阿维菌素的生物合成及代谢工程研究进展

阿维菌素(avermectin)是由除虫链霉菌(Streptomycesavermitilis)产生的一种具有杀虫活性的大环内酯类抗生素,在农业和畜牧业中应用广泛。本文综述了有关除虫链霉菌基因组序列分析、阿维菌素的生物合成以及阿维菌素育种和代谢工程的研究进展。     

害虫及害螨对阿维菌素抗药性研究进展

阿维菌素(avermectins)是一类新型高效广谱的生物源农药,对多种害虫及害螨具有极好的防效。随着阿维菌素在害虫及害螨防治中的广泛应用,害虫和害螨对其的抗性问题日益受到关注。文章综述国内外的最新研究结果表明:小菜蛾Pluttella xylostella(L.)、二斑叶螨Tetranychus urticate Koch等已对阿维菌素产生抗性,对阿维菌素产生抗性的害虫和螨并不总是表现适合度劣势,且抗性一旦产生敏感性较难以恢复;抗性遗传多数由多基因、不完全隐性控制;抗性机理涉及多种因素。综合分析发现害虫和螨对阿维菌素存在较大的、潜在抗性风险。     

阿维菌素面临的机遇与挑战

阿维菌素做为当前生物农药市场上的最受欢迎、最具有竞争力的产品。随着国际有机农产品市场的不断发展以及害虫化学农药抗药性的增强,导致世界对生物农药的需求日益增长,作为主要生物农药的品种,阿维菌素具有良好的发展前景,尤其近年来的机遇更是造就了我国阿维菌素行业的迅猛发展,如高毒农药的禁用、大田作物的允许使用、出口增加、其衍生物的使用量增加、国家将加大病虫害的防治投入等均为巨大利好消息。面临机遇的同时,阿维菌素也存在着挑战。阿维菌素产业的产能过剩、污染问题、抗性问题与产品质量问题均制约这行业的发展。所幸,我们已经发现问题,并着手解决问题,制定各项对策。相信在机遇与挑战并存中,阿维菌素行业定会继续长足发展。     

阿维菌素高产菌株的选育及阿维菌素B1的鉴定

自阿维链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ａｖｅｒｍｉｔｉｌｉｓ ＡＴＣＣ３１２７２）中分离出了３种不同类型的菌株,其中只有产灰色了的菌株能产生阿维菌素（Ａｖｅｒｍｅｃｔｉｎｓ）,摇瓶发醇单位约１００μｇ／ｍＬ。从其菌丝体中提取纯化了阿维菌素Ｂ１晶体,其紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振谱Ｈ－ＮＭＲ和＾１３Ｃ－ＮＭＲ）和质与国外报道的一致。Ｓａ－７６菌株又经２次亚硝基胍诱变,筛选出发酵单位２０００     

阿维菌素高产菌株的选育及阿维菌素B1的鉴定

自阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis ATCC31272)中分离出了3种不同类型的菌株,其中只有产灰色孢子的菌株能产生阿维菌素(Avermectins),摇瓶发酵单位约100μg/mL。经高频电子流诱变和对发酵培养基的改进,选育出Sa-76菌株,其摇瓶发酵单位可达1000μg/mL。从其菌丝体中提取纯化了阿维菌素B₁晶体,其紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振谱(¹HNMR和¹³CNMR)和质谱与国外报道的一致。Sa-76菌株又经2次亚硝基胍诱变,筛选出发酵单位2000μg/mL以上的Sa-76-8菌株。在此基础上,再次用亚硝基胍对Sa-76-8菌株进行了诱变,获得Sa-76-9菌株,结合发酵条件的优化,其发酵单位可高达3500～4000μg/mL。     

