昆虫病原线虫共生细菌致病机理的研究进展

昆虫病原线虫共生细菌是寄生于昆虫病原线虫肠道内的一种细菌,革兰氏染色呈阴性,属肠杆菌科(Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ)细菌[1]。它包含两个属———嗜线虫致病杆菌属(Ｘｅｎｏｒｈａｂｄｕｓ)和发光杆菌属(Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ),它们分别与斯氏线虫(Ｓｔｅｉｎｅｒｎｅｍａ)和异小杆线虫(Ｈｅｔｅｒｏｒｈａｂｄｉｔｉｓ)共生。这两种线虫由于杀虫能力强,是最有应用潜力的昆虫病原线虫。它们之间的共生关系可以概括为:共生菌存在于线虫的肠道内,线虫携带共生菌进入寄主昆虫体内,并将共生菌释放到昆虫的血腔中;共生菌在昆…     

昆虫病原线虫与其共生细菌共生关系的研究进展

昆虫病原斯氏和异小杆线虫与共生细菌的共生关系是这类线虫作为害虫生物防治因子的基础。从线虫共生细菌的信息、营养、抗菌和病原作用,以及线虫对共生细菌的保护和媒介作用综述昆虫病原线虫与其共生细菌的共生关系;描述这一共生关系的影响因子;同时,讨论了未来的研究方向和应用前景。     

昆虫病原线虫共生细菌共生性的分子生物学研究进展

嗜线虫致病杆菌属Xenorhabdus和发光杆菌属Photorhabdus细菌隶属肠杆菌科Enterobacteriaceae,对多种害虫致病能力强,分别与斯氏属Steinernema和异小杆属Heterorhabditis昆虫病原线虫互惠共生。该两属共生细菌既存在对昆虫寄主的病原性,又存在与线虫寄主的共生性。共生细菌与其线虫寄主的共生性主要表现以下4方面：（1）细菌产生食物信号诱导滞育不取食的感染期线虫恢复;（2）细菌为线虫生长与繁殖提供营养;（3）细菌能于感染期线虫的肠道定殖与生长;（4）细菌产生杀线虫毒素杀死非共生线虫。本文综述了共生菌以上4方面的共生性及其相关的分子机制。     

昆虫病原线虫共生菌杀虫蛋白的研究进展

昆虫病原线虫共生菌杀虫蛋白对许多农业害虫都有很明显的毒杀作用,作为一种新型的具有开发潜力和应用前景的生物防治资源,已经引起科学家们的关注并成为国内外研究的热点之一.综述了昆虫病原线虫共生菌杀虫蛋白基因的结构和功能及其杀虫机制方面的研究进展.     

高毒力昆虫病原线虫共生细菌菌株的筛选及其杀虫活性的检测

昆虫病原线虫共生细菌是寄生在昆虫病原线虫肠道的一种细菌,二者互惠共生。实验采用6个不同种的菌株为筛选材料。共生细菌菌株的培养液经85%饱和度的(NH₄)_2SO4盐析,浓缩冻干得到杀虫粗提物。以粗提物注射大蜡螟Galleria mellonella、饲喂玉米螟Ostrinia furnacalis和棉铃虫Helicoverpa armigera,发现Xenorhabdus nematophilus D43、X.bovienii A54、Photorhabdus luminescens HZL和CB-8等4个菌株发酵液的粗提物对昆虫有高的血腔毒性,菌株A54对昆虫又有高的胃毒效果。由此确立A54为高毒力的菌株,其杀虫活性表现为：注射大蜡螟48 h的死亡率为80%,96 h为93.3%;粗提物饲喂玉米螟,72 h死亡率为53.3%,120 h死亡率为100%;饲喂棉铃虫,72 h死亡率为80.1%,120 h死亡率为90%。杀虫粗提物经DEAE-52柱层析分离,得到一个穿透峰和三个盐的梯度洗脱峰,其中穿透峰对昆虫有很好的胃毒效果,但没有血腔毒性;三个盐峰均有很高的血腔毒性,但没有胃毒作用。穿透峰样品饲喂2龄、3龄棉铃虫也有很好的杀虫活性,96 h 2龄棉铃虫的死亡率为65%,3龄棉铃虫的死亡率为30%;处理96 h的棉铃虫同处理前相比体重下降,未死棉铃虫体重明显低于对照。     

