甜菜夜蛾微孢子虫研究:Ⅳ.孢子挤出器的超微结构

从甜菜夜蛾幼虫体内首次分离到一种侵染寄主脂肪体、马氏管和中肠 ,对甜菜夜蛾有很强致病力的微孢子虫 ,该微孢子虫新鲜孢子呈椭圆形 ,大小为 ( 3 98± 0 4 3 ) μm× ( 1 65± 0 3 3 ) μm (n =5 0 )。扫描电镜观察发现 ,孢子表面光滑 ,大小基本均匀一致。用透射电镜观察该微孢子虫孢子挤出器的超微结构 ,结果表明 :孢子的挤出器由极体、极丝及相关细胞器和后液泡三部分组成。极体位于孢子前端 ,约占据孢子 2 5 %～ 3 0 %的空间 ,由明暗相间、互相堆叠的片层结构所组成。纵切面上 ,极丝 11～ 13圈 ,单层螺旋状盘绕于孢子后端、孢原质的外层 ,如此典型的极丝切面在同类研究中尚未见报导。横切面上 ,可见极丝为同心管状结构 ,管壁由 6层明暗相间的同心层组成 ,极丝直径约 88 2～ 94 1nm ,极丝倾角在前端约为 5 5°～ 60° ,后端约 65°～ 70°。后液泡位于孢子后端 ,呈椭圆形 ,被一层膜结构包围 ,内含不规则颗粒状的内含体。此外 ,含有 1个极丝圈的初期孢子被发现。研究结果提示 ,在微粒子属 (Nosema)中 ,极丝的圈数、排列方式、极丝倾角的大小及微孢子虫在宿主细胞中的寄生部位等在微孢子虫种间存在着较大的差异 ,而在种内则相对稳定 ,这些超微结构水平上的形态学属性对微孢子虫种的鉴定具有重要价     

家蚕微孢子虫极管蛋白1 (NbPTP1) 在果蝇S2细胞中的表达与糖基化修饰

极管蛋白(Polar tube protein)是极管的主要成分,能特异性定位于微孢子虫极管,在微孢子虫侵染宿主过程中发挥重要作用。文中分析了家蚕微孢子虫极管蛋白1中潜在的O-、N-糖基化修饰位点,克隆了家蚕微孢子虫极管蛋白1全基因序列,并将其插入带有V5和His标签的真核表达载体pMT/Bip/V5-His A中,成功构建了pMT/Bip/V5-His A-NbPTP1重组质粒,经转染果蝇S2细胞后,发现NbPTP1基因能在果蝇细胞中高效表达。此外,Lectin blotting和β-消除反应分析结果表明:果蝇S2细胞内表达的NbPTP1具有O-糖基化修饰特征。以上结果为研究NbPTP1的糖基化修饰特征与其功能之间的关系提供了基础,有助于揭示微孢子虫侵染机制,建立可行有效的微孢子虫病诊断和防治措施。     

家蚕微孢子虫在家蚕胚胎细胞系BmE-SWU1中的极丝弹出情况

本文借助扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对在家蚕胚胎细胞(Bombyx mori-SWU1Embryoniccell line,BmE-SWU1)中增殖的家蚕微孢子虫(Nosema bombycis)进行了观察;同时,利用间接免疫荧光试验(Indirect Immunofluorescence Test,IFAT)对家蚕微孢子虫极丝弹出情况进行了研究。结果发现:在家蚕微孢子虫体外培养体系中观察到了二型孢子、发芽后的孢子空壳以及未成熟孢子等;此外,在接种后10d的细胞爬片中,发现了大量孢子弹出极丝的情况,其极丝的长度在58μm-120μm之间,其中100μm以上的居多,且其极丝的扭曲程度、方向性、粗细也大都不同。本研究表明了微孢子虫在培养细胞体系中自动发芽可以以长极丝孢子的形式来完成。     

