豌豆蚜体内参与抵御细菌感染引起的氧化胁迫的过氧化物氧化还原酶2的鉴定及分子特性分析（英文）

【目的】本研究旨在揭示豌豆蚜Acyrthosiphon pisum体内过氧化物氧化还原酶2(ApPrx2)在豌豆蚜应对细菌感染中的作用。【方法】克隆并在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达ApPrx2的开放阅读框;对重组蛋白的抗氧化活性进行鉴定;测定绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus感染豌豆蚜后豌豆蚜体内H_2O_2浓度和ApPrx2的转录水平;通过RNA干扰降低ApPrx2的表达;降低ApPrx2的表达后检测豌豆蚜体内H_2O_2浓度、细菌数目和豌豆蚜的存活率。【结果】序列比对结果表明,ApPrx2与其他物种2-Cys Prxs具有较高的相似性。重组表达的ApPrx2蛋白能够有效降解H_2O_2,表达ApPrx2蛋白的大肠杆菌E.coli对H_2O_2的抗性更高。绿脓杆菌P.aeruginosa和金黄色葡萄球菌S.aureus感染引起豌豆蚜体内H_2O_2水平及ApPrx2转录水平的升高。通过RNA干扰降低ApPrx2表达之后,金黄色葡萄球菌感染的蚜虫体内的H_2O_2水平显著上升,其体内的细菌数显著低于对照,蚜虫的存活率显著降低。【结论】ApPrx2作为抗氧化蛋白能够帮助豌豆蚜抵御因细菌特别是金黄色葡萄球菌感染引起的氧化胁迫。     

过氧化氢酶在豌豆蚜抵御藤黄微球菌和大肠杆菌感染引起的氧化胁迫中的作用

【目的】研究细菌-过氧化氢酶-豌豆蚜Acyrthosiphon pisum三者之间的关系,探索过氧化氢酶在豌豆蚜免疫防御反应中的作用。【方法】用体外培养结合菌落计数的方法检测藤黄微球菌Micrococcus luteus和大肠杆菌Escherichia coli感染豌豆蚜后在蚜虫体内的增殖;分别用微孔板荧光检测和实时定量PCR的方法检测藤黄微球菌和大肠杆菌感染豌豆蚜之后,蚜虫体内H_2O_2水平和过氧化氢酶基因的转录水平;通过RNA干扰技术对豌豆蚜过氧化氢酶基因(Cat)进行沉默,并检测沉默后感染藤黄微球菌和大肠杆菌的豌豆蚜体内H_2O_2浓度和细菌数目以及豌豆蚜存活率。【结果】藤黄微球菌感染12 h后,豌豆蚜体内H_2O_2水平以及过氧化氢酶基因表达水平显著升高;大肠杆菌感染12 h后,豌豆蚜过氧化氢酶基因表达水平上升,但H_2O_2水平无明显变化。沉默过氧化氢酶基因后,感染藤黄微球菌导致豌豆蚜体内H_2O_2含量在12 h显著上升,细菌数目在24 h约为对照组的一半,但对豌豆蚜存活率无影响;而过氧化氢酶基因沉默并未引起感染大肠杆菌的豌豆蚜体内H_2O_2水平、细菌数目以及豌豆蚜存活率发生明显变化。【结论】过氧化氢酶参与豌豆蚜对藤黄微球菌的防御过程,但不是该防御反应过程中的关键酶;而针对大肠杆菌感染,豌豆蚜可能通过其他途径来应对。     

锌离子响应转录激活因子ZafA对球孢白僵菌锌离子利用及生防潜能的影响

球孢白僵菌作为丝孢类昆虫病原真菌,已广泛应用于农林害虫的生物防治,但是田间多变的环境影响了真菌制剂的效能.此外,真菌侵染宿主后,宿主体内的环境也影响真菌的增殖和侵染速度.为研究球孢白僵菌对环境中酸碱度及微量元素的平衡能力,本研究初步探讨了锌离子响应转录激活因子ZafA与真菌生长繁殖、抗逆能力、毒力以及锌离子利用的关系....     

