录号为EF176582.将glu基因插入到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)穿梭载体pPIC9K中,获得重组质粒pGLU14,经线性化后转化毕赤酵母菌株KM71.经大量平板筛选,获得能有效分泌表达β-1,3-葡聚糖酶的毕赤酵母工程菌株KGLU14,菌落PCR扩增证实了glu基因已经整合到酵母基因组中.SDS电泳结果表明其β-1,3-葡聚糖酶的分子量大约为80kDa,和理论推测值大致相同.摇瓶发酵结果表明,培养基中β-1,3-葡聚糖酶的活力可达889U/mL.     

根虫瘟霉和相关种的分类地位研究及其ITS核苷酸序列分析

根虫瘟霉是最常见的一种虫霉,寄主广泛,世界广布。目前有学者认为该种是个复合种。本研究对世界不同地区和不同寄主的根虫瘟霉及其近缘类群总计19个菌株,进行3个靶位点（ITS、LSU rDNA、RPB2）的分子系统发育学分析。结果显示,根虫瘟霉ITS长度较为保守性,介于1 321-1 324bp之间,而所研究的虫霉亚门的其他类群的长度范围较大,为556-1 654bp。本研究确认根虫瘟霉是单系种,同时西虫瘟霉、矛孢虫瘟霉和英吉利虫瘟霉具有明确种的分类地位。鬼笔状虫瘟霉种应该被视为西虫瘟霉的异名。     

生防木霉菌β-1,3-葡聚糖酶活性研究

通过采取还原糖法对生防木霉菌真菌2号和真菌4号菌株在不同发酵时间产β-1,3-葡聚糖酶活性进行测定,对其产β-1,3-葡聚糖酶特性进行初步研究。结果表明,同一菌株在不同发酵时间β-1,3-葡聚糖酶活性大小变化的趋势大致相同,并均在培养72 h时β-1,3-葡聚糖酶活性达到最大,在相同发酵时间,真菌2号菌株比真菌4号菌株的β-1,3-葡聚糖酶活性要高。     

稻纵卷叶螟根虫瘟霉的分离鉴定及其流行病研究

在广东省发现一种新的侵染稻纵卷叶螟幼虫的昆虫病原真菌,经鉴定该病原真菌为根虫瘟霉Zoophthora radicans,这是中国首次报道该菌侵染稻纵卷叶螟。在室内进行的温度和光周期对该菌生长的影响实验表明,该菌在15－25℃均可生长,最适生长温度为25℃;光周期对菌落生长影响不显著。根虫瘟霉主要侵染稻纵卷叶螟3－5龄幼虫,对3－5龄幼虫的侵染率分别为2.71%、24.32%和72.97%。在10－11月,根虫瘟霉可持续引发稻纵卷叶螟幼虫高强度流行病,侵染率高达95%。该菌以休眠孢子越冬,成为次年稻纵卷叶螟幼虫流行病的初侵染源。因此,根虫瘟霉是稻纵卷叶螟幼虫一种有效的自然控制因子。     

内生枯草芽孢杆菌SWB8 菌株β-1，3-1，4-葡聚糖酶的抗菌作用及细胞毒性

【目的】本文研究从药用植物黄姜中分离的内生枯草芽孢杆菌菌株SWB8分泌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶的抗菌活性和细胞毒性。【方法】利用液体发酵、凝胶渗透色谱(GPC)、十二烷基-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和液相层析串联质谱(LC-MS/MS)等方法纯化和鉴定枯草芽孢杆菌株SWB8合成的β-1,3-1,4-葡聚糖酶;利用纸片扩散法,检测葡聚糖酶抑制临床致病性细菌和真菌生长的活性;应用MTT法和流式细胞术(FCM)评估此葡聚糖酶对人肺腺癌细胞(A549)和骨髓间质干细胞(MSCs)的细胞毒性。【结果】细菌性β-1,3-1,4-葡聚糖酶显示了广谱的抗菌活性;抗肿瘤活性主要以细胞凋亡的方式选择性的抑制人肺腺癌细胞系A549细胞的增殖,而对人骨髓间质干细胞系MSC细胞无明显影响。【结论】首次报道β-1,3-1,4-葡聚糖酶的抗菌和抗肿瘤细胞的活性。内生枯草芽孢杆菌SWB8菌株有可能成为抗菌和高效低毒的抗肿瘤药物的潜在来源。     

