Bt杀虫蛋白处理后二化螟幼虫中肠细菌群落的变化

【目的】为探讨经Bt杀虫蛋白处理后二化螟Chilo suppressalis(Walker)幼虫中肠细菌群落的差异。【方法】本研究对采自北京(BJ)和福州(FZ)2个地区在室内分别经过未用Bt杀虫蛋白和使用Bt杀虫蛋白(Cry1Ab,Cry1Ac和Cry1Ca)多代汰选条件下的二化螟幼虫中肠进行解剖,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和Illumina Mi Seq技术测序平台对3个处理组(BJCry1Ab,BJCry1Ac和FZ1Ca)和2个对照组(BJCK和FZCK)中肠细菌的16S r DNA V3可变区进行电泳检测和高通量测序。【结果】DGGE图谱显示,5个不同处理组的细菌不仅丰富度存在差异,同时同种细菌在不同处理组中的比例也存在差异。高通量测序结果表明,优势菌为厚壁菌门(Firmicutes)的肠球菌属Enterococcus,其次为乳杆菌属Lactobacillus和芽孢杆菌属Bacillus,以及变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。同一地区的二化螟种群,Bt杀虫蛋白处理组(BJCry1Ab,BJCry1Ac和FZ1Ca)的二化螟幼虫与对照组(BJCK和FZCK)相比,优势菌肠球菌属Enterococcus比重均有所增加,而乳杆菌属Lactobacilluss所占比重均有所降低。北京和福州这2个地区未用Bt杀虫蛋白处理的对照组之间肠道菌落的结构也存在一定差异。【结论】经Bt杀虫蛋白处理后二化螟幼虫中肠细菌群落的丰富度出现变化,推测可能与二化螟取食不同Bt杀虫蛋白、地理位置差异以及饲养代数不同有关。     

家蚕幼虫中肠细菌群落多样性的PCR-DGGE和16S rDNA文库序列分析

采用基于16S rDNA 的变性梯度凝胶电泳（denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE）和16S rDNA文库序列分析的手段,研究了重要经济昆虫家蚕Bombyx mori 2个品系——专食性品系C108和广食性品系SCN2幼虫中肠内的细菌群落多样性,同时还探讨了食料对家蚕中肠内细菌群落结构的影响。文库序列分析表明,PCR 扩增得到的16S rDNA基因代表了家蚕中肠内的41种细菌系统发育型（phylotype）,大多数属于Proteobacteria,其次是Lactobacillales。此外,还有少数属于Deinococcus-Thermus、Bacillales、Clostridiales和Actinobacteria,尚有5种系统发育型不能确定其所属类型。家蚕的这2个品系中,肠球菌属Enterococcus是其中肠细菌的优势菌群,栖热菌属Thermus是次优势菌群。优势菌肠球菌属的组成在品系和不同食料喂养条件下有着一定的变化,无桑饲料喂养条件下SCN2品系中肠内还出现了新的次优势菌葡萄球菌（Staphylococcus）。DGGE图谱显示家蚕低龄幼虫和高龄幼虫肠道细菌格局存在差异,推测可能与其发育期生理状态的差异有关。本研究结果提示家蚕肠道特殊菌群的出现可能与其特殊的食性有一定的关系,食料改变、生长受阻后肠道微生态平衡也发生变化。     

小菜蛾幼虫中肠细菌的分离鉴定

昆虫中肠微生物在其食物消化、生长发育以及抵御病原菌等方面都具有重要作用。为了深入研究小菜蛾Plutella xylostella(L.)幼虫中肠微生物的群落结构组成和功能,本文利用传统的微生物培养方法从饲养的小菜蛾3龄幼虫中肠分离得到8株细菌,经16S rDNA分子鉴定,分属于Serratia(3株),Enterobacter(3株),Stenotrophomonas(1株)和Myroides(1株)4个属,其中,7株菌均归类于γ-变形菌门Gamma-proteobacteria,表明小菜蛾幼虫中肠可培养细菌的优势菌群为Gamma-proteobacteria。本研究为进一步探讨小菜蛾中肠细菌的群落结构及其功能提供了菌株材料和工作基础。     

