一株新型苯胺蓝降解菌MP-13的代谢特征

[背景]三苯甲烷类染料的广泛使用对我国生态环境构成了极大危害,亟待开发一种经济、高效和环境友好型的染料废水处理技术。目前,利用微生物处理染料废水被认为是一种环境友好型的方法。[目的]通过解析菌株MP-13对苯胺蓝的降解特性,为该菌株在染料废水治理中的应用提供核心理论与技术依据。[方法]从食木白蚁肠道中筛选一株苯胺蓝脱色菌,对其进行16S rRNA基因序列分析鉴定,确定其基本生物学特征,然后通过FTIR、GC/MS等分析手段解析该菌对苯胺蓝的降解特征。[结果]菌株MP-13经鉴定为土白蚁特拉布尔希氏菌(Trabulsiella odontotermitis),该菌对苯胺蓝降解的最适温度、pH和转速分别为35℃、8.0和180 r/min,苯胺蓝浓度为200 mg/L时最大脱色率可达97.3%,且对苯胺蓝的耐受浓度可达1 500 mg/L。此外,FTIR和GC/MS的结果表明苯胺蓝被降解为小分子芳香族化合物。[结论]Trabulsiella odontotemitis MP-13对苯胺蓝有较强降解能力和较高耐受性,可作为染料废水生物修复的潜在菌株资源。     

白蚁纤维素粉饵料成型技术研究

为研究白蚁饵料成型工艺,比较了9种胶黏剂对白蚁纤维素饵料成型效果、耐水性能以及对白蚁取食的影响。结果表明:20%、40%剂量糊精;50%、100%剂量三聚氰胺甲醛树脂,10%、20%、40%田菁胶、卡拉胶、壳聚糖、明胶;10%、50%、100%聚乙烯醇、硅酸钠对微晶纤维素的成型效果较好,经上述剂量胶黏剂处理后,纤维素饵块的邵氏硬度(HD)极显著高于对照。耐水性能试验至第30天时,50%聚乙烯醇、100%聚乙烯醇、100%三聚氰胺甲醛树脂处理的纤维素饵块的溃散程度指数分别为1.33、1.00、2.00,其余饵块的溃散程度指数均达3级。生测结果显示,在7 d的室内强迫取食试验中,白蚁对50%聚乙烯醇、100%聚乙烯醇、100%三聚氰胺甲醛树脂处理的块状纤维素饵料的取食率均极显著低于对照,说明饵块中添加的上述胶黏剂对白蚁的取食具有一定的影响。综上,50%聚乙烯醇、100%聚乙烯醇、100%三聚氰胺甲醛树脂适用于白蚁纤维素饵料成型,但若想获得白蚁喜食的饵块仍需对配方做进一步的优化。     

应用昆虫病原线虫防控白蚁的研究现状

昆虫病原线虫是防治白蚁极具潜力的生物杀虫剂,但其在白蚁防控中的应用效果有待进一步研究。本文综述了昆虫病原线虫及其共生细菌在白蚁防治中的应用研究进展,探讨了昆虫病原线虫防治白蚁应用存在的关键问题,并对其未来的研究方向进行展望。     

不同饲料饲养的近暗散白蚁工蚁肠道中差异蛋白分析

【目的】本研究旨在通过比较不同木质纤维素含量的饲料对近暗散白蚁Reticulitermesperilucifugus工蚁前中肠和后肠内容物蛋白的组成和表达差异,为揭示白蚁的营养消化吸收机理提供蛋白水平上的依据。【方法】用木质纤维素含量不同的3种饲料(松木、秸秆和滤纸)饲养近暗散白蚁工蚁,然后用双向电泳分析肠道不同部位的内容物蛋白,并对差异蛋白进行MALDI-TOF/MS测序及生物信息学分析。【结果】双向电泳结果发现,同一饲料饲养的近暗散白蚁工蚁前中肠可辨蛋白点数明显多于后肠;不同饲料饲喂的工蚁前中肠和后肠可辨蛋白点数依次是松木饲养的＞滤纸饲养的＞秸秆饲养的。通过对115个蛋白点的测序分析表明,不同饲料饲喂的工蚁前中肠和后肠中的主要差异蛋白为具有催化活性的蛋白质,包括与氨基酸代谢、丙酮酸代谢、碳代谢、氮代谢、TCA循环、糖酵解、糖异生和纤维素降解等相关的酶,以及参与细胞组成和信号传导的蛋白。【结论】木质纤维素含量不同的饲料饲养的近暗散白蚁工蚁肠道中的差异蛋白主要为具有催化活性的蛋白、细胞组成蛋白和信号传导蛋白,表明不同的饲料影响近暗散白蚁的肠道蛋白组成。这些结果为揭示白蚁对木质纤维素的降解机理提供了参考。     