一株家蚕异型微孢子虫感染特征和分类地位

【背景】家蚕微粒子病是一种对蚕业生产危害巨大的蚕病,该病病原是蚕种生产唯一检疫对象,而家蚕病原性微孢子虫种类多、来源复杂,给蚕种生产微粒子病的防控增加了难度。【目的】研究一株从蚕种检疫样品中分离的微孢子虫(命名为GXM15)的致病性和分类地位,鉴定并分析其来源,完善家蚕病原性微孢子虫分类和数据库,为蚕种生产控制家蚕微粒子病提供参考依据。【方法】采用生物试验方法测定GXM15微孢子虫对家蚕的半数感染浓度(IC₅₀)和胚种传染率;显微镜观察GXM15微孢子虫孢子形态,利用透射电子显微镜观察GXM15微孢子虫的超微结构;采用PCR扩增、T克隆和测序获得GXM15微孢子虫的SSUrRNA基因和ITS片段DNA序列,并利用MEGA5.0和DNAStar软件构建GXM15微孢子虫的系统发育树和遗传距离分析。【结果】GXM15微孢子虫对家蚕的IC₅₀为8.29×10⁴个/mL,是家蚕微孢子虫(Nosema bombycis,Nb)的2.28倍;GXM15微孢子虫对家蚕的胚种传染率为3.6%,明显低于Nb;GXM15微孢子虫形态呈短卵圆...     

蓖麻蚕微孢子虫的超微结构研究

用电镜技术研究蓖麻蚕微孢子虫各发育阶段的超微结构,发现其裂殖体和母孢子具双核,其细胞核由双层单位膜所包裹,核具半圆形的纺锤空斑,细胞质中有内质网和丰富的核糖体,但无线粒体。成熟的孢子壁由外壳、内壳及孢子膜组成,孢子器具有片层结构的极质体和后液泡,极丝为10—11圈,孢质含有核糖体和一对细胞核。     

甜菜夜蛾微孢子虫研究:Ⅲ.超微结构与致病机理

从甜菜夜蛾幼虫体内首次分离到一种侵染寄主脂肪体、马氏管和中肠的微孢子虫,该微孢子虫对甜菜夜蛾、菜青虫和棉铃虫幼虫有较强的致病力,并可经卵垂直传播;水平传播主要借助于病虫的粪便及虫尸。用电镜观察了该微孢子虫感染甜菜夜蛾幼虫后的超微结构变化。结果表明：寄主细胞被感染后,细胞核膨大并变形,由正常的圆球形被挤压成长条状,但核膜及核周间隙没有发生变化;线粒体体积变小,嵴增宽,嵴的排列方向发生改变,双层膜部分     

STUDIES ON NOSEMA SP.(MICROSPORIDA) FROM BEET ARMYWORM,LAPHYGMA EXIGUA (HÜBNER):

从甜菜夜蛾幼虫体内首次分离到一种侵染寄主脂肪体、马氏管和中肠的微孢子虫,该微孢子虫对甜菜夜蛾（Laphygma exigua）、菜青虫(Pieris rapae)和棉铃虫（Helicoverpa armigera）幼虫有较强的致病力,并可经卵垂直传播; 水平传播主要借助于病虫的粪便及虫尸。用电镜观察了该微孢子虫感染甜菜夜蛾幼虫后的超微结构变化。结果表明寄主细胞被感染后,细胞核膨大并变形, 由正常的圆球形被挤压成长条状,但核膜及核周间隙没有发生变化;线粒体体积变小,嵴增宽,嵴的排列方向发生改变,双层膜部分或全部被破坏而消失,最后线粒体解体; 细胞质中平行排列的扁平囊状粗面内质网变得紊乱,在严重感染的细胞中, 内质网被挤压成小碎片。研究还发现,该微孢子虫只在寄主细胞质中发育而不侵入细胞核。文中还对微孢子虫的致病机理进行了讨论。     

3种微孢子虫在我国西南部分地区腹泻患者中的流行情况调查

目的调查毕氏肠道微孢子虫(Enterocytozoon bieneusi)、肠炎微孢子虫(Encephalitozoon intestinalis)和兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon cuniculi)在我国西南地区的流行情况。方法收集了124份西南地区腹泻患者的粪便,通过显微镜镜检、PCR检测等手段,进行微孢子虫的分离与鉴定。结果毕氏肠道微孢子虫和肠炎微孢子虫的检出率较高,分别为7.26%(9/124)和3.23%(4/124),兔脑炎微孢子虫的检出率为0。结论西南地区腹泻患者有感染微孢子虫的情况,感染类型多为毕氏肠道微孢子虫和肠炎微孢子虫。     

昆虫的微孢子虫病

介绍了昆虫微孢子虫病的病理学、传播途径、寄主特异性、病害管理以及利用昆虫微孢子虫作为生物杀虫剂的应用等方面的研究进展 ,以期为益虫微孢子虫病害的防治和昆虫微孢子虫杀虫剂的研制提参考。     