桃蚜脱皮对球孢白僵菌毒力的影响

室内测定了球孢白僵菌Beauveria bassiana BBSG8702菌株对桃蚜Myzus persicae 若蚜的毒力,并分析了若蚜脱皮与白僵菌有效侵染之间的关系。在21℃、1×10⁶/mL孢子浓度下, 1～4龄若蚜感菌后的累积死亡率分别为10.1%、2.1%、3.1%和40.2%,明显低于同样条件下成蚜的感菌死亡率(98.4%)。在若蚜各龄感菌死亡的个体中,1～4龄中分别有8.1%、50.0%、44.4%和98.0%的若蚜在死亡前发育到成蚜,且都能产下正常发育的后代。若蚜的感菌死亡率与接菌后到第一次脱皮的时间密切相关,脱皮早则感菌死亡率低,反之亦然。但试验中也发现有部分若蚜特别是低龄若蚜感菌后未完成第一次脱皮便死亡。观察了桃蚜在1、4龄早期感染球孢白僵菌后的发育、存活和生殖情况,结果表明：1、4龄早期若蚜接菌后第一次脱皮的时间早于未接菌若蚜,但提前幅度少于5%,在羽化为成蚜之前被致死的概率分别只有4.1%和0,在羽化为成蚜后8天内的生殖率与未接菌蚜虫的无明显差异。这些结果表明,若蚜的脱皮,尤其当蚜虫在低龄若蚜时受感染后的多次脱皮,可有效地摆脱球孢白僵菌分生孢子的侵染,降低该菌的毒力。     

利用冷冻切片对球孢白僵菌侵染西花蓟马过程的观察

为探索球孢白僵菌对西花蓟马的侵染,研究球孢白僵菌在西花蓟马体表和虫体内的侵染过程,采用冷冻切片与HE染色技术,对被球孢白僵菌侵染的西花蓟马成虫进行组织切片及HE染色。结果表明,接菌4 h,体表粘附的孢子开始萌发,8-12 h芽管继续伸长并出现穿透体壁。18 h虫菌体出现在西花蓟马体内,球孢白僵菌成功侵入西花蓟马体内。之后,西花蓟马体内虫菌体、菌丝明显增多,各组织器官均受到感染,消化道、肌肉组织等发生病变。     

斯氏按蚊中Toll受体参与抵抗微生物感染和调控肠道菌群稳态

【目的】Toll信号通路是昆虫天然免疫系统的重要组分,其中Toll受体在激活昆虫病原菌侵染免疫应答方面发挥了关键作用。本研究旨在探究斯氏按蚊Anopheles stephensi Toll受体基因在抵抗微生物侵染和维持肠道菌群稳态过程中的功能。【方法】根据冈比亚按蚊Anopheles gambiae Toll受体家族的蛋白氨基酸序列,通过序列同源比对鉴定斯氏按蚊中相应的Toll受体基因;运用荧光定量PCR检测Toll受体基因在未感染病原菌的斯氏按蚊脂肪体中的相对表达量,以及在真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana和革兰氏阴性细菌胡萝卜软腐欧文氏菌Erwinia carotovora subsp. carotovora侵染斯氏按蚊过程中的表达变化;最后,在斯氏按蚊雌成蚊胸部显微注射AsToll1A和AsToll5A的双链RNA进行RNA干扰后,检测RNAi处理的斯氏按蚊受真菌侵染后的存活率、肠道细菌含量变化以及抗菌肽基因表达变化。【结果】在斯氏按蚊中共鉴定到8个Toll受体基因,即AsToll1A, AsToll5A, AsToll6, AsToll7, AsToll8, AsToll9, AsToll10和AsToll11。通过荧光定量PCR检测发现,未感染病原菌的斯氏按蚊雌成蚊脂肪体中AsToll5A表达量最高,AsToll1A表达量次之,其余Toll受体基因表达量极低。在球孢白僵菌和胡萝卜软腐欧文氏菌侵染过程中,与对照(注射PBS)比较,AsToll1A和AsToll5A在斯氏按蚊中的表达量显著升高,其余Toll受体基因表达变化不显著或降低。RNA干扰结果表明,AsToll1A或AsToll5A的表达受到抑制后,斯氏按蚊对球孢白僵菌的抵抗能力显著降低,肠道细菌总量与对照(dsGFP)比较显著增多。而且,抑制AsToll1A后抗菌肽基因DEF1和GAM1的表达受到显著抑制;抑制AsToll5A后仅有GAM1表达量下调。【结论】斯氏按蚊Toll受体在结构和功能上具有高度的保守性,其中AsToll1A和AsToll5A能响应病原真菌和革兰氏阴性细菌侵染并且影响肠道菌稳态。     