河北承德地区两个温泉中细菌的多样性分析

通过构建16S rDNA克隆文库,对承德地区两温泉中的细菌多样性水平及系统发育关系进行了初步研究。研究表明:68°C的A11文库中阳性克隆的16S rDNA序列分属5个细菌类群,分别为Firmicutes(6.25%)、Deinococcus-Thermus(25.0%)、Gammaproteobacteria(12.5%)、Betaproteobacteria(50.0%)、Alphaproteobacteria(6.25%);而74.5°C的A12文库仅属于一个细菌类群:厚壁菌门(Firmicutes)。两温泉中细菌多样性的差异表明,温度是影响温泉中细菌多样性水平的重要因素。此外,A11文库中克隆的16S rDNA序列与许多已知的可产色素的好氧菌相似性很高,而A12文库中的细菌多数为专性厌氧或兼性厌氧型,其中厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)中的Anoxybacillus flavithermus可以作为研究泉华形成的理想材料。     

传统豆酱发酵过程中细菌多样性动态

细菌在豆酱发酵过程中起到非常重要的作用,并与豆酱的风味和质量密切相关,因此研究豆酱中细菌的多样性具有重要意义。以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用细菌16S rDNA的部分可变区的PCR-DGGE技术对自然发酵豆酱样品的细菌群落组成和优势菌群进行研究。结果表明,传统豆酱发酵过程细菌群体中既有原始种群的减少和增长,也有次级种群的增多和演变。在整个发酵过程中,初期和末期以不可培养细菌为主,初期细菌群体快速演替,细菌种群多样性指数在发酵42 d和56 d达到两次高峰。     

喜树碱对草地贪夜蛾幼虫中肠细菌群落组成及多样性的影响

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是一种重要的入侵害虫,对多种作物生产造成严重的威胁.喜树碱是一种单萜类吲哚生物碱,对草地贪夜蛾幼虫生长发育具有显著抑制效果.本研究采用饲料混药法将喜树碱以1 mg/kg浓度处理草地贪夜蛾4龄幼虫3 d,解剖幼虫收集中肠内容物后采用16S rDNA...     

16S rDNA克隆文库方法分析太岁样品中细菌的多样性

通过构建16S rDNA克隆文库的方法,分析太岁样品中细菌的群落结构及多样性。太岁样品中的细菌归属于4个门9个目,优势类群依次是芽胞杆菌目(Bacillales,33.01%)、柄杆菌目(Caulobacterales,32.04%)和伯克霍尔德氏菌目(Burkholderiales,12.62%);优势属为短波单胞菌属(Brevundimonas,30.10%)、葡萄球菌属(Staphylococcus,29.13%)和食酸菌属(Acidovorax,7.77%)。并且其中的5个目中含有未培养的细菌,红杆菌目(Rhodobacterales)、伯克霍尔德氏菌目和红环菌目(Rhodocyclales)的11个克隆子的细菌16S rDNA序列同源性低于97%。研究表明太岁样品中细菌多样性较丰富,且蕴藏着许多未知的微生物资源。     

DG-DGGE分析产氢发酵系统微生物群落动态及种群多样性

应用双梯度-变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)对生物制氢反应器微生物种群的动态变化及多样性进行监测。间隔7d从反应器取厌氧活性污泥,以细菌16SrDNA通用引物进行V2～V3区域PCR扩增,长约450bp的PCR产物经DGGE分离后,获得污泥微生物群落的16SrDNA指纹图谱。污泥接种到反应器后微生物群落中既有原始种群的消亡和增长,也有次级种群的强化和演变。反应器在运行初期群落演替迅速,15d时微生物群落结构变化最大。群落结构的相似性随着演替时间的增加而逐渐升高,种群动态变化后形成稳定的群落结构。29d时微生物多样性基本保持不变,微生物优势种属达到19个OTU。在细菌竞争和协同作用制约下,种群多样性降低后趋于稳定,形成顶级群落。有些种群在群落结构中一直存在,是群落建成的原始种群,原始种群与次级种群在代谢过程中具有协同作用,表现出群落的综合生态特征。     