柞蚕微孢子虫Nosema pernyi微管蛋白基因的克隆及系统发育分析

【目的】柞蚕微粒子病的病原为柞蚕微孢子虫Nosemapernyi,为解明柞蚕微孢子虫微管蛋白基因的序列信息,明确柞蚕微孢子虫的系统分类学地位。【方法】采用RT-.PCR、3′RACE(Rapid amplification ofcDNAends)等技术克隆得到了柞蚕微孢子虫的α、β和y-微管蛋白基因,并利用α、β-微管蛋白序列,分别采用NJ、ML法构建进化树。【结果】将克隆得到的基因序列提交NCBI(GenBank登录号:KF154086、KF023271、KF740389)。构建的系统发育树显示,微孢子虫类以一个独立群位于真菌群体中,与真菌的虫霉门关系较近,且与担子菌、球囊菌、壶菌、接合菌及部分子囊菌互为姐妹群。从部分微孢子虫的系统发育分析结果可以看出,20种微孢子虫分为2个分支,柞蚕微孢子虫与其他Nosema属聚为一类。【结论】本研究克隆得到了柞蚕微孢子虫α、β和y-微管蛋白基因,系统发育分析为更进一步了解柞蚕微孢子虫奠定了基础。     

蝗虫微孢子虫的生产及田间应用现状

蝗虫微孢子虫是国际上商品化的微孢子虫杀虫剂,在对蝗虫的生物防治方面具有重要作用。介绍了关于蝗虫微孢子虫的基础理论知识、大规模生产技术及田间应用现状,同时对利用蝗虫微孢子虫进行害虫生物防治提出了一些有益的建议。     

梨花迁粉蝶微孢子虫对家蚕的侵染力与胚传性

【目的】对梨花迁粉蝶Catopsilia pyranthe分离的微孢子虫进行形态与分子鉴定,探究其对非天然宿主家蚕Bombyx mori的侵染力与胚传性。【方法】从田间采集的梨花迁粉蝶中分离得到梨花迁粉蝶微孢子虫液,测定其孢子的形态、大小、体积、长短轴比,同时对该孢子虫的16S r DNA进行PCR克隆测序与分析。将梨花迁粉蝶微孢子虫Nosema sp.CP与家蚕微孢子虫N.bombycis分别对2龄起蚕、4龄起蚕进行添食感染比对,测定家蚕食下两种微孢子虫的感染率和胚种传染能力。【结果】本研究分离的梨花迁粉蝶微孢子虫形态为长椭圆形,具双核;其16S r DNA序列与已报道的梨花迁粉蝶微孢子虫的序列一致性大于99%,为梨花迁粉蝶微孢子虫。梨花迁粉蝶微孢子虫和家蚕微孢子虫对家蚕综合感染率分别是68.8%和98.3%;在继代蚁蚕中,感染梨花迁粉蝶微孢子虫和家蚕微孢子虫的雌蛾所产蚕卵次代蚁蚕检出有孢子虫的检出率分别为100%和100%,卵壳的孢子虫的检出率分别为92.9%和100%;梨花迁粉蝶微孢子虫和家蚕微孢子虫对家蚕的胚种传染力分别为9.6%和23.2%。【结论】本研究分离得到的微孢子虫为梨花迁粉蝶微孢子虫,具有微孢子虫Nosema属的典型特征。梨花迁粉蝶微孢子虫能感染危害家蚕,也具有家蚕胚种传染性,但感染率和胚传率均明显低于家蚕微孢子虫,是蚕业生产中必须防控的对象。     

东方蜜蜂微孢子虫传染病学分析

东方蜜蜂微孢子虫病是一种由东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)引起的蜜蜂传染病,已经蔓延到全球。蜜蜂感染东方蜜蜂微孢子虫后会导致早衰、哺育能力下降、生产力和繁殖能力降低,严重时可直接导致蜂群瓦解。本文从传染病学角度出发,对近10年东方蜜蜂微孢子虫病原学、流行病学和防治方法等方面进行总结,以此提高对微孢子虫的认识,为微孢子虫防治提供新思路。     

微孢子虫致病与传播及其对昆虫免疫繁殖作用的研究进展

微孢子虫Microsporidia是专性细胞内寄生的原生动物,是一种很有应用潜力的微生物杀虫剂。大部分微孢子虫能寄生于昆虫,侵染寄主的中肠、马氏管、脂肪体、卵巢甚至神经,从而影响昆虫的免疫健康和生殖健康,引起昆虫的流行病。本文简要概述了微孢子虫的致病机理、传播方式,介绍了微孢子虫影响昆虫生殖和免疫健康等方面的研究进展,以期为应用微孢子虫控制害虫提供参考。     