昆虫病原线虫共生菌Tc毒素研究进展

来自昆虫病原线虫共生菌的Tc毒素是一类多亚基组成的高分子蛋白复合物,对多种农业害虫具有广谱的胃毒活性,这类毒素与目前已知的其它杀虫蛋白同源性非常低,有可能成为新的杀虫资源。本文对来自昆虫病原线虫共生菌的Tc毒素的特性、作用模式等方面的国内外研究进展进行了综述。     

一株线虫共生细菌的研究

从斯氏线虫Steinernema sp.(编号S8608)中,分离到一株线虫共生细菌,鉴定为嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophilus。并对其抑菌作用、敏感性试验和对线虫体外繁殖的影响进行了研究。     

昆虫病原线虫的共生细菌

昆虫病原线虫与其共生细菌二者互惠共生 :共生细菌需要昆虫病原线虫作为载体以寄生寄主昆虫并做为自己的营养来源 ,而昆虫病原线则需要依靠共生细菌来杀死昆虫。综述了共生细菌的病原作用、抗菌作用与杀虫作用 ,评述了共生细菌的基因工程进展 ,讨论了昆虫共生细菌在昆虫病原线虫致病性的作用。     

丝状真菌杀松材线虫代谢产物研究进展

松材线虫病是破坏我国森林生态系统最为严重的病害,具有极强的传播性和破坏性,防治此种病害迫在眉睫。基于对物理和化学方式防治松材线虫的研究,对环境友好度最高的生物防治具有更广的研究前景。丝状真菌及其次级代谢产物,来源于自然,与传统的化学杀线虫药剂相比,对环境影响较小,针对松材线虫的致死作用更为专一,因此,从丝状真菌的次级代谢产物中分离获得杀松材线虫活性产物并测定其结构和活性,对于松材线虫病的防治具有重要意义。本文对丝状真菌产生的具有杀松材线虫活性产物的结构、活性展开综述,发现近二十年共有57个活性产物被发现,且结构多种多样,活性差别较大,为了更好地开展此领域的研究,本文对所有产物的结构和活性进行了系统总结,最后又对该领域的研究进行了总结和展望,以期对松材线虫病的生物防治和丝状真菌杀松材线虫次级代谢产物的深入研究提供参考。     

Xenorhabdus和Photorhabdus代谢产物体外抗肿瘤活性

用8株昆虫病原线虫共生菌(Xenorhabdus属和Photorhabdus属)的发酵液进行了体外抗肿瘤活性的研究,从中筛选出活性较高的菌株一嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila CB6)。经有机溶剂萃取和硅胶柱层析对嗜线虫致病杆菌发酵液进行进一步分离,得到5个组分。用MTT法测定体外杀肿瘤细胞作用,发现其中2个组分具有抗肿瘤活性。组分3对HepG2、Hela、BGC-823、A-549、K562和HT-29的IC50分别等于3．1μg／ml、8．5μg／ml、2．1μg／ml、3．0μg／ml、4．4μg／ml和1．5μg／ml;组分5对HepG2、Hela、BGC-823、A-549、K562和HT-29的IC50分别等于0．1μg／ml、1．8μg／ml、0．1μg／ml、0．4μg／ml、1．2μg／ml和0．6μg／ml。同时发现抗肿瘤活性组分对正常人肺成纤维细胞MRC-5和正常人肝细胞L-02生长的影响很小。该研究在国内率先报道了嗜线虫致病杆菌发酵液具有较强抗肿瘤活性,为新药物的研制和开发提供了一条崭新的途径。     

昆虫病原线虫共生细菌胞内晶体蛋白的研究进展

初生型发光杆菌属(Photorhabdus)及嗜线虫致病杆菌属(Xenorhabdus)细菌分别与异小杆线虫属(Heterorhabditis)和斯氏线虫属(Steinernema)昆虫病原线虫互惠共生.这类昆虫病原细菌在稳定生长期分别产生两种形态各异的胞内晶体蛋白.本文回顾了这类蛋白的研究历史和最新的研究进展,特别是胞内晶体蛋白的理化性质和生物学功能,同时讨论这种晶体蛋白的研究方法与技术.     

昆虫病原线虫和共生细菌培养系统中噬菌体的检测

本文利用紫外照射、温度、pH、盐度诱导五株溶源性共生菌株Xenorhabdus和Photorhabdus,同时测定斯氏和异小杆属线虫Steinernema carpocapsae A24,S.carpocapsae AIL,S.feltiae English,S.feltiae SN,Heterorbabditis bacterophora H06在体外培养过程中是否存在感染共生细菌的噬菌体.结果未发现噬菌斑,说明实验菌株在实验诱导条件下以及昆虫病原线虫固体培养系统中不可能诱发噬菌体的危害.     