阿维菌素系列化合物对4种重要鳞翅目害虫的毒力研究

室内试验表明,阿维菌素及其2个衍生物对4种鳞翅目害虫小菜蛾、甜菜夜蛾、二化螟和棉铃虫幼虫的毒力由高到低依次是富表甲氨基阿维菌素、甲胺基阿维菌素苯甲酸盐和阿维菌素。2个衍生物的毒力分别是阿维菌素的9.5-65倍和4-15倍。二化螟蚁螟和小菜蛾二龄幼虫对阿维菌素及其2个衍生物很敏感,LC50为0.004-0.283 mg.L-1,显示出很高的毒力;甜菜夜蛾和棉铃虫对阿维菌素的2个衍生物敏感程度较高,LC50为1.017-8.108 mg.L-1,对阿维菌素的敏感性相对较低,LC50为18.091-65.992 mg.L-1。因此,田间防治甜菜夜蛾和棉铃虫时应尽量避免使用阿维菌素,而应选用2个衍生物,以达到高效、低毒的目的。     

阿维菌素林间防治柳杉毛虫的药效试验

林间喷洒不同浓度的阿维菌素。防治柳杉毛虫幼虫,结果显示：800、1200、1600、2000倍液防治效果均达到82．4％以上,其中1200倍波防效达96．1％,可适用大面积生产性防治。     

阿维菌素的生物合成与途径工程

阿维菌素是一种高效安全的大环内酯杀虫杀螨剂。本文介绍了阿维菌素生物合成的步骤及参与合成步骤的有关酶系统和基因簇。对阿维菌素 8个组分合成的遗传控制基因 ,特别是对其中B1a组分合成的遗传控制位点进行讨论分析 ,并介绍了利用途径工程改造阿维链霉菌生产合成单一高效组分B1a和提高活性组分产量的研究进展。     

阿维菌素高产菌株的选育Ⅰ

目的：全面了解阿维菌产生菌S.avermitilis的生长特性并获得阿维菌素的高产菌株。方法：以S.avermitilis Y20为出发菌株,考察该菌株的菌落特征和发酵特性,分别利用紫外线（UV）、亚硝酸（HNO3）及亚硝基胍（NTG）并结合L－异亮氨酸（L－Ⅱe）诱导等手段对出发菌株Y20进行诱变处理。结果：获得高产阿维菌素变异株H336,发酵单位达到852μg/ml。结论：与出发菌株相比,突变株阿维菌素的产量稳定,发酵单位提高了10倍以上。     

阿维菌素在辣椒中的残留动态研究

目的：为完善阿维菌素在农作物上的安全使用,测定1.8%阿维菌素在贵州省遵义地区辣椒中的降解动态。方法：采用QuEChERS技术进行样品处理,用高效液相色谱法进行测定,用SPSS进行分析,得出阿维菌素在辣椒中的残留动态研究。结果：按照推荐使用剂量、2倍推荐剂量和4倍推荐剂量分别使用后,不同浓度的阿维菌素在辣椒中起始浓度为37.81~173.62μg/kg,半衰期为3.79~4.44d。结论：消解动态试验表明,阿维菌素的残留量随着时间延长而降低,消解动态曲线符合一级动力学方程,阿维菌素属于易分解农药,在辣椒上按推荐使用剂量使用是安全的。     

阿维菌素与植物精油复配对朱砂叶螨杀螨的增效作用研究

为了得到对朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)具有较好杀螨活性的植物精油与阿维菌素复配配方,并为杀螨剂开发应用提供指导,本研究采用喷雾法测定了柠檬草、广藿香、山鸡椒、亚洲薄荷植物精油及阿维菌素对朱砂叶螨的毒力,分别采用共毒因子法和共毒系数法评价了山鸡椒和亚洲薄荷精油对阿维菌素的增效作用和复配最佳配比.结果表明,柠檬草精油和广藿香精油基本无杀螨活性,山鸡椒精油、亚洲薄荷精油处理朱砂叶螨24h后LC50分别为772.801mg/L和1040.187mg/L.阿维菌素与亚洲薄荷1∶272,1∶679复配具有增效作用.阿维菌素与亚洲薄荷1∶400复配时共毒系数最大,可达160.因此,阿维菌素与亚洲薄荷1∶400复配防治朱砂叶螨具有明显增效作用,这为杀螨剂的开发应用研究提供了参考.     