对Bt蛋白敏感敏感和敏感的棉铃虫中肠细菌群落的比较

摘要：【目的】通过比较Cry1Ac蛋白抗性及敏感棉铃虫中肠细菌群落的结构组成,研究中肠微生物是否与棉铃虫Bt抗性产生有关。【方法】首先提取了棉铃虫中肠微生物基因组DNA,通过PCR扩增获得了16S rDNA全长片段及V3区。采用基于16S rDNA 的免培养技术—16S rDNA文库建立和变性梯度凝胶电泳（DGGE）研究了国内特有的Bt抗性和敏感品系棉铃虫中肠细菌群落组成,并对其进行分析和比较。【结果】16S rDNA文库测序结果表明,抗性品系与敏感品系棉铃虫中肠细菌群落特别是优势菌群非常相似,但在部分劣势菌群上存在差异。抗性品系中主要优势菌有：不可培养微生物（Uncultured bacterium）占56.4%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占17.0%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占17.0%;敏感品系中主要优势菌为不可培养微生物（Uncultured bacterium）60.2%,鹑鸡肠球菌（Enterococcus gallinarum）占19.3%,铅黄肠球菌（Enterococcus casseliflavus）占14.7%。随后进行的PCR验证表明,部分有差异的劣势菌在两种品系虫体都存在。DGGE图谱分析表明,这两个品系棉铃虫中肠菌群相似性达到92.3%。【结论】敏感品系与抗性品系棉铃虫肠道菌群组成极其相似,推测抗性的产生与肠道微生物无直接关系。     

金堆城钼矿尾矿堆积区土壤细菌多样性分析

金堆城钼矿是我国目前最大的钼生产基地,钼矿的开采导致大量含有金属硫化物的尾矿堆积,使土壤及地下水环境发生了改变.为了解钼矿尾矿堆积后土壤微生物多样性的变化规律,分别采集5个不同时期堆积的尾矿土壤样品(S1～S5),应用16S rDNA V3区片段的变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析土壤细菌群落结构的变化.结果显示S1～S5的DGGE条带图谱差异很大,且各有其特征条带.堆积时间较短的S1、S2的多样性明显大于堆积时间长的S3、S4、S5.对DGGE图谱中优势条带序列进行分析,土壤样品中的优势细菌主要属于变形菌门(Proteobacterium)、厚壁菌门(Firmicutes)、硝化螺旋菌门(Nitrospira)和一个未命名的菌种(Unidentified).本实验证实钼尾矿的堆积导致土壤细菌结构以及多样性发生改变,且多样性随着尾矿堆积时间的增加而减少;鉴定的优势菌种在微生物浸矿技术的发展和应用方面具有潜在的研究价值.     

二化螟人工饲养技术

二化螟Chilo suppressalis(Walker)是我国水稻上的重要害虫,为促进其防控技术研究,迫切需要建立二化螟标准化饲养技术。根据二化螟对关键营养成分的需求,研制了一种适合其生长发育、存活和繁殖的人工饲料配方,并发展了其长期、继代、规模化饲养的标准饲养技术。已用该饲料配方和饲养技术连续饲养二化螟69代,其适合度指标仍保持较高水平。该饲料配方和饲养技术适合二化螟的周年继代和规模化饲养,同时也为其它寡食性昆虫人工饲料的研制与开发提供借鉴和参考。     

Identification of tissues showing the lowest tolerance to freezing in larvae of the rice stem borer, Chilo suppressalis

Abstract.  Even though overwintering larvae of the rice stem borer, Chilo suppressalis , are freeze-tolerant, they cannot survive below −30 °C. Furthermore, nondiapausing larvae cannot survive freezing. However, the cause of death due to freezing is unclear. To identify the cause of death by freezing in larvae, those tissues most injured by low temperatures are identified using the vital stain trypan blue. In overwintering larvae, the midgut of dead larvae stains blue, and remarkable colour density differences between dead and surviving larvae are observed in the midgut. In nondiapausing larvae incubated at −10 °C for several hours, the fat body of dead larvae is strongly stained. Furthermore, increases in mortality with treatment time correspond with increases in the area of the fat body stained. Sterile nondiapausing larvae with lower supercooling points, below −20 °C, do not freeze at −10 °C and survive the treatment. However, all the larvae die when subjected to inoculative freezing at −10 °C, and the fat body stains blue. These results suggest that the midgut in overwintering larvae and the fat body in nondiapausing larvae have the lowest tolerance to freezing.     

