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…     

昆虫病原线虫共生细菌的代谢产物

昆虫病原线虫共生细菌寄生于昆虫病原线虫肠道内 ,二者互惠共生。该菌革兰氏染色阴性 ,属肠杆菌科 (Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ) ,包含两个属———嗜线虫致病杆菌属 (Ｘｅｎｏｒｈａｂｄｕｓ)和发光杆菌属 (Ｐｈｏｔｏｒｈａｂｄｕｓ)。其中嗜线虫致病杆菌与斯氏线虫 (Ｓｔｅｉｎｅｒｎｅｍａ)共生 ,发光杆菌与异小杆线虫 (Ｈｅｔｅｒｏｒｈａｄｉｔｉｓ)共生。近几年 ,随着对共生菌研究的逐渐深入 ,发现共生菌能产生许多有应用潜力的代谢产物 ,如杀虫蛋白、抑菌物质、抗癌物质、胞外酶、胞内晶体蛋白、色素及荧光素等。特别是…     

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.     

嗜线虫致病杆菌血腔毒素Tp40的纯化和特性分析

[目的]嗜线虫致病杆菌是一种昆虫病原线虫共生菌,它能够产生多种杀虫毒素.本研究旨在从嗜线虫致病杆菌Xenorhabdus nematophila HB310菌株的细胞内纯化新的杀虫蛋白毒素,并对其进行基因克隆和序列分析.[方法]应用盐析和制备型非变性凝胶电泳等方法纯化蛋白,再通过对5龄大蜡螟幼虫血腔注射进行活性筛选.对获得的目的蛋白与已知蛋白进行同源分析,克隆出该目的蛋白的基因序列,从而进行相应的基因和氨基酸序列分析.[结果]本研究纯化的Tp40蛋白对大蜡螟LD50为68.54 ng/头,其SDS-PAGE电泳图谱只显示出一条分子量约为42 kDa的多肽.Western印迹分析表明Tp40与已知的Txp40为同源蛋白,并且仅存在于细胞内.编码该蛋白的基因开放读码框全长1107bp(GenBank登录号:EU095326),编码368个氨基酸残基,预测分子量为41.5 kDa,等电点为8.66,与GenBank中的其余13株昆虫病原线虫共生菌所包含的相似基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列比较,同源性分别为85%～99%和70%～99%.[结论]Tp40蛋白具有很高的血腔杀虫活性,其基因序列具有较强的保守性,是昆虫病原线虫共生菌复合体杀虫过程中的一种关键因子.     

昆虫病原真菌毒素对昆虫的作用机制研究进展

昆虫病原真菌是昆虫病原微生物中一个最大的类群 ,约有 75 0多种 ,寄主范围较广 ,可寄生 5个目2 4个科 2 0 0余种昆虫。 1 879年Ｍｅｔｃｈｎｉｋｏｆｆ用绿僵菌 (Ｍｅｔａｒｈｉｚｉｕｍａｎｉｓｏｐｌｉａｅ)防治奥国塞丽金龟 (Ａｎｉｓｏｐｌｉａａｕｓｔｒｉａｃａ)获得成功 ,并且生产出大量用于生物防治的绿僵菌孢子产品[1] 。随后昆虫病原微生物用来防治害虫的研究与应用渐多 ,到目前为止已有 5 0多种真菌制剂在世界各国注册使用[2 ] 。毒素被认为是昆虫病原真菌对付昆虫的一种有效手段。Ｓｕｚｕｋｉ[3 ] 和Ｃｈａｍｐｌｉｎ[4 ] 分…     

致病杆菌属和光杆状菌属细菌杀虫毒素蛋白

致病杆菌属和光杆状菌属细菌是一类分别与斯氏线虫属和异小杆属线虫共生的昆虫病原细菌 ,属肠杆菌科 ,此类细菌产生的杀虫毒素蛋白是近年来发现的一类高效、杀虫谱广的新型杀虫蛋白。此类毒素蛋白对多种昆虫具有注射和口服毒性 ,在同一菌株中有多个杀虫基因 ,各杀虫蛋白基因之间具有协同毒力效应 ,杀虫蛋白基因在大肠杆菌和植物中表达的毒素蛋白对多种害虫具有口服毒性。     

不同昆虫寄主对昆虫病原线虫共生菌的敏感性比较

用菜青虫、棉铃虫、甜菜夜蛾、玉米螟、粘虫、黄粉虫等 6种昆虫对 1 0株昆虫病原线虫共生菌进行了敏感性测定。结果表明 :供试菌株对 6种昆虫都有胃毒活性 ,不同菌株对同一种昆虫的毒力差别较大 ,同一菌株对不同昆虫差别也很大。 1 0株菌在 1 2 0h对菜青虫的校正死亡率和体重抑制率均最高 ,显然是最敏感的寄主。在 1 0株共生菌中 ,XenorhabdusnematophilaHB3 1 0 5 9菌株的胃毒活性最高。     

伯氏致病杆菌IDP16 蛋白抑制大蜡螟的免疫反应

[目的]从伯氏致病杆菌(Xenorhabdus bovienii)胞外组分中分离纯化出能够抑制大蜡螟(Galleria mellonella)免疫反应的一种蛋白,研究其在昆虫病原线虫及其共生菌致病过程中的作用.[方法]采用硫酸铵沉淀和柱层析的方法对活性蛋白进行分离和纯化,通过体内注射并观察血淋巴黑化进行活性蛋白的筛选;采用荧光微球和琼脂糖小球评价活性蛋白对血细胞吞噬、包被作用的影响;采用双向电泳结合质谱分析对活性蛋白进行鉴定,设计引物用PCR的方法克隆其编码基因,利用pET 30a载体进行原核表达,以亲和层析纯化重组蛋白.[结果]纯化得到一个昆虫免疫抑制蛋白,命名为IDP16,该蛋白可显著抑制大蜡螟血淋巴中的多酚氧化酶活性,降低血细胞的吞噬和包被作用.克隆得到其编码基因并进行了原核表达,重组蛋白仍具有免疫抑制活性.[结论]伯氏致病杆菌产生的IDP16蛋白能够抑制昆虫的免疫反应,在共生菌和宿主昆虫互作过程中起着重要的作用.     

昆虫病原线虫研究概况

昆虫病原线虫 (ｅｎｔｏｍｏｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｎｅｍａｔｏｄｅｓ)是本世纪发展起来的一种有潜能的生物防治因子[1] 。它具有寄主范围广、能主动寻找寄主、对人畜及环境安全无毒 ,并能人工大量培养等优点。因此 ,在农药污染日益严重、害虫抗药性发展迅速的今天 ,昆虫病原线虫已成为可持续发展农业的迫切需要 ,受到国际生防领域的重视。特别是斯氏科线虫和小杆科线虫 ,已成为当前国际生防领域研究热点之一。本文简要概述了线虫的生物学特性、分类及致病机理等方面的研究 ,并结合目前存在的问题探讨了昆虫病原线虫的研究方向和发展前景。1…