球孢白僵菌对温室蚜虫的侵染生物学

研究了球孢白僵菌在不同浓度、施菌方式、温度和相对湿度下对温室蚜虫的侵染力以及接种后对蚜虫的侵染速率。结果表明,高(109个孢子.mL-1)、中(108个孢子.mL-1)、低(107个孢子.mL-1)3个浓度剂量对蚜虫都有较强的致病力,且浓度越大,蚜虫的死亡率越高,死亡时间越提前。用浸渍法和孢子浴法接种蚜虫,6 d的累积死亡率分别为100%和31.1%。在测试的3个温度(22、26、30℃)中,26℃时蚜虫侵染力最强,第3天出现死亡高峰,第5天时累积死亡率就达到100%,明显高于22、30℃的处理。相对湿度越大,球孢白僵菌的致病力越强,蚜虫死亡速度越快。在温湿度组合中相对湿度为95%时,温度对白僵菌的侵染力几乎无影响,但影响发病速度,相对湿度低于95%时,26℃的侵染力始终高于22和30℃时的侵染力。通过接种后不同时间段用0.2%百菌清处理蚜虫测定该菌株的侵染速率,结果表明接种后24 h是该球孢白僵菌有效侵染蚜虫的关键时期。     

球孢白僵菌在红火蚁体表侵染的扫描电镜观察

利用扫描电镜观察了球孢白僵菌Beauveria bassiana Bb04菌株分生孢子对红火蚁Beauveria bassiana 工蚁体壁的侵染过程。结果表明: 分生孢子多分布在红火蚁工蚁节间膜、胸部的褶皱、气门、体壁的凹陷部位、刚毛窝附近, 以及着生较密刚毛的足上。萌发的分生孢子在节间膜以及体表缝隙、刚毛窝及刚毛稀少的凹陷部位、胸部褶皱和足胫节处入侵。分生孢子在附着12 h后开始萌发, 接种后18 h附着在节间膜处的孢子首先侵入成功, 接种后24 h刚毛窝附近孢子萌发入侵, 接种后60 h胸、腹和足等部位的孢子均成功穿透侵入表皮。分生孢子可以直接以芽管侵入表皮, 也可以产生附着胞再侵入。     

球孢白僵菌对桃蚜接种后特定时间内的侵染率

用球孢白僵菌 (Beauveriabassiana)BBSG870 2菌株的分生孢子悬液 (5× 10 6个·ml-1孢子 )对桃蚜 (Myzuspersicae)始产若蚜的成蚜进行表面接种 ,在接种后 5 6h内 ,每隔 8h取样用 0 .2 %百菌清处理蚜虫 ,使其体表残存的孢子全部失活 ,分别置于 10℃和 2 0℃下逐日观察感染引起的死亡 .结果表明 ,10℃下接种后 5 6h、2 0℃下接种后 40h内各时间段有效侵染引起的死亡率相互间存在显著差异 ,并与不用杀菌剂的对照处理差异显著 (P <0 .0 5 ) .与对照相比 ,接种后 8、16、2 4、32、40和 5 6h内 ,10℃下的有效侵染率分别为 2 2 .9、48.8、6 4.9、80 .4、72 .7和 98.3% ,2 0℃下分别为 31.6、48.8、5 8.6、86 .9、97.2和 98.7% .由此表明 ,在 10～ 2 0℃范围内 ,接种后 2 4h内是该菌有效侵染桃蚜的关键时段 ,有效侵染率达 5 9～ 6 5 % .     

球孢白僵菌不同感染方式侵染棉铃虫幼虫的毒性比较及组织病理变化

为明确球孢白僵菌在不同感染方式下对棉铃虫的侵染能力, 采用饲喂法和浸渍法测定了球孢白僵菌HFW-05对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner) 2龄幼虫的致病力, 并通过组织切片显微技术、 扫描电镜技术观察了球孢白僵菌HFW-05对棉铃虫的致病方式。结果表明: 白僵菌HFW-05可通过消化道（饲喂法）成功侵染2龄棉铃虫, 接种感染6 d后的校正死亡率为75.8%。经由体表（浸渍法）接种白僵菌HFW-05的试虫, 试验中体重的变化和取食量与对照相近（6 d校正死亡率仅为17.3%, 不能通过体表达到致病效果）。组织病理学变化表明: 26±1℃条件下, HFW-05菌株对棉铃虫以消化道侵染为主, 侵染后可导致寄主中肠微绒毛脱落严重, 肠壁组织溶解并最终只剩余底膜; 马氏管变形萎缩, 边缘向外突出隆起, 管径变大; 脂肪体萎缩解体, 结构松散; 表皮下的细胞被菌丝侵染破坏。浸渍法接种的试虫, 切片观察处理6 d后试虫, 体内未发现菌丝, 肠壁组织正常完整。扫描电镜观察, 浸渍法接种的分生孢子未能穿透棉铃虫表皮, 而是贴于寄主表皮表面生长, 在湿度合适的条件下, 菌丝生长到一定时间后断裂成为芽生孢子。白僵菌HFW-05可经由消化道对棉铃虫达到较高的致病效果, 在一定程度上弥补外界环境对白僵菌侵染的不利影响, 对今后应用白僵菌进行生物防治具有重要意义。     