容器形状和出口位置对台湾乳白蚁逃遁行为的影响(英文)

【目的】逃离危险对集群生活的动物来说是一项重要挑战。白蚁是真社会性昆虫,群体密度较大。因此,白蚁可能进化出了特殊的策略集体逃离危险情境。【方法】本研究比较了实验室条件下台湾乳白蚁Coptotermes formosanus工蚁在不同形状容器(没有出口的圆形和方形容器)的逃遁行为,并调查了在有出口的情况下,台湾乳白蚁工蚁从圆形容器边缘、方形容器直角处和方形容器直角边中间的撤离效 率。【结果】在没有出口的情况下,受惊的台湾乳白蚁立即移动到圆形或方形容器的边缘区域并沿着容器的壁移动。然而,在方形容器的直角处,逃遁的台湾乳白蚁工蚁形成明显的堵塞(直角附近的白蚁密度显著高于其他区域,而移动速度显著低于其他区域的白蚁)。当容器上有出口时,大部分台湾乳白蚁工蚁分散在容器边缘,因此在出口位置周围未发现明显的堵塞。有趣的是,台湾乳白蚁工蚁逃出有出口的圆形容器的时间与从出口在直角附近的方形容器的无显著差异,但其从出口在直角边中间的方形容器的逃出时间更长。【结论】研究结果表明容器形状与出口位置均对台湾乳白蚁工蚁的逃遁行为与撤离效率造成影响。此外,白蚁使用了特殊的策略来避免多见于其他群居动物(如人类、小鼠等)的“快即慢”效应。由于白蚁工蚁没有视觉,研究白蚁的逃遁策略可为人群如何高效撤离可视度较低的危险环境提供启示。     

培菌白蚁菌圃微生物降解木质纤维素的研究进展

白蚁及其共生微生物协同降解植物细胞壁的机理一直被世界各国科学家所关注。培菌白蚁作为高等白蚁,相比低等食木白蚁具有更多样化的食性,其利用外共生系统“菌圃”,对多种植物材料进行处理。本文综述了菌圃微生物降解木质纤维素的研究进展,以期为深入研究菌圃中木质纤维素降解过程及其机制,并挖掘利用菌圃降解木质纤维素的能力及仿生模拟菌圃开发新的生物质利用系统提供参考。培 菌白蚁在其巢内利用由植物材料修建的多孔海绵状结构——“菌圃”来培养共生真菌鸡枞菌Termitomyces spp.,形成了独特的木质纤维素食物降解和消化策略,使木质纤维素在培菌白蚁及其共生微生物协同作用下被逐步降解。幼年工蚁取食菌圃上的共生真菌菌丝组成的小白球和老年工蚁觅得食物并排出粪便堆积到菌圃上成为上层菌圃。这一过程中,被幼年工蚁取食的共生真菌释放木质素降解酶对包裹在植物多糖外部的木质素屏障进行解聚。菌圃微生物(包括共生真菌)对解聚的木质素基团进一步降解,将多糖长链或主链剪切成短链,使菌圃基质自下而上被逐步降解。最后下层的老熟菌圃被老年工蚁取食,其中肠的内源酶系及后肠微生物将这些短链进一步剪切和利用。因此,蚁巢菌圃及其微生物是培菌白蚁高效转化利用木质纤维素的基础。化学层面的研究表明,菌圃能够实现对植物次生物质解毒和植 物纤维化学结构解构。对共生真菌相关酶系的研究显示可能其在菌圃的植物纤维化学结构和植物次生物质的降解中发挥了作用,但不同属共生真菌间其效率和具体功能不尽相同。而菌圃中的细菌是否发挥了作用和哪些细菌类群发挥了作用等仍有待进一步的研究。相比于低等食木白蚁利用其后肠共生微生物降解木质纤维素,培菌白蚁利用菌圃降解木质纤维素具有非厌氧和能处理多种类型食物两大优势,仿生模拟菌圃降解木质纤维素的机制对林地表面枯枝落叶的资源化利用具有重要意义。     