昆虫病原真菌长孢蜡蚧菌TF-2菌株对豌豆蚜的侵染过程和致病力

【目的】豌豆蚜Acyrthosiphon pisum是世界性的重要农业害虫,给豆类作物造成巨大的经济损失。本研究在前期筛选已获得豌豆蚜致病菌长孢蜡蚧菌Lecanicillium longisporum TF-2菌株的基础上,检测了该致病菌分生孢子对豌豆蚜的毒力效用及侵染方式,以期为利用昆虫病原真菌防治豌豆蚜提供理论基础。【方法】采用离体叶片饲养法检测在不同浓度长孢蜡蚧菌TF-2菌株孢子悬浮液(1.0×10~3～1.0×10~7孢子/mL)中浸渍后对豌豆蚜成虫的致病力;应用扫描电镜和体视显微镜观察豌豆蚜成虫接种TF-2菌株(1.0×10~7孢子/mL)后长孢蜡蚧菌TF-2菌株侵染症状和侵染过程。【结果】不同浓度长孢蜡蚧菌TF-2菌株分生孢子浸染豌豆蚜成虫致病力随分生孢子浓度升高而逐渐增强,侵染后6 d对豌豆蚜成虫的半致死浓度(LC_(50))为3.26×10~4孢子/mL,最高浓度分生孢子(1.0×10~7孢子/mL)对豌豆蚜成虫的半致死时间(LT_(50))为2.92 d。扫描电镜观察结果表明,接种后24 h,TF-2菌株分生孢子在豌豆蚜成虫体表皮萌发形成芽管和附着胞;接种后48 h,芽管伸长在复眼、触角基部、足基节、腹末生殖节等部位形成网络结构;接种后96 h,菌丝布满整个虫体,新的分生孢子产生。【结论】长孢蜡蚧菌TF-2菌株对豌豆蚜成虫具有较强的致病力,扫描电镜观察揭示了其分生孢子在其虫体上的侵染过程,结果为进一步应用昆虫病原真菌进行生物防治提供理论基础和参考依据。     

球孢白僵菌对四种十字花科蔬菜害虫的兼控潜力评价

研究了分离自小猿叶甲的一株球孢白僵菌(Beauveria bassiana(SCAU-BB01D))对十字花科蔬菜4种非目标害虫烟粉虱Bemisia tabaci、小菜蛾Plutella xylostella、黄曲条跳甲Phyllotreta striolata和菜缢管蚜Lipaphis erysimi的致病能力。结果表明,在实验室条件下,该菌株对以上4种害虫均有不同程度的侵染力。1×108孢子/mL的白僵菌悬浮液对1,2,3,4龄烟粉虱若虫的侵染率分别为84.88,86.81,55.94和38.78%;对小菜蛾2,3和4龄幼虫的侵染率为67,59和44%;对黄曲条跳甲幼虫和成虫分别为63%和60%;对菜缢管蚜成蚜和若蚜的侵染率分别为44%和35%。通过机率值分析,得出该菌株对烟粉虱1~4龄若虫的LT50分别为4.14,3.78,6.24和7.59 d;对小菜蛾2~4龄幼虫的LT50分别为7.29,8.16和9.82d;对黄曲条跳甲成虫和幼虫的LT50分别为11.22和8.11 d;对菜缢管蚜成蚜和若蚜的LT50分别为11.01和12.15 d。说明该球孢白僵菌菌株对烟粉虱、小菜蛾和黄曲条跳甲3种非目标害虫具有一定的兼控作用,在蔬菜害虫的生物防治中具一定的应用潜力。     