利用冷冻切片对球孢白僵菌侵染西花蓟马过程的观察

为探索球孢白僵菌对西花蓟马的侵染,研究球孢白僵菌在西花蓟马体表和虫体内的侵染过程,采用冷冻切片与HE染色技术,对被球孢白僵菌侵染的西花蓟马成虫进行组织切片及HE染色。结果表明,接菌4 h,体表粘附的孢子开始萌发,8-12 h芽管继续伸长并出现穿透体壁。18 h虫菌体出现在西花蓟马体内,球孢白僵菌成功侵入西花蓟马体内。之后,西花蓟马体内虫菌体、菌丝明显增多,各组织器官均受到感染,消化道、肌肉组织等发生病变。     

球孢白僵菌侵染普通齿蛉幼虫的显微观察和感病症状

利用扫描电镜和超清显微系统观察了球孢白僵菌Beauveria bassiana分生孢子对普通齿蛉Neoneuromus ignobilis幼虫体表和伤口的侵染过程以及伤口恢复过程。结果表明,当普通齿蛉幼虫体表被球孢白僵菌侵染后,孢子多散布于节间膜、背部褶皱、体表管状凸起和体表凹陷处及其刚毛窝附近,并在节间膜和背部褶皱、刚毛窝及体表管状凸起部位入侵。分生孢子可能直接经由芽管进入表皮,也可能形成附着胞后再入侵。正常试虫接菌后48 h反应迟钝,72～120 h后开始死亡,96～120 h后死亡率达到83.33%;带有伤口的试虫接菌后症状与正常试虫基本相同,但死亡数量的高峰提前约12 h。研究结果对降低普通齿蛉人工养殖过程中因球孢白僵菌侵染而造成的死亡提供了理论依据。     

球孢白僵菌响应氧化胁迫的分子机制研究进展

球孢白僵菌作为模式丝状真菌,以分生孢子、菌丝体、虫菌体等多种形态存在,在真菌孢子发育、寄主与宿主互作的研究中具有重要意义。同时,球孢白僵菌又是一类广泛应用的真菌杀虫剂,对森林防护和农业生产具有实际应用价值。球孢白僵菌的相关基因被敲除后,突变体响应氧化胁迫,孢子发育和毒力会发生改变。本文综述了近年来球孢白僵菌在响应氧化胁迫方面的研究进展,为丝状真菌氧化胁迫信号途径的研究提供参考。     

利用RAPD-PCR检测三种白僵菌及球孢白僵菌种内变异

采用PCR-RAPD技术研究了球孢白僵菌2株野生型多孢株及其各1株单孢分离株的 RAPD扩增片段的多态性,比较了彼此间的相似率。结果显示,相似率在63.6～99.3％之间变化很大,表明各分离子间的基因组DNA已发生变化。球孢白僵菌与另一种白僵菌布氏白僵菌之间的相似率在64.9％～80.9％之间,与粘孢白僵菌之间的相似率在50.0～61.9％之间。     

球孢白僵菌对小猿叶甲的致病力测定

在室内研究了分离自小猿叶甲的一株球孢白僵菌(SCAU-BB 01D)对小猿叶甲的致病力。结果表明,该菌株能感染小猿叶甲的成虫和各龄幼虫,但对不同虫期的致病力存在差异。在105~108孢子/m l的浓度范围内,随着处理浓度的升高,各虫期小猿叶甲的感病死亡率增加,在最高浓度1×108孢子/m l,处理后成虫第14天及1~3龄幼虫第10天的累计死亡率分别为84.7%、94.0%、96.0%和81.0%。用TDM模型对成虫和各龄幼虫的致病力数据进行模拟,所建模型均顺利通过Hosm er-L em eshow拟合异质性检验,表明模型拟合良好,并由模型估计出了该菌株对小猿叶甲各虫期的致死剂量与致死时间。在处理后第10天,成虫和1~3龄幼虫的致死中浓度(LC50)分别为2.68×107、1.07×106、1.63×105孢子/m l和8.31×106孢子/m l,而第14天成虫的LC50为2.38×106孢子/m l。随着浓度的增加,各虫期所需的感病死亡时间缩短,在最高浓度1×108孢子/m l,球孢白僵菌对小猿叶甲成虫及1~3龄幼虫的致死中时(LT50)分别为9.28、4.29、4.40d和5.06 d。综合分析白僵菌对各虫期的致死剂量及致死时间可以看出,不同虫期的小猿叶甲对球孢白僵菌敏感性不同。结果表明该菌株在小猿叶甲生物防治中具有一定的潜力。     