鳞翅目昆虫病原微孢子虫研究进展

微孢子虫广泛存在于鳞翅目昆虫中,是一类重要的病原微生物。微孢子虫病一方面影响野外昆虫种群的自然平衡,另一方面对家蚕、柞蚕等经济和资源昆虫造成了严重的危害。微孢子虫分子生物学研究基础相对薄弱,再加上微孢子虫表面坚厚的孢壁,无疑增加了研究难度。随着核酸、蛋白质等生物大分子分离制备方法和高通量测序技术的不断更新发展,基于各种组学(Omics)研究微孢子虫的工作方兴未艾,并且有了一些重要的发现。本文综述了微孢子虫与鳞翅目昆虫寄主的相互作用及寄生于鳞翅目昆虫的病原微孢子虫基因组、转录组和蛋白质组进展情况,以期为微孢子虫的深入研究提供参考。这些昆虫微生物研究将为鳞翅目害虫生物防治提供新的思路,并对家蚕等经济昆虫微粒子病的诊断、防控及治疗产生积极影响。     

南海石斑鱼苗种肠道微孢子虫病病原的鉴定

研究通过组织病理分析、超微结构观察以及分子特征分析对石斑鱼(Epinephelus spp.)苗种肠道微孢子虫病病原进行了鉴定。其为一肠孢虫属新种, 命名为石斑鱼肠孢虫(Enterospora epinepheli sp. n.), 专性寄生于细胞核内, 发育过程与肠孢虫属模式种黄道蟹肠孢虫(Enterospora canceri)一致。早期单核裂殖体通过一层简单的电子薄膜与宿主细胞核质隔离。随后, 单核裂殖体发育形成多核裂殖原质团。此时, 细胞核出现明显肥大, 有的甚至被裂殖子胀破。裂殖原质团进一步发育形成多核产孢体, 并开始出现许多高电子密度的囊泡状结构。这些与极丝及锚状盘有关的囊泡状结构聚集在藕核周围, 并组装形成微孢子虫特征性结构(挤出装置)前体。随后, 产孢体原生质团通过连续分裂形成一个个孢子母细胞。孢子母细胞与细胞核直接接触, 并直接发育形成成熟孢子。成熟孢子椭圆形, 孢子长(1.56±0.31) μm (1.07—1.96 μm), 宽(1.08±0.98) μm (0.93—1.28 μm)。 孢壁分为3层, 外壁电子密度高, 厚(15.51±0.95) nm (9.87—26.18 nm), 内壁为电子透明层, 较外层更厚(81.13±2.71) nm (57.16—110.81 nm), 最里面为孢质膜。极丝为同型极丝, 共5—6圈, 分2排排列。组织病理学分析发现该微孢子虫寄生于肠道上皮杯状细胞核内, 肠壁脱落的内容物中也发现大量的微孢子虫。序列比对发现该种与之前报道的石斑鱼肠道微孢子虫待定种(Microsporidium sp.)序列基本一致, 与其他相似性较高的种类的遗传距离在0.162—0.225。系统发育关系分析显示肠胞虫科的种类明显分为两支, 石斑鱼肠孢虫和肠孢虫属其他种类及毕氏肠胞虫聚为一个独立分支, 但不与该分枝中任何种类形成姊妹支。     

蜜蜂微孢子虫在中国的自然种系构成初探

蜜蜂微孢子虫(Nosema apis及Nosema ceranae)是微孢子虫的典型代表之一,由它寄生蜜蜂所产生的疾病,称为蜜蜂微孢子虫病。通过目前国际上普遍使用的克隆16srRNA基因(16srDNA)的片段并测序的方法来进行蜜蜂微孢子虫在我国主要养蜂地区的分布情况。结果表明,在我国主要养蜂地区,造成大量西方蜜蜂患蜜蜂微孢子虫病的是东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae,至今为止未发现过去我们广泛认定的西方蜜蜂微孢子虫Nosema apis。     

蜜蜂及熊蜂微孢子虫rRNA基因研究

核糖体RNA(rRNA)是一种理想的进化计时器,已广泛地应用于研究微生物的系统发育和进化关系。蜜蜂和熊蜂都被微孢子虫感染,关于蜜蜂和熊蜂微孢子虫rRNA基因研究主要有rRNA基因序列的测定分析、二级结构的研究和用rRNA基因检测诊断微孢子虫等。这些对蜜蜂和熊蜂微孢子虫系统发育的研究和微孢子虫的防治等具有重要的推动作用。     