1-辛烯-3-醇防治采后桃果实软腐病的作用

【目的】桃果实易受匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)侵染引起软腐病,导致果实采后腐烂损失严重。目前人工合成的化学杀菌剂是控制桃果实采后病害的主要方法,但长期使用容易带来食品安全隐患、病原菌抗药性和环境污染等问题。通过研究生物源抑菌成分1-辛烯-3-醇对桃果实软腐病的控制作用,为减少化学农药使用和控制采后桃果实软腐病提供理论基础。【方法】使用1-辛烯-3-醇熏蒸接种匍枝根霉(R.stolonifer)后的桃果实,对果实抗病相关基因表达和酶活性进行测定。通过离体试验,研究1-辛烯-3-醇熏蒸对匍枝根霉(R.stolonifer)菌丝和孢子的影响。【结果】55.80μg/mL 1-辛烯-3-醇熏蒸处理可以显著降低桃果实的发病率和病斑直径(P<0.05),提高几丁质酶(chitinase,CHI)和β-1,3葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,GLU)的活性以及病程相关基因非表达子1(nonexpressor of pathogenesis-related protein 1,NPR1)、病程相关蛋白1(pathogenesis-related protein 1,PR1)、CHI和GLU的基因表达量。离体试验结果显示,1-辛烯-3-醇可抑制平板上匍枝根霉(R.stolonifer)菌丝的生长,使菌丝体细胞结构遭到破坏,同时显著降低麦角固醇含量(P<0.05),抑制孢囊孢子的萌发和芽管伸长,并通过破坏孢子的膜结构,引起活性氧(reactive oxygen species,ROS)暴发与线粒体损伤。【结论】以上结果证实,1-辛烯-3-醇熏蒸处理不仅能直接破坏匍枝根霉(R.stolonifer)的菌丝与孢子,还可通过诱导桃果实的系统获得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)抑制采后软腐病的蔓延。     

产β-1,3-葡聚糖酶植物内生放线菌的筛选及抑菌活性研究

本研究采用透明圈法, 对217株植物内生放线菌产β-1,3-葡聚糖酶进行了检测, 结果表明: 45.6%的菌株能够产生β-1,3-葡聚糖酶, 黄瓜内生放线菌中的产酶菌株最多为38个; 不同植物来源的内生放线菌中具有产β-1,3-葡聚糖酶能力的菌株比例不同, 其中黄精中的产酶菌株比例最高, 达到88.9%。产酶菌株粗酶液对油菜菌核病菌的抑菌活性测定结果发现, 36个产酶菌株的粗酶液表现出不同程度的抑制作用, 占总产酶菌株的36.4%, 其中菌株gCLA4的粗酶液能够完全抑制病菌菌丝生长。对gCLA4菌株产酶     

木霉β-1,3-葡聚糖酶的分离纯化

目的:对木霉菌株LE02所产β-1,3-葡聚糖酶的分离纯化方法进行研究。方法:粗酶液分别用硫酸铵、乙醇和丙酮进行沉淀,再用DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析进一步分离纯化,并用SDS-PAGE法测其分子量。结果:硫酸铵分段盐析法沉淀酶蛋白的效果优于乙醇和丙酮沉淀;盐析得到的酶蛋白经透析浓缩后,再经DEAE-Sepharose CL-6B层析分离,可得到单一酶蛋白,总酶活回收率达78.71%,比酶活达到689.9U/mg,提高了53.74倍,经SDS-PAGE法测得该β-1,3-葡聚糖酶的分子量为80.137kDa。结论:采用硫酸铵分段盐析和离子交换层析法可获得电泳纯的β-1,3-葡聚糖酶,且酶活回收率高。     

β-1,3-1,4葡聚糖酶基因克隆表达及其抗菌活性与机理研究进展

β-1,3．1,4-葡聚糖酶是一类能水解β-1,3．糖苷键和β-1,4-糖苷键的酶,因其主要分解大麦中的β-1,3-1,4-葡聚糖和细菌地衣多糖,所以又称地衣多糖酶。综述了β-1,3．1,4-葡聚糖酶基因的克隆表达及其抗菌活性与机理最新研究进展。     

细菌编码β-1,3-1,4-葡聚糖酶催化活性优化方法

β-1,3-1,4-葡聚糖酶是一类专一降解β-葡聚糖的内切水解酶。高效β-葡聚糖酶在啤酒酿造工业上具有十分重要的应用价值。目前,研究较多的β-1,3-1,4-葡聚糖酶主要来源于细菌。文中概述了细菌编码β-1,3-1,4-葡聚糖酶的分子生物学性质,并且从蛋白分子改造、表达调控和发酵条件优化三方面阐述了其催化活性提高的方法和成果。     

感染布氏白僵菌后油松毛虫血淋巴中海藻糖酶活性、海藻糖和葡萄糖含量的变化

为了揭示病原真菌白僵菌Beauveria侵染昆虫过程中如何利用虫体内糖类物质作为自身营养, 本研究测定了布氏白僵菌Beauveria brongniartii (Sacc.) Petch （2382菌株）感染油松毛虫Dendrolimus tabulaeformis Tsai et Liu幼虫后, 虫体血淋巴中酸性海藻糖降解酶活性及海藻糖和葡萄糖含量的变化。油松毛虫4龄幼虫感染菌株孢子悬浮液后, 血淋巴中酸性海藻糖降解酶的活性明显高于对照组, 感染后第3天酶活性达到最大值（0.2786 U/mg）, 此后第4-6 天酶活性逐渐降低; 染菌后的6 d中, 血淋巴中海藻糖含量显著低于对照组, 同样在感染后第4天其含量逐渐降低, 第6天时降到最低值。相比之下, 处理组血淋巴中的葡萄糖含量显著高于对照组; 处理组其含量在第1-3天内呈现快速升高趋势, 在第3天达到最大值（7.7615 mmol/L）, 然后逐渐降低。结果说明, 白僵菌侵入昆虫血淋巴后, 菌株代谢产生酸性海藻糖降解酶, 将血淋巴中的海藻糖水解成为葡萄糖, 然后为真菌利用, 破坏了虫体内的血糖平衡, 这是一个相互连接的生理代谢和生化反应过程。     