一株感染家蚕的高致病性白僵菌的筛选及发酵条件优化

【背景】球孢白僵菌是一种重要的昆虫病原真菌,通过侵染幼蚕可制备白僵蚕。白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。【目的】从7株不同来源的白僵菌中筛选获得高毒力白僵菌并优化其发酵条件,为制备白僵蚕提供优质的菌种资源。【方法】从不同白僵蚕体内分离获得7株白僵菌菌株(SDJC-1、SDJC-2、SDJC-3、GXHC-1、SDND-BB、AT-3006和SQJC-1),通过生物学特性观察、产蛋白酶和几丁质酶活力分析及对家蚕的致死力等研究,筛选得到一株致病力高、性状优异的白僵菌株,并对其最适发酵条件进行探索。【结果】菌株SDJC-3的生物学性状优异,产孢量较高,家蚕致死率达75%,其制备的白僵蚕成品个头大且饱满,横截面丝腺环清晰,品质较好。通过对菌株SDJC-3进一步进行发酵优化,发现其最适生长温度为27℃、最优发酵转速为180 r/min、最适的发酵液体积占比为1/5 (250 mL培养瓶)。【结论】本研究将为人工利用白僵菌制备白僵蚕及提高其产量和品质提供理论基础。     

草菇VvLaeA调控球孢白僵菌的生长发育

食用真菌草菇[Volvariella volvacea(Bull.ex.Fr.)Sing.]VvLaeA在调控真菌发育方面的功能并不清楚。本研究在对草菇VvLaeA进行生物信息学分析基础上,通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法将超量表达启动子Vvgpd和草菇VvlaeA基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)进行融合,并将融合片段克隆入pK2(bar)载体。采用农杆菌介导的转化方法将重组载体pK2(bar)-OEVvlaeA转入球孢白僵菌中进行表达,测定转化子的菌株发育情况。结果表明,草菇VvLaeA与其他真菌的蛋白同源性较低;和野生型相比,转化菌株的菌落直径显著增大,色素减少,分生孢子产量和萌发率均显著下降,对胁迫反应的敏感性增强。进一步研究发现,转化菌株分生孢子的细胞壁结构成分发生改变,和分生孢子发育相关基因的表达被显著下调。提示草菇VvLaeA能提高球孢白僵菌菌株的生长速率,而负调控色素沉积和分生孢子发育,这为草菇基因功能鉴定提供了启示。     

Effect of different isolates of Beauveria bassiana on field populations of Lygus hesperus

Lygus hesperus (Knight) (Hemiptera: Miridae) is a particularly damaging pest of many crops in the Western United States. Current control tactics are chemically based and there is some concern over resistance building up in populations. Based on previous laboratory studies conducted in California and Mississippi, USA, two new isolates of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin (Deuteromycotina: Hyphomycetes) were selected for field-testing against L. hesperus in California. Alfalfa plots were treated with one of three isolates of B. bassiana (a commercial isolate, an isolate from CA (WTPB2) or an isolate from MS (TPB3)) or the chemical pesticide Warrior T. More than 75% of the adults collected from plots 3 days after application with B. bassiana were infected but no differences in percentage infection occurred among fungal treatments. In addition, approximately 30% of the insects collected from control plots or plots treated with Warrior T were also infected. PCR analysis using SSR markers revealed that the isolate causing most of the infections in fungus treated plots was the isolate applied. A mix of infections was found in control plots and plots treated with Warrior T. Despite high levels of infection, no significant reductions of adult populations occurred until 10–14 days after application when plots treated with Warrior T or B. bassiana had about half the numbers of adult L. hesperus as the control plots.     