三株球孢白僵菌侵染烟粉虱的比较生长动力学及其毒力

同一种虫生真菌的不同菌株对于特定昆虫宿主的毒力可存在显著差异,真菌在昆虫体内的生长能力不同可能是引起这种差异的原因之一。为了探讨真菌在宿主体内的生长动力学与其毒力的关系,本研究用生测法测定了3株球孢白僵菌（GZGY-1-3、SCWJ-2、WLMQ-20）在高剂量（1×108孢子/mL）和低剂量（1×106孢子/mL）下对烟粉虱4龄若虫的毒力,用实时荧光定量PCR技术对真菌在宿主体内的拷贝数进行了定量,用荧光显微方法观察了白僵菌侵染烟粉虱的过程。生物测定实验结果显示：不论在高剂量还是低剂量下,菌株GZGY-1-3杀死烟粉虱所需的时间最短（在高剂量和低剂量下LT50分别为2.29d和6.10d）,其次是菌株SCWJ-2（LT50分别为3.03d和7.38d）,菌株WLMQ-20所需时间最长（LT50分别为4.13d和9.39d）。对于同一菌株,其高剂量下的毒力显著高于低剂量下的毒力。实时荧光定量PCR实验显示,接触高剂量孢子后烟粉虱获得的孢子数远远高于接触低剂量时的孢子数。接种后,每一菌株和每一剂量下的真菌生长都表现出一个相似的模式。在接种24h后,真菌细胞数量显著下降,在接种后24–48h之间是一个简短的恢复阶段,接种48–72h后是真菌的细胞数略有净增长的稳定时期,在宿主死亡前后的阶段,真菌数量急剧增加,与接种后最初24h相比高了近1 000倍。然而,尽管它们的生长模式相似,但是却存在着量上的差异,由致病性强、剂量高的菌株侵染的昆虫体内的最终真菌菌体数高。荧光显微技术观察到的白僵菌对烟粉虱的侵染过程证实了定量PCR的结果。这些结果说明菌株间毒力的差异在一定程度上是由真菌生长动力学的量化差异所决定的。     

球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹体壁和脂肪体组织病理观察

【目的】探究球孢白僵菌Beauveria bassiana穿透柞蚕Antheraea pernyi蛹体壁和侵染其脂肪体的过程,进一步明确其对柞蚕蛹的致病机理。【方法】利用扫描电镜技术观察球孢白僵菌穿透柞蚕蛹体壁的病理变化,并运用透射电镜技术观察球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹脂肪体的病理变化。【结果】扫描电镜观察结果显示:在球孢白僵菌侵染柞蚕蛹体表过程中,分生孢子主要侵染气门、刚毛根部和头部与胸部的节间膜等部位。分生孢子除了从气门、刺突、头部和胸部的节间膜进入体内以外,也可以直接穿透厚而坚硬的体壁进入体内。透射电镜观察结果显示,脂肪体中,球孢白僵菌首先侵染细胞器(线粒体除外),然后再侵染脂肪滴。被侵染的脂肪滴颜色变浅,表面出现许多孔洞,变形,分裂成小的脂肪滴进而完全被侵蚀。蛹僵硬时,脂肪体细胞完全被破坏,只观察到芽生孢子和菌丝。【结论】柞蚕蛹经体表侵染和注射侵染球孢白僵菌处理后,蛹的体壁和脂肪体两组织都发生了明显的病理变化。     