Avermectin类农药对美洲斑潜蝇的生物活性

Avermectin类农药对美洲斑潜蝇Liriomyzasattvae Blanchard生物活性的室内研究结果表明： 揭阳霉素对美洲斑潜蝇1、2、3龄幼虫的LC₅₀分别是1.54×10^-4 g/L、3.73×10^-4 g/L、1.99×10^-3g/L;害极灭对上述幼虫的LC₅₀分别是1.48×10^-4g/L、3.68x10^-4 g/L和1.97×10^-3 g/L。美洲斑潜蝇幼虫对Avermectln类农药以1龄最敏感,其中揭阳霉素对3龄幼虫的LC₅₀是1龄的12.9倍。揭阳霉素对雌成虫24 h、48 h的LC₅₀分别是3.12×10^-3 g/L和2.08×10^-3 g/L,其对美 洲斑潜蝇取食、产卵拒避持效期分别是4-8天和10天。使用浓度0.005 g/L揭阳霉素处理6天、8天和10天后接虫,幼虫的存活率分别是0、16.13%和28.07%。田间使用浓度0.005 g/L的揭 阳霉素和0.0045 g/L几的害极灭分别处理,6天后的校正虫口减退率分别为91.0%和90.9%,两者差异不显著,而使用浓度0.0067 g/L揭阳霉素处理,6天后校正虫口减退率为93.6%。     

阿维菌素对黑斑侧褶蛙毒理效应的研究

本文选用生物农药阿维菌素作为染毒试剂,以农田中常见黑斑侧褶蛙Pelophylax nigromaculatus为研究对象,分别从急性毒性、亚急性毒性、遗传毒性和生理毒性四个方面的实验综合探讨了阿维菌素对黑斑侧褶蛙的生态毒理学效应。急性毒性实验结果表明,阿维菌素对黑斑侧褶蛙24h、48h、72h、96h的LC50分别为:0.3227mg/L、0.0966mg/L、0.0623mg/L、0.0432mg/L,其对黑斑侧褶蛙的安全浓度(SC)为0.004316mg/L。亚急性毒性实验结果表明,暴露期间,随着浓度的升高,毒害作用越大,其对黑斑侧褶蛙肝脏组织损害也越大,而经恢复期后,各实验组肝脏组织受损程度较暴露期都有降低。红细胞核异常及微核诱导实验结果表明,微核和核异常现象与阿维菌素浓度的相关性有一定的范围;随着时间的延长,红细胞核异常率及微核率先上升后下降。肝脏LDH同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳实验结果表明,在一定时间条件下,随浓度的升高,LDH1和LDH2酶带活性呈现降低趋势,LDH4酶带活性无明显变化,LDH5酶带活性先升高后再降低,在同一浓度条件下,随着时间的延长,肝脏LDH同工酶活性均呈升高的趋势。实验结果表明阿维菌素对黑斑侧褶蛙能够造成不同程度的生理、病理及遗传性损伤。     

植物生长延缓剂对盆栽月季生长发育的影响

采用不同质量浓度的3种植物生长延缓剂多效唑(PP333)、矮壮素(CCC)、缩节胺(DPC),运用叶喷和灌根两种处理方式,通过测定植株的形态指标(株高、节间长、叶片长与宽、花枝长、花梗长、花径及初花期等)和生理生化指标(叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、叶片酶活性及可溶性糖含量等),研究3种药剂对盆栽月季‘世纪之春’生长发育的影响。结果表明:(1)不同药剂的使用浓度和方式对盆栽月季的形态和生理指标有不同程度的影响,适宜浓度和方式处理能缩短植株节间长度来降低株高,使株型饱满,开花正常,提高观赏价值;同时可以增加叶片叶绿素含量,提高光合效率,增加叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性及可溶性糖含量,对改善盆栽月季观赏品质有重要影响;(2)叶面喷洒700mg.kg-1 PP333和灌根300mg.kg-1 PP333的调控效果最好,喷洒1 200mg.kg-1CCC和300mg.kg-1 DPC效果次之,均能达到有效降低株高和提高观赏效果的目的。     