一株感染家蚕的高致病性白僵菌的筛选及复合诱变

【背景】白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。目前,许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度,使得蚕的僵化死亡率难以保证。提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向。【目的】利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株,为僵蚕工厂化生产提供优良菌株。【方法】利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌,运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变,并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力。【结果】分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana Bb1003。通过对致死率和正突变率的考察,确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为15 W)照射30 min,微波(功率为800 W、额定微波频率2 450 MHz)辐照60 s。筛选后得到6株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5和UMCM6)。菌株UMCM2对家蚕的僵化率高达...     

球孢白僵菌种内比较线粒体基因组学分析

【目的】明确球孢白僵菌种内线粒体基因组的分化程度。【方法】从GenBank下载已知的球孢白僵菌6个菌株线粒体基因组序列,详细分析基因组的组成结构,比较外显子区、内含子区和基因间区的碱基变异情况,分析菌株间的系统发育关系。【结果】球孢白僵菌不同菌株的线粒体基因组大小为28.8–32.3 kb,都有14个常见的核心蛋白编码基因、2个rRNA基因和25个tRNA基因,具有很强的共线性关系。但是,不同菌株含有的线粒体内含子数目存在差异(2–5个/菌株),在cox1、cox2和nad1基因中表现出内含子插入/缺失多态性,这是导致线粒体基因组大小变化的主要因素。对外显子、内含子和基因间区的碱基变异情况进行分析,发现内含子和基因间区相对变异较大,而外显子区相对变异较小。系统发育分析发现,这些球孢白僵菌菌株以很高的支持度聚在一起,具有相同内含子分布规律的菌株也具有较近的聚类关系。【结论】本研究首次报道球孢白僵菌因内含子数目不同、插入缺失突变和单核苷酸变异等在线粒体基因组上表现出较大程度的遗传分化,为认识真菌种内线粒体基因组分化提供了新的证据。     

腺苷酸核糖基化因子BbarfA介导白僵菌孢子萌发和毒力

【目的】探究腺苷酸糖基化因子ARF在球孢白僵菌(Beauveria bassiana)中存在种类及生物学功能。【方法】利用BLASTp搜索球孢白僵菌非冗余蛋白数据库,鉴定ARF并进行聚类分析,结合表达分析、反义抑制、超量表达野生型基因和GTP解离位点与结合位点突变的基因,解析其中1个ARF与白僵菌发育分化、逆境胁迫反应和毒力的关系。【结果】球孢白僵菌中存在至少6个ARF或类似蛋白,分别聚类于酵母、人类ARF及其类似蛋白的不同类群。其中BBA_01574与人类的ARF3、ARF4和ARF5聚为一类,命名为BbarfA。BbarfA在成熟的分生孢子和球形膨大时期表达明显高于芽管伸长期。反义抑制BbarfA加速了孢子萌发,提高了菌株毒力,而超量表达BbarfA和点突变GTP解离区域的BbarfA则延迟了孢子萌发速度,降低了菌株毒力。尽管BbarfA转录受高盐、髙渗、氧化和高温胁迫的诱导,但遗传修饰的转化子与野生菌株对上述胁迫反应的敏感性无明显差异。【结论】BbarfA介导分生孢子萌发和毒力。     

二种交配型球孢白僵菌对亚洲玉米螟的生态控制作用

利用生物种间互做关系抑制农业害虫的暴发是生物防治的重要手段。为探讨二种交配型内共生球孢白僵菌与玉米之间的互惠关系及其形成的共生体在亚洲玉米螟控制中的生态效应,以玉米为宿主植物,以球孢白僵菌孢子悬浮液进行灌根,在温室内构建了二种交配型(MAT1-1-1型,B5;MAT1-2-1型,B2)球孢白僵菌-玉米共生体,并研究了共生体对玉米的生长、对亚洲玉米螟的产卵选择和幼虫发育及其对球孢白僵菌生物学特性的影响。结果显示:通过叶片离体培养、ITS基因和交配型基因MAT检测,均能检测到白僵菌的内生定殖;MAT1-2-1型B2菌株定殖检出率高,MAT1-1-1型B5菌株在混合型接种中定殖有优势。回收后的球孢白僵菌菌落直径和毒力无显著性变化,但其产孢量都显著提高其中回收B5处理组来源菌株的产孢量提高最显著。接种过球孢白僵菌的玉米植株地上部生长速度、生物量和地下根系生物量均优于对照组,其中根系干重明显增加,而地上植株干重也相对增加。MAT1-1-1型菌株B5对共生体玉米植株地上高度促生长贡献明显;MAT1-2-1型菌株B2对共生体玉米植株地下干重增加贡献明显。总体上球孢白僵菌内生定殖对玉米地下根系生物量影响大于对地上植株生物量的影响。在产卵选择性试验中,各处理组亚洲玉米螟的产卵量显著少于对照组。共生体对亚洲玉米螟产卵具有明显的趋避作用,MAT1-2-1型菌株B2对产卵的趋避作用明显,而MAT1-2-1型菌株B5的趋避作用较弱。在人工接种幼虫的试验中,处理组回收的亚洲玉米螟幼虫存活率均显著低于对照组,其中,B5组回收幼虫的存活率最低,仅为38.33%;处理组的化蛹率与对照组差异不显著,但B5组的回收幼虫化蛹率显著低于B2组和对照组,仅为34.77%,这说明MAT1-1-1型B5菌株对玉米螟幼虫发育抑制最明显。上述结果表明,不同交配型球孢白僵菌内生定殖效率有差异,在经过内生定殖后在产孢量方面有显著性提高,两个交配型菌株在联合应用时具有协同增效作用;两个交配型菌株均能够通过内生定殖与玉米形成共生体并促进玉米植株的生长,这显示球孢白僵菌和玉米之间已经建立具有互惠关系的共生体。这种共生体通过趋避亚洲玉米螟产卵、抑制幼虫存活和降低化蛹率等方面的潜力虽然不一样,但都有助于对亚洲玉米螟的可持续生态防治,也证明了共生体的建成有效提高了玉米的生态适应性,为利用球孢白僵菌内共生性实施亚洲玉米螟防控提供了新思路。     