褐飞虱过氧化物酶基因NlPOD1的克隆、鉴定及功能分析

【目的】探明褐飞虱Nilaparvata lugens过氧化物酶基因NlPOD1的分子特性、表达模式和生物学功能。【方法】基于褐飞虱转录组数据,利用PCR技术克隆获得NlPOD1基因全长cDNA序列;利用生物信息学手段分析其序列特征;通过qRT-PCR技术检测NlPOD1在褐飞虱不同发育时期(卵、1-5龄若虫和初羽化雌雄成虫)和5龄若虫不同组织(头部、脂肪体、血淋巴和肠道)中的表达水平,以及不同微生物(大肠杆菌Escherichia coli、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae)（1×10⁷/mL）注射感染褐飞虱5龄若虫不同时间后的诱导表达模式;利用RNAi技术沉默褐飞虱 5 龄若虫NlPOD1基因,并通过生物测定分析NlPOD1基因沉默和接种金龟子绿僵菌(1×108/mL)后褐飞虱的存活率及致死中时(LT₅₀)。【结果】获得褐飞虱NlPOD1全长 cDNA 序列(GenBank登录号: MZ682107),其开放阅读框长2 049 bp,编码682个氨基酸,含有一个典型的动物亚铁血红素过氧化物酶结构域(An_peroxidasedomain),且N端包含一段由29个氨基酸残基组成的信号肽。系统发育分析表明,NlPOD1与半翅目其他昆虫的POD亲缘关系较近,其中与茶翅蝽Halyomorpha halys POD亲缘关系最近。发育表达谱结果表明,NlPOD1在褐飞虱不同发育阶段均有表达,其中卵期表达量最低,5龄若虫中表达量最高;组织表达谱结果表明,NlPOD1在褐飞虱5龄若虫不同组织中均有表达,且肠道和血淋巴中的表达量显著高于头部和脂肪体中的;微生物诱导表达模式表明,与注射PBS的对照组相比,大肠杆菌诱导48 h内各时间点NlPOD1在褐飞虱5龄若虫中的表达量显著上调,而在金黄色葡萄球菌和金龟子绿僵菌诱导下,NlPOD1表达量均呈现先上调后回稳的态势。RNAi分析结果显示,显微注射dsNlPOD1可显著抑制NlPOD1的表达水平。通过RNAi抑制NlPOD1表达后褐飞虱5龄若虫存活率不变,但注射dsNlPOD1联合金龟子绿僵菌感染对褐飞虱5龄若虫的LT₅₀(4.5 d)显著低于注射dsGFP联合金龟子绿僵菌感染的对照组的LT₅₀(5.4 d),说明沉默NlPOD1后褐飞虱对金龟子绿僵菌侵染的抵御能力显著降低。【结论】NlPOD1在褐飞虱病原防御过程中发挥重要作用,可作为开发RNAi和病原真菌联合介导的褐飞虱防治技术中的一个潜在靶标。     