Biochemical properties of different entomopathogenic fungi and their virulence against Chilo suppressalis (Lepidoptera: Crambidae) larvae

We determined the virulence of Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Isaria fumosoroseus and Lecanicilium lecanii against larvae of Chilo suppressalis Walker by bioassay and evaluated several enzymatic and non-enzymatic components. LC₅₀ values of the entomopathogenic fungi revealed 90, 32, 45,000, 4600, 42,000 and 1,540,000 spores/larva for isolates BB1–BB3 of B. bassiana, I. fumosoroseus, M. anisopliae and L. lecanii, respectively. Isolate BB3 and I. fumosoroseus had the highest amounts of total protein and hydrophobin and isolates BB3 and M. anisopliae showed the highest activities of lipases and chitinases. In case of proteases, the highest activities were observed for Pr1 of BB1 and Pr2 of L. lecanii. The highest general esterase activities were obtained in I. fumosoroseus and BB1 when 1-naphtyl acetate and 2-naphtyl acetate were used as substrates. The highest activity of glutathione S-transferase (GST) was observed in I. fumosoroseus by using both reagents but BB1 demonstrated the highest activities of alkaline phosphatase and acid phosphatase. Clustering of the fungi using biochemical enzymes revealed BB2 and BB3 as a separate group of entomopathogenic fungi. In another group, I. fumosoroseus and L. lecanii had the most similarity and were separated from BB1 and M. anisopliae. The fungi exhibited different virulence on larvae of C. suppressalis by producing adhering protein and extracellular enzymes. Overall, results of the bioassays and clustering based on enzymatic activities revealed that isolate BB2 was the most effective fungus against larvae of C. suppressalis.     

日龄和交配状态对二化螟雄蛾内生殖器特征的影响

【目的】性信息素群集诱杀应用于二化螟Chilo suppressalis测报和防治。本研究旨在明确性信息素群集诱杀二化螟的机理及诱集雄蛾的交配状态。【方法】利用行为学和生殖器解剖技术,研究不同日龄和交配状态二化螟雄蛾内生殖器特征,并将其与田间性信息素诱集获得的雄蛾进行比较。【结果】二化螟雄蛾单射精管非角质化区可分为7段;生殖器内含物主要为白色,紧实程度可以分为5级(0-4级),存在充满和未充满生殖器两种状态。随着日龄增加,雄蛾附腺以及第3和4段非角质化区内含物等级降低,第5和7段非角质化区内含物未充满比例升高,内含物为白色的比例下降。交配后1 h之内二化螟雄蛾第5和7段非角质化区和复射精管内含物等级显著低于未交配雄蛾,而第1-4段非角质化区内含物等级显著高于未交配雄蛾。交配后24 h,所有内含物等级和未交配雄蛾无显著差异;交配后36 h,第5和7段非角质化区内含物未充满比例高于未交配雄蛾。性信息素诱集和未诱集雄蛾生殖器内含物等级无显著差异。田间性信息素诱集雄蛾附腺端半部内含物等级显著高于2-6日龄未交配二化螟,第3和4段非角质化区内含物等级显著低于刚羽化(0日龄)雄蛾。【结论】本研究结果表明,利用生殖器内含物特征可以区别交配后12 h内的已交配和未交配二化螟雄蛾,性信息素群集诱杀的可能大部分是羽化1 d的未交配雄蛾。本研究结果为二化螟雄蛾交配状态判定和蛾类害虫性信息素测报和防治的有效性提供了一定依据。     