Effects of different Beauveria bassiana isolates on field populations of Lygus lineolaris in pigweed (Amaranthus spp.)

The tarnished plant bug, Lygus lineolaris (Palisot de Beauvois), is a pest of various fruit, vegetable, fiber, and seed crops; including cotton. Lygus spp. populations often build on alternate host plants before moving to cotton, and in the midsouthern U.S. wild host plants, such as pigweed (Amaranthus spp.), play a major role in L. lineolaris population development. Three isolates of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana (Balsamo) were evaluated for L. lineolaris control in redroot pigweed (Amaranthus retroflexus L.): one from L. lineolaris in Mississippi (TPB3); one from Lygus hesperus (Knight) in California (WTPB2); and one commercial isolate from Mycotrol^® (GHA). Fungal applications resulted in moderate to high mycosis in adults (33 to 80%) and moderate mycosis in nymphs (36 to 53%) that were collected from field plots at 2 days post-treatment and incubated under laboratory conditions. Although TPB3 was previously found to be more pathogenic in laboratory bioassays, there was not a consistent separation of this isolate from the other two isolates in field trials. Where differences in adult mycosis or mortality were observed, TPB3 was the most pathogenic. However, in one field trial 7 day mortality for nymphs treated with GHA was higher than those treated with TPB3 or WTPB2. Infection rates at 2, 7, and 14 days post-treatment from caged and non-caged adults suggested that movement of adults among plots occurred, which could have masked some treatment effects. Fungal treatments did not significantly reduce populations relative to controls. This may have been caused by delayed mortality rates under field conditions and/or difficulties with estimating population change under field conditions characteristic of wild host plant populations (e.g., heterogeneous populations, adult movement, and small plot size). Further work evaluating time–dose–mortality over dynamic temperatures, spring and fall field trials on this and other wild hosts, and improved methods for estimating populations on wild hosts are needed.     

Whorl and pollen-shed stage application of Beauveria bassiana for suppression of adult western corn rootworm

The corn rootworm complex is the most damaging insect pest of corn (Zea mays L.). This study was conducted to determine the efficacy of whorl and pollen-shed stage applications of a granular formulation of Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin for control of adult western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte). The effect of application time (whorl-stage, pollen-shed) and plant surface exposed (leaves and leaf collars; silks; leaves, leaf collars, and silks) on level of beetle fungal infection were investigated. In addition, the number of colony forming units of B. bassiana in the corn leaf collar area was quantified. In the three years (1998–2000) of the study, application of B. bassiana at whorl-stage did not significantly increase beetle fungal infection. Beauveria bassiana applied to plants at pollen-shed in 1998 resulted in a significant increase in beetle infection with 51% of beetles from treated plants infected and 6.0% from control plants. Similar applications at pollen-shed in 1999 and 2000 resulted in very low infection levels. Beauveria bassiana application at pollen-shed stage significantly increased the number of colony forming units per leaf collar during all years of the study. Beetle infection with B. bassiana did not differ consistently among plant surface to which beetles were exposed for either application. Increased fungal load in leaf collars was not correlated with increased levels of adult infection. Increased rates of B. bassiana and application when beetles are present on the plants are likely needed to significantly increase infection rates.