黑翅土白蚁长翅生殖蚁生殖行为及配对方式研究

【目的】研究黑翅土白蚁Odontotermes fomosanus(Shiraki)生殖行为及不同配对方式对新巢发育的影响。【方法】分别对雌虫、雄虫和配对的雌雄成虫生殖行为进行观察。将雌、雄虫组合成9种配对方式,室内建立170个新巢,分析初建巢生长发育状况。【结果】成虫日活动节律的两个高峰期分别位于9:00—10:00和21:00—22:00,交配集中在高峰期进行,交配前雌雄成虫有触角触碰、首尾衔接成环、互相舔食的标志性行为。生殖蚁来源于同巢和异巢的处理组,在召唤、配对、串联、交配和产卵等生殖行为中均存在差异,来源于异巢的生殖蚁,其配对时间显著长于同巢(P<0.05)。未经分飞的成虫可交配、产卵且成功孵化,3个月后,新巢死亡率为0.61%~0.99%,而分飞蚁新建巢的死亡率为0.22%~0.58%。孤雌生殖可产卵,但卵不能孵化。【结论】成虫的生殖行为有两个高峰期;远亲交配分飞蚁新建巢的生存竞争力最强。     

四川白蚁名录

为了给基础研究和防治应用提供参考,笔者结合近年的研究成果和经验,对1923~2013年的文献涉及内容进行分析和甄别,确认四川地区(含重庆市)现发现白蚁4科14属96种。其中,草白蚁科:原白蚁属1种;木白蚁科:堆砂白蚁属1种,树白蚁属13种;鼻白蚁科:乳白蚁属1种,散白蚁属39种,杆白蚁属17种;白蚁科:土白蚁属5种,大白蚁属2种,亮白蚁属1种,华扭白蚁属5种,近扭白蚁属3种,象白蚁属4种,钝颚白蚁属3种,新白蚁属1种。四川省发现白蚁4科14属64种:其中草白蚁科:原白蚁属1种;木白蚁科:堆砂白蚁属1种,树白蚁属10种;鼻白蚁科:乳白蚁属1种,散白蚁属23种,杆白蚁属13种;白蚁科:土白蚁属1种,大白蚁属1种,亮白蚁属1种,华扭白蚁属3种,近扭白蚁属2种,象白蚁属4种,钝颚白蚁属2种,新白蚁属1种。     

白蚁链霉菌(Streptomyces termitum)ACT-2菌株拮抗物质的分离纯化、解析及活性分析

从浙江省金华市郊水稻田土壤中筛到1株拮抗水稻白叶枯病菌的白蚁链霉菌(Streptomyces termitum)ACT-2菌株。该菌株的菌体和发酵液对水稻白叶枯病菌均表现出较强的拮抗能力;水稻盆栽生防试验结果表明:对水稻白叶枯病有较好的防效,生防效果最高可达80.80%。通过分步萃取、硅胶柱层析、凝胶柱层析等步骤,分离纯化获得拮抗活性物质,对目标物进行核磁共振氢谱分析和质谱分析,通过解析与比对该目标物为Aloesaponarin II(1-甲基-3,8-二羟基蒽醌),分子式为C15H10O4。以氯霉素为对照,测定纯化的Aloesaponarin II对水稻白叶枯病菌拮抗活性,结果表明Aloesaponarin II具有较强的抗菌活性,半抑制浓度为IC50=19.2μg/mL,但较氯霉素弱(半抑制浓度为IC50=0.39μg/mL)。     

截头堆砂白蚁性比的研究

为了解截头堆砂白蚁Cryptotermes domesticus（Haviland）群体中不同品级、不同虫态的雌雄性比,本文研究了该种白蚁自行配对室温条件下饲养4年巢龄的实验群体与采集的自然群体的各个品级和不同虫态的雌雄性比。结果表明：自行配对室温饲养4年巢龄群体与自然环境群体中原始繁殖蚁、幼蚁、若蚁、兵蚁都有雌雄之分,其中自行配对室温饲养群体的原始繁殖蚁雌雄比例为1：1,兵蚁雌雄比例为1：1．24,幼蚁和若蚁雌雄比例为1：1．46;自然环境群体原始繁殖蚁雌雄比例为1：1,兵蚁雌雄比例为1：1．15,幼蚁和若蚁雌雄比例为1：1．43。