桔小实蝇肽聚糖识别蛋白基因BdPGRP-SB1的克隆及功能鉴定

【目的】为探究肽聚糖识别蛋白(PGRP)基因BdPGRP-SB1在桔小实蝇Bactrocera dorsalis免疫中的作用。【方法】本研究利用PCR克隆桔小实蝇BdPGRP-SB1全长cDNA序列;利用生物信息学软件对该基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列特征进行分析。采用RT-qPCR分析BdPGRP-SB1在桔小实蝇不同发育阶段(卵、幼虫、蛹、成虫)及5日龄成虫不同组织(中肠、马氏管、后肠、脂肪体、卵巢和精巢)中的表达模式;对桔小实蝇5日龄雌成虫分别注射大肠杆菌Escherichia coli 0111:B4肽聚糖(PGN-EB)和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus肽聚糖(PGN-SA)后检测BdPGRP-SB1表达水平变化。利用RNAi沉默BdPGRP-SB1的表达,测定大肠杆菌和金黄色葡萄球菌诱导后桔小实蝇雌成虫的死亡率及大肠杆菌诱导后抗菌肽(AMP)基因attacin-A, defensin和diptercin表达变化情况。【结果】克隆获得桔小实蝇BdPGRP-SB1的全长cDNA序列(GenBank登录号: MN892482),开放阅读框长558 bp,编码185个氨基酸,其编码蛋白预测分子量为21.45 kD,等电点为8.57。序列分析表明,BdPGRP-SB1无跨膜结构域,具有PGRP保守结构域,前端具有信号肽,为分泌型蛋白;具有Zn²⁺依赖性酰胺酶活性和DAP型肽聚糖识别位点。系统进化分析发现,BdPGRP-SB1与辣椒实蝇B. latifrons的PGRP-SB1亲缘关系最近,氨基酸序列一致性达96%。发育表达模式表明,BdPGRP-SB1在桔小实蝇3日龄幼虫和成虫期高表达;组织表达谱结果显示BdPGRP-SB1在5日龄成虫各组织中均有表达,在脂肪体内表达量最高。PGN-EB和PGN-SA均能诱导桔小实蝇雌成虫体内BdPGRP-SB1表达水平变化。通过RNAi抑制BdPGRP-SB1表达后,注射大肠杆菌导致桔小实蝇雌成虫死亡率显著升高,以及attacin-A, defensin和diptercin表达量显著上调。【结论】结果说明桔小实蝇BdPGRP-SB1参与识别革兰氏阴性细菌,并可能参与桔小实蝇Imd途径调控其免疫反应。     

Drosophila R2D2 mediates follicle formation in somatic tissues through interactions with Dicer-1

The miRNA pathway has been shown to regulate developmentally important genes. Dicer-1 is required to cleave endogenously encoded microRNA (miRNA) precursors into mature miRNAs that regulate endogenous gene expression. RNA interference (RNAi) is a gene silencing mechanism triggered by double-stranded RNA (dsRNA) that protects organisms from parasitic nucleic acids. In Drosophila, Dicer-2 cleaves dsRNA into 21 base-pair small interfering RNA (siRNA) that are loaded into RISC (RNA induced silencing complex) that in turn cleaves mRNAs homologous to the siRNAs. Dicer-2 co-purifies with R2D2, a low-molecular weight protein that loads siRNA onto Ago-2 in RISC. Loss of R2D2 results in defective RNAi. However, unlike mutants in other RNAi components like Dicer-2 or Ago-2, we report here that r2d2¹ mutants have striking developmental defects. r2d2¹ mutants have reduced female fertility, producing less than 1/10 the normal number of progeny. These escapers have normal morphology. We show R2D2 functions in the ovary, specifically in the somatic tissues giving rise to the stalk and other follicle cells critical for establishing the cellular architecture of the oocyte. Most interestingly, the female fertility defects are dramatically enhanced when one copy of the dcr-1 gene is missing and Dicer-1 protein co-immunoprecipitates with R2D2 antisera. These data show that r2d2¹ mutants have reduced viability and defective female fertility that stems from abnormal follicle cell function, and Dicer-1 impacts this process. We conclude that R2D2 functions beyond its role in RNA interference to include ovarian development in Drosophila.     

大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因AgKaSPI 对蜡蚧刺束梗孢菌侵染的表达响应

【目的】探究Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂KaSPI在大豆蚜Aphis glycines的生长发育、消化和免疫防御等过程中的作用。【方法】基于大豆蚜转录组数据PCR克隆大豆蚜Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因cDNA序列;qRT-PCR分别检测AgKaSPI在大豆蚜1-4龄若虫和成虫以及蜡蚧刺束梗孢菌Akanthomyces     