溶藻细菌杀藻物质的研究进展*

溶藻细菌作为防治有害藻类水华的一种可能微生物,已引起了众多科研人员的关注。大多数溶藻细菌分泌的生物活性杀藻物质对宿主藻类具有强烈的杀灭作用。首先讨论了细菌活性杀藻物质的生态作用,重点阐述了目前已经报道的细菌杀藻物质的种类及其提取和分离方法,最后对细菌杀藻物质的进一步研究提出几点看法。     

THE EVOLUTION OF SPITE: POPULATION STRUCTURE AND BACTERIOCIN‐MEDIATED ANTAGONISM IN TWO NATURAL POPULATIONS OF XENORHABDUS BACTERIA

Spite occurs when an individual harms itself in the act of harming other individuals. Such behaviors were once assumed to be of limited evolutionary importance, as the conditions for the evolution of spite were thought to be too restrictive. Recent theoretical work, however, suggests that spatial population structure, which allows local competition among genotypes, could favor the evolution of spite. One of the clearest examples of spite is the costly production and release by bacteria of toxins (called bacteriocins) that can kill unrelated strains of the same species. Here, we establish the existence of spatial structure in two natural populations of bacteriocin‐producing bacteria. Specifically, relatedness decreased with increasing spatial distance between the field isolates. In addition, toxin‐mediated inhibitions were found only between isolates that were collected more than 1 m apart and that were generally less than 80% similar in their genomic fingerprints. Taken together, the results suggest that the bacteria are spatially structured, with mixing of genotypes and spiteful interactions at the boundaries between demes.     

INHIBITION OF ACETYLCHOLINE SYNTHESIS AND OF CARBOHYDRATE UTILIZATION BY MAPLE-SYRUP-URINE DISEASE METABOLITES

The branched-chain 2-oxo acids which accumulate in maple-syrup-urine disease inhibited the production of acetylcholine and of lipids, proteins, nucleic acids and of CO₂. in sliced adult rat brains incubated with [U-¹⁴C] glucose. Inhibition of the biosynthetic reactions was proportional to the inhibition of CO₂ production, even though the flux of radioactivity into the biosynthetic products was less than 2% of that to CO². The oxo acids reduced the production of ¹⁴CO₂, from [U-¹⁴C] glucose and from [2-¹⁴C]pyruvic acid more than from [1-¹⁴C]pyruvic acid in sliced brains. They inhibited the solubilized oxoglutarate dehydrogenase complex more than they did the solubilized pyruvate dehydrogenase complex. Valine and isoleucine, which also accumulate in maple-syrup-urine disease, inhibited pyruvate kinase from rat brain allosterically. Quantitative comparison of the effects of the disease metabolites on cell-free systems with their effects on fluxes in intact cells indicated that the inhibition of oxoglutarate dehydrogenase appeared to be functionally significant. The residual activities of the other enzymes studied were adequate to support the normal flux of carbohydrates. The oxo acids were effective at concentrations within the range reported to occur in patients with maple-syrup-urine disease. The effects on biosyntheses including that of acetylcholine would be expected to impair brain development and function and could be important in the development of brain disease in the patients. In contrast to the results with metabolites from maple-syrup-urine disease, metabolites which accumulate in phenylketonuria (phenylalanine and 2-oxo-3-phenylpropionic acid) did not inhibit carbohydrate utilization or the biosynthetic reactions studied, under the conditions of these experiments.     

毛木耳漆酶纯化及其部分漆酶特性的研究

对毛木耳AuriculariapolytrichaAP4的粗酶液进行PAGE电泳后发现含有三种漆酶同工酶,并且通过运用NativeSDS-PAGE获得三种漆酶的分子量大小分别约为:LacA(110kD);LacB(84kD);LacC(65kD)。对漆酶粗酶液通过硫酸铵分级沉淀和离子交换柱层析进行纯化,用SDS-PAGE证明获得纯化的单一漆酶LacB。LacB漆酶的反应的最适温度为30℃,最适pH为3.0。此酶氧化ABTS的Km值为6.64×10-mmol/L,金属离子对酶活的影响很大,其中5Ca2+,Mg2+,Zn2+,Na2+,Ag2+对漆酶LacB有明显的激活作用;Co2+,Hg2+,Fe3+,Fe2+,Ba2+等对酶活有明显的抑制作用。LacB和其它真菌漆酶一样具有底物专一性不强的特点,并且LacB对RB亮兰染料有很好的脱色作用。