棉铃虫幼虫感染棉铃虫微孢子虫后的组织病理变化

1997年田间调查时发现一种寄生于棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）的微孢子虫Nosema sp.,它对棉铃虫有较强的致病力并可经卵垂直传播。利用透射电镜对棉铃虫幼虫感染该微孢子虫后的组织病理变化进行了初步观察。结果表明：该微孢子虫可侵染棉铃虫的中肠、马氏管、脂肪体、神经等组织;侵染后可导致寄主中肠的微绒毛脱落,线粒体内脊排列方向发生变化,线粒体整体发生变形并最终瓦解;内质网发生断裂;细胞核体积变小并变形,但该微孢子虫并不入侵细胞核;马氏管膨大,边缘向外突出隆起;神经细胞的细胞核变成长条形,细胞界线模糊;在神经细胞内也发现了微孢子虫孢子,证明该微孢子虫也入侵寄主神经细胞。     

东方蜜蜂微孢子虫N6-腺苷特异性甲基化转移酶基因的克隆、分子特性及表达模式北大核心

【目的】东方蜜蜂微孢子虫(Nosme ceranae)专性侵染成年蜜蜂导致微孢子虫病,给养蜂生产造成很大损失。目前,东方蜜蜂微孢子虫的N6-腺苷特异性甲基化转移酶(N6-adenine-specific methyltransferase,N6AMT)基因NcN6AMT的研究仍然缺失。本研究对NcN6AMT的编码序列(coding sequence,CDS)区进行克隆,并解析NcN6AMT蛋白的理化性质和分子特性,进而测定东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)和中华蜜蜂(Apis cerana cerana)工蜂过程中NcN6AMT的相对表达量,以期丰富NcN6AMT的信息,并为探究东方蜜蜂微孢子虫侵染过程NcN6AMT的功能及表观调控机制提供基础。【方法】采用Protparam和ProtScale软件对NcN6AMT进行等电点和亲水性分析。通过SignalP 5.0、NetPhos 3.1、TMHMM-2.0、SOPMA和SWISS-MODEL等软件分别预测NcN6AMT的信号肽、磷酸化位点、跨膜结构域、二级结构和三级结构。使用WoLF PSORT II软件预测NcN6AMT的亚细胞定位。根据N6AMT氨基酸序列,通过TBtools软件对智人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、褐飞虱(Nilaparvata lugens)、兔脑炎微孢子虫(Encephalitozoon cuniculi)、肠脑炎微孢子虫(Encephalitozoon intestinalis ATCC 50506)、蚱蜢脑炎微孢子虫(Encephalitozoon romaleae SJ-2008)、美洲思普雷格孢虫(Spraguea lophii 42_110)、家蚕微孢子虫(Nosema bombycis CQ1)、隐生菱形藻(Nitzschia inconspicua)和东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)的N6AMT进行结构域预测和分析。利用MEME软件和MEGA 11.0软件进行东方蜜蜂微孢子虫和其他物种N6AMT的保守基序预测及进化树构建。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测NcN6AMT在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂过程的相对表达量。【结果】通过PCR扩增出大小约500 bp的目的片段,克隆测序结果显示其与GenBank数据库收录的预测序列一致;NcN6AMT蛋白的分子量约为18.7 kDa,分子式为C845H1374N214O249S6,理论等电点为5.88,脂溶系数是119.76,不稳定系数为37.47,平均亲水系数为0.025,含166个氨基酸和15个磷酸化位点,不含典型的跨膜结构域和信号肽,可同时定位于细胞质、线粒体、细胞核和液泡膜;NcN6AMT含1个甲基转移酶小结构域(methyltransferase small domain,MTS),该结构域同样存在于家蚕微孢子虫和兔脑炎微孢子虫等8个其他物种的N6AMT;在东方蜜蜂微孢子虫、兔脑炎微孢子虫、肠脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的N6AMT中均预测到5个相同的保守基序;NcN6AMT与家蚕微孢子虫、肠脑炎微孢子虫、兔脑炎微孢子虫和蚱蜢脑炎微孢子虫的N6AMT序列一致性达到70.92%;东方蜜蜂微孢子虫和家蚕微孢子虫的N6AMT在系统进化树上聚为一支;东方蜜蜂微孢子虫接种后1–4 d,NcN6AMT在意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂中肠内均呈现先上升后下降的表达趋势。【结论】成功克隆到NcN6AMT基因的CDS区,明确了NcN6AMT蛋白的理化性质和分子特性,并揭示东方蜜蜂微孢子虫和家蚕微孢子虫的N6AMT蛋白具有较高的保守性,NcN6AMT在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂和中华蜜蜂工蜂的第一个增殖周期(1–4 dpi)内动态表达且均呈上升-下降的表达模式。