烟粉虱MED隐种钙离子结合蛋白基因的RNAi及其生物学效应

【目的】前期研究发现烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种2个钙离子结合蛋白(BtCaBP1和BtCaBP2)参与烟粉虱对溴氰虫酰胺的应激反应。本研究旨在通过RNAi干扰钙离子结合蛋白基因,系统揭示钙离子结合蛋白对烟粉虱的生物学影响。【方法】通过dsRNA饲喂法分别干扰烟粉虱MED隐种成虫钙离子结合蛋白基因BtCaBP 1和BtCaBP 2后,qPCR检测BtCaBP 1和BtCaBP 2的表达量;观测并比较了RNAi 3 d后处理组(分别饲喂ds BtCaBP 1和ds BtCaBP 2)和对照组(饲喂ds EGFP)间烟粉虱MED隐种亲代成虫(雌雄)寿命、单雌产卵量以及子一代的卵孵化率和成虫前期发育历期等生物学参数。【结果】分别饲喂ds BtCaBP 1和ds BtCaBP 23 d后,处理组烟粉虱MED隐种靶标基因BtCaBP 1和BtCaBP 2的表达量较对照组均显著降低。处理组中干扰BtCaBP 2后的亲代烟粉虱MED隐种成虫寿命(雌:15.46±1.24 d;雄:13.84±0.38 d)较对照组的(雌:13.25±0.58 d;雄:12.67±0.65 d)显著延长;处理组的单雌产卵量(39.53±3.04)比对照组的(76.06±4.76)显著降低;处理组子一代卵孵化率(81.58%±4.42%)比对照组的(87.22%±3.21%)显著降低;子一代成虫前期发育历期处理组(24.42±1.09 d)比对照组的(27.52±1.73 d)显著缩短。而干扰BtCaBP 1基因后,亲代及子一代上述生物学参数没有显著变化。【结论】干扰BtCaBP 1和BtCaBP 2对烟粉虱MED隐种具有不同的生物学效应,该结果为后续进一步研究钙离子结合蛋白的生物学功能提供了参考。     

胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在维持红棕象甲肠道菌群稳态中的作用

【目的】明确入侵害虫红棕象甲Rhynchophorus ferrugineus胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2在肠道菌群稳态的维持和调控过程中的作用,将为靶向破坏肠道菌群稳态的害虫控制新策略研发提供新的科学依据和作用靶标。【方法】利用生物信息学方法分析RfPGRP-L2的序列特征。利用RT-qPCR分析RfPGRP-L2在健康红棕象甲4龄幼虫不同组织(头、脂肪体、表皮、前肠、中-/后肠、血淋巴)以及大肠杆菌Escherichia coli DH5α和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus经注射（注射1 μL OD₆₀₀=1.6的菌液）和喂食（取食涂抹1 mL OD₆₀₀=1.6的菌液的甘蔗薄片）两种不同方式分别感染后红棕象甲4龄幼虫肠道和脂肪体中的表达量;进行RfPGRP-L2原核表达,利用体外孵育方法检测重组蛋白RfPGRP-L2对大肠杆菌DH5α和金黄色葡萄球菌的凝集和抑菌活性;RNAi干扰RfPGRP-L2后,检测红棕象甲4龄幼虫血淋巴和肠道中大肠杆菌菌落数的变化;利用RT-qPCR分析RNAi干扰RfPGRP-L2后红棕象甲4龄幼虫脂肪体和肠道中抗菌肽基因表达量的变化;利用基于细菌16S rRNA的高通量测序分析RNAi干扰RfPGRP-L2对健康红棕象甲4龄幼虫肠道菌群结构组成的影响。【结果】SMART预测发现红棕象甲RfPGRP-L2基因编码的蛋白中无跨膜结构域也无信号肽,这表明RfPGRP-L2是一种胞质型肽聚糖识别蛋白。RT-qPCR检测发现,RfPGRP-L2主要在健康红棕象甲4龄幼虫血淋巴、肠道和脂肪体等免疫组织中表达;被注射感染大肠杆菌和金黄色葡萄球菌6 h和12 h后,红棕象甲4龄幼虫脂肪体中RfPGRP-L2的表达量分别显著上调;被喂食感染大肠杆菌6 h后,红棕象甲4龄幼虫肠道中RfPGRP-L2的表达量显著增加。重组表达蛋白RfPGRP-L2能引起大肠杆菌和金黄色葡萄球菌发生凝集反应,这说明RfPGRP-L2能够识别这两种细菌。当RfPGRP-L2被干扰后,红棕象甲4龄幼虫对肠道和血淋巴中感染EGFP标记的大肠杆菌的清除能力显著弱于对照组;肠道中抗菌肽基因RfCecropin的表达量显著降低;健康红棕象甲4龄幼虫肠道中细菌的菌落数量显著高于对照组,而且肠道菌群结构组成也发生了明显的变化。【结论】红棕象甲体内胞质型肽聚糖识别蛋白RfPGRP-L2能够通过识别细菌并激活肠上皮细胞中相应的免疫信号通路促进抗菌肽基因的表达,从而介导对肠道菌群稳态的调控。     