红细胞膜肌醇磷酯结合蛋白的研究

本文用~8H-肌醇标记红细胞膜,分别用薄层层析及SDS-PAGE对肌醇磷酯在红细胞膜上的分布作了探讨。发现一种在脂双层内,另一种是与膜蛋白结合(即肌醇磷酯结合蛋白)作为膜蛋白的锚(anchor)而存在,并用抗AchE及DAF单克隆抗体作免疫印渍实验,在电泳中~3H-肌醇磷酯所在部位与AchE及DAF相符。这结果与文献中报道AchE及DAF为肌醇磷酯结合蛋白一致。至于这两种形式不同的肌醇磷酯的相互关系还有待研究。     

NO 与牙周病周期性发病关系的研究

目的：临床上牙周病总是活动与静止期交替发生,经研究牙周病患者中NO含量及其牙周病有显著相关性。本研究目的系为了阐明NO在牙周病中的调节机制。方法：通过对牙周炎患者不同时期的唾液NO含量进行分析,来检测其活动期与静止期NO含量变化。结论：数据表明,NO在高浓度状态下可以导致炎症加重,在低浓度状态下可以抗炎。     

Use of Avermectins for the Control of Meloidogyne incognita on tomatoes

The efficacy of avermectins B₁ and B₂ for control of Meloidogyne incognita on tomato was studied in pots and field plots for two seasons. Avermectins were applied as granules and liquid in furrows or by low pressure drip irrigation systems, at rates ranging from 0.093 to 0.34 kg a.i./ha, as single or multiple applications. Levels of control comparable to those obtained by oxamyl and aldicarb at 3.36 kg a.i./ha were achieved by the avermectin with only 1/10 the volume of chemicals applied to the environment. Avermectin protection of the roots remained constant throughout the first 5 weeks giving slightly longer protection than oxamyl or aldicarb.     

哺乳动物胚胎发育极性的研究进展

哺乳动物胚胎的早期发育,可依据环境变化进行自我调控。胚胎是何时具有自我调控能力的,一直有两种说法:其一,胚胎刚形成时,细胞质成分空间分布均衡,胚胎具有发育全能性,经几次卵裂后,卵裂球间开始分化发育,另外一种观点认为,胚胎形成时就具有极性,具备了分化发育的特异性,随着不断卵裂、细胞质的分离,这种发育差异表现得更加明显。近年的研究多倾向于第二种观点,认为卵裂的顺序及方位,对着床前胚胎的极性发育有影响。     

JDV与三种牛反转录病毒相互关系的初步研究

为研究JDV与其它三种牛反转录病毒BIV、BLV、BFV的相互作用关系,将以JDV、BIV、BLV、BFV的LTR为启动子,以Luc为报告基因的质粒和以上病毒反式激活因子的表达质粒共转染BLl2细胞系,通过瞬时表达分析试验证明了JDV和BIV的LTR和Tat之间亲缘关系很近,能够相互激活;JDV Tat可以反式激活BLVLTR,BLVTax不能激活JDVLTR;JDVLTR上存在BFVTas的应答元件;BLV、BFV和BIV的LTR和反式激活因子问不存在相互激活。     

JDV与三种牛反转录病毒相互关系的初步研究

为研究JDV与其它三种牛反转录病毒BIV、BLV、BFV的相互作用关系,将以JDV、BIV、BLV、BFV的LTR为启动子,以Luc为报告基因的质粒和以上病毒反式激活因子的表达质粒共转染BL12细胞系,通过瞬时表达分析试验证明了JDV和BIV的LTR和Tat之间亲缘关系很近,能够相互激活;JDV Tat可以反式激活BLVLTR,BLV Tax不能激活JDV LTR;JDV LTR上存在BFV Tas的应答元件;BLV、BFV和BIV的LTR和反式激活因子间不存在相互激活.