β-1,3-葡聚糖酶在植物抗真菌病基因工程中的研究进展

β-1,3-葡聚糖酶是植物抗真菌病的重要抗性物质之一,植物β-1,3-葡聚糖酶可由病原物(如Mg)、化学因子(如水杨酸、乙烯、赤霉素)或物理因子(如紫外线照射、机械损伤)等多种生物因子和非生物因子诱导产生.将外源β-1,3-葡聚糖酶基因导入植物,可提高植物的抗真菌病害的能力;而将β-1,3-葡聚糖酶基因与其他防卫蛋白基因同时导入植物,将更大程度的提高植物的抗真菌病能力,是植物抗真菌病防治的有效新途径.文章中主要对β-1,3-葡聚糖酶的生物学特性、植物β-1,3-葡聚糖酶基因在转基因植株中的独立表达及其与其他抗真菌病基因的协同表达等进行了综述.     

青稞中β-1,3-葡聚糖酶的纯化及其抗血清的制备

萌发的青稞种子经醋酸钠缓冲液抽提,50％～85％硫酸铵分级沉淀,DEAE—Cellulose52、CM—SepharoseFastFlow离子交换层析和SephadexG-75分子筛层析,得到具活性的β-1,3-葡聚糖酶。SDS—PAGE检测显示分子量27kDa左右的主带（95％）。将纯化的β-1,3．葡聚糖酶对新西兰兔进行免疫制备抗血清,双向免疫扩散测定效价为1：64。免疫印迹分析表明纯化的β—1,3-葡聚糖酶免疫杂交带亦在27kDa处。     

安徽虫瘟霉对桃蚜的生物测定与时间-剂量效应分析

用“孢子浴”法将人工培养的安徽虫瘟霉（Ｚｏｐｈｔｈｏｒａａｎｈｕｉｅｎｓｉｓ）对桃蚜（Ｍｙｚｕｓｐｅｒｓｉ ｃａｅ）接种而进行定量生物测定（１８℃,光周期为Ｌ∶Ｄ１２∶１２）,包括１０个剂量（１．５～１９７．７个分生孢子／ｍｍ２）,每剂量处理蚜虫６４～１２０头,逐日观察记载死亡数至第７ｄ。接种后第３ｄ在高剂量处理中始见少量死蚜,第４～６ｄ为死蚜盛期。所获数据很好地拟合时间 剂量 死亡率模型,由模型参数估计出该菌作用于桃蚜的时间效应随剂量增大而减小,在３７．１～１９７．７个分生孢子／ｍｍ２的剂量范围内ＬＴ５０值为４．５～６．７ｄ;剂量效应在接种后随时间递减,第５～７ｄ的ＬＤ５０分别为８６．８、４３．７和３４．１个分生孢子／ｍｍ２。结果表明,安徽虫瘟霉是一种较为理想的杀蚜微生物,在寄主体内的潜伏期为４～５ｄ。     

藤黄节杆菌β-1,3-葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的克隆及表达

以藤黄节杆菌基因组为模板,克隆获得β-1,3-葡聚糖酶基因,分别构建至原核表达载体pET-28a(+)与pBAD18上,诱导获得高效表达,粗酶液对酵母多糖的裂解活性达到161 U/mL。在裂解酵母试验中,粗酶液也表现出较高的活性。研究中得到一株突变株,其对于研究β-1,3-葡聚糖酶在裂解酵母中多糖结合域的地位和作用有着重要的价值。     

白菜型冬油菜β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达

为探明β-1,3-葡聚糖酶基因(β-1,3-glucanase)对油菜(Brassica campestris)抵御低温胁迫能力的作用,通过蛋白质谱分析得到β-1,3-葡聚糖酶蛋白,采用RT-PCR技术克隆白菜型冬油菜(B.rapa)陇油6号和天油4号β-1,3-葡聚糖酶的c DNA序列;并对该序列进行生物信息学分析;进而采用实时荧光定量PCR及半定量PCR检测β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达模式。结果获得长度为1 032 bp的陇油6号β-1,3-葡聚糖酶基因开放阅读框,编码343个氨基酸,相对分子量为38.102k Da,理论等电点为6.63,其与菜心(B.rapa subsp.chinensis)和甘蓝型油菜(B.napus)的蛋白质氨基酸序列同源性高达93.94%。该基因编码的酶是一个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,含有1个信号肽,存在2个跨膜结构域。该基因在进化上高度保守,其保守序列属于植物的糖基水解酶家族17特有的保守结构域。β-1,3-葡聚糖酶基因表达模式分析显示,4°C时该基因上调表达,继续低温(–4°C)胁迫处理,该基因上调表达至峰值,至–8°C时其表达下调。研究表明从白菜型冬油菜中克隆的β-1,3-glucanase在冬油菜品种陇油6号抗寒过程中发挥作用。