孢悬液浓度和宿主体型大小对球孢白僵菌对松墨天牛幼虫的致病力的影响

【目的】球孢白僵菌Beauveria bassiana是一种被广泛用于害虫生物防治的生防菌。本研究探讨了孢悬液浓度和宿主体型大小对球孢白僵菌对松墨天牛Monochamus alternatus 幼虫的致病力的影响,旨在为松墨天牛的生物防治提供科学基础。【方法】分别用0.5% 吐温-80(CK)以及1×10⁵, 1×10⁶, 1×10⁷, 1×10⁸和1×10⁹孢子/mL的球孢白僵菌孢悬液接种松墨天牛4龄幼虫,统计接种后15 d内幼虫死亡率和染菌率。同时用最佳浓度(1×10⁹孢子/mL)的球孢白僵菌孢悬液接种体型大小分别为100~150, 200~220, 300~320, 400~420, 500~520和600~650 mg/头的松墨天牛幼虫,测定接种后20 d内幼虫的死亡率和染菌率。【结果】接种1×10⁵~1×10⁹孢子/mL的球孢白僵菌后,松墨天牛4龄幼虫起初活动自如,后在头部出现烧灼状伤并且体色逐渐变红,最后周身长满菌丝。不同浓度下,随球孢白僵菌孢子浓度升高,松墨天牛4龄幼虫校正死亡率和校正染菌率增加。接种1×10⁶~1×10⁹孢子/mL球孢白僵菌孢悬液15 d的松墨天牛4龄幼虫累计校正死亡率均可达到100%,1×10⁷, 1×10⁸和1×10⁹孢子/mL浓度下,松墨天牛达到100%校正死亡率所需时间最少。接种0 (CK), 1×10⁵, 1×10⁶, 1×10⁷, 1×10⁸和1×10⁹孢子/mL球孢白僵菌孢悬液的松墨天牛4龄幼虫校正染菌率在第15天分别为0, 20.00%, 86.67%, 90.00%, 96.67%和100.00%,表现为白僵菌孢子浓度越高,染菌率越高。1×10⁹孢子/mL的接种浓度下,松墨天牛幼虫个体越大,天牛幼虫死亡率和染菌率越高。表现在第20天时,体型大小为100~150, 200~220, 300~320, 400~420, 500~520和600~650 mg/头的幼虫的死亡率分别为76.67%, 76.67%, 66.67%, 93.33%, 100.00%和100.00%,染菌率分别为60.00%, 63.33%, 60.00%, 86.67%, 96.67%和100.00%。【结论】球孢白僵菌悬浮液浓度对松墨天牛幼虫的死亡和侵染有显著影响,表现为随孢子浓度的增加而增加;同时,松墨天牛幼虫个体越大,死亡率和染菌率越高。研究结果对开展利用球孢白僵菌防治松墨天牛具重要借鉴和指导意义。