杀虫剂不同处理对二化螟为害、防治效果及水稻产量的影响

近年来,二化螟发生出现各代均偏重或大发生的新特点。为探索杀虫剂防治二化螟的新策略,采用田间小区试验在早晚稻田中分别研究5%氟虫腈加25%灭.水胺的不同施药时期和次数对二化螟幼虫的为害和防治效果及对水稻产量的影响。在试验地,二化螟第1和第2代发生在早稻田,第3和第4代发生在晚稻田。试验结果表明,在第1和第3代二化螟幼虫孵化高峰施药1次、隔10d再施药1次对早稻田和晚稻田的幼虫防效显著,分别达到了92.4%和92.6%。在早、晚稻田分别发生的第1和第3代2龄幼虫高峰期施药1次、同时在次代孵化高峰期再施药1次,均可显著降低虫伤株率和白穗株率,提高保穗效果,并显著提高单位面积上的水稻产量(3.98%~4.20%)。因此,对第1至第4代二化螟幼虫均进行1次药剂防治是二化螟各代均大发生的新形势下的防治策略。     

二化螟Cry1Ac敏感和耐受品系的适合度差异及中肠蛋白酶活性比较

抗性/耐受种群的适合度代价和中肠蛋白酶活性研究是了解昆虫抗性进化、抗性产生的生理生化基础及抗性治理的重要内容。本研究以室内继代汰选的具有相同遗传背景的Cry1Ac耐受和敏感品系为研究对象,系统研究了两品系的适合度和中肠蛋白酶活性差异。研究结果表明,与敏感品系相比,耐受品系幼虫的存活率显著下降,且耐受种群不同日龄幼虫体重均低于敏感种群,20日龄时达显著差异;但两品系不同虫态的发育速度、蛹重、化蛹率、羽化率和成虫繁殖力均没有显著差异。中肠蛋白酶活性研究表明,耐受种群的类胰蛋白酶活性显著低于敏感种群,但两种群的总蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性没有显著差异。该研究对于识别蛋白酶介导的Bt抗性机制和昆虫Bt抗性治理均具有重要意义。     

用甜玉米粒饲养二化螟实验种群

介绍一种能够继代饲养二化螟Chilo suppressalis(Walker)实验种群的天然饲料---"甜玉米粒"及相应饲养方法。结果显示,甜玉米粒和马蹄的饲养成绩皆不同程度地高于稻苗、甘蔗和田间种群。取食甜玉米粒的幼虫存活率达92.0%,显著高于其余3种天然饲料。平均蛹重为60.7mg,单雌产卵量达197.4,除性比为0.9∶1之外,其重要生物学指标和此前报道的饲养成绩最好的马蹄没有显著差异,但成本更低,且更利于清洗消毒等加工处理,因而更适于在实际生产中大量饲养二化螟实验种群。     

Effects of Hexaflumuron and Pyriproxyfen on the purified Phenoloxidase of Chilo suppressalis Walker (Lepidoptera: Crambidae)

Effects of two insect growth regulators (IGRs), hexaflumuron and pyriproxyfen, were studied on the purified phenoloxidase (PO) of Chilo suppressalis. Purification procedure revealed two isozymes of PO, namely POI and POII. IC₅₀ concentrations of hexaflumuron and pyriproxyfen on POI were 0.36, 0.23?μg/ml and on POII were 0.105, 0.42?μg/ml, respectively. Determination of optimal pH and temperature revealed pH 5 and temperature 40?°C as the optimal values for the enzymatic activity. Treating POs with IC₅₀ concentrations of two IGRs was pH and temperature dependent. Effects of these IGRs on POI caused significant increase of K_m value versus control suggesting competitive inhibition. Hexaflumuron and pyriproxyfen cause reduction in V_max value of POII versus control suggesting non-competitive inhibition. The current study shows direct effects of two IGRs on purified PO of C. suppressalis for the first time. These findings could be helpful to develop safe compounds with inhibitory mechanism on PO to neutralise insect immune responses against entomopathogenic agents.