基于幼虫粪便的小菜蛾肠道细菌分离鉴定及其抗生素敏感性分析

【目的】昆虫肠道微生物对于其食物消化、生长发育以及环境适应性等方面都具有重要作用,本研究旨在探究小菜蛾 Plutella xylostella (L.)幼虫肠道可培养细菌的菌群结构及抗生素敏感性。【方法】对小菜蛾3龄幼虫粪便进行了细菌分离培养和16S rDNA分子鉴定,并采用纸片扩散法对之进行了药敏试验。【结果】小菜蛾3龄幼虫肠道有5属6种细菌,即蒙氏肠球菌 Enterococcus mundtii、欧文氏菌属 Erwinia 2种、成团泛菌 Pantoea agglomerans 、类芽孢杆菌Paenibacillus sp.和栖稻假单胞菌 Pseudomonas oryzihabitans,均与小菜蛾中肠细菌已知种不同,其中蒙氏肠球菌数量最多;蒙氏肠球菌、桃色欧文氏菌和成团泛菌对青霉素、氨苄青霉素、麦迪霉素、克拉霉素和洁霉素均不敏感,而对磷霉素、万古霉素和强力霉素等表现出相似的敏感性。【结论】小菜蛾幼虫肠道细菌菌群组成具有多样性,且存在天然耐药性现象。本研究为进一步开展小菜蛾幼虫肠道细菌微生物区系及功能细菌的研究提供了菌株材料和研究基础。     

不同抗药性水平二化螟幼虫中肠细菌群落多样性分析

为探讨二化螟Chilo suppressalis （Walker）肠道微生物多样性与抗药性的关系, 本研究采用基于16S rDNA 的变性梯度凝胶电泳(DGGE)和16S rDNA文库序列分析方法, 检测和分析了二化螟4个抗药性水平不同的种群幼虫中肠细菌群落多样性。生测结果表明, 以二化螟黑龙江种群（HLJ种群）作为相对敏感品系, 连云港种群（LYG种群）对杀虫单、 毒死蜱、 三唑磷的抗性为低抗至中抗水平, 瑞安种群（RA种群）和诸暨种群（ZJ种群）的抗性为中抗至极高抗水平, 这3个种群对阿维菌素均为敏感水平。16S rDNA文库序列分析表明, PCR 扩增得到的16S rDNA基因代表了二化螟幼虫中肠内21种细菌系统发育型, 其中大多数属于链球菌属Streptococcus。在不同抗药性水平二化螟种群中, 幼虫中肠微生物群落除ZJ种群的Lactococcus garvieae, L. lactissubsplactis和Ochrobactrum anthropic等3种菌较丰富外, 其余均以肠球菌属Enterococcus为主。DGGE 图谱显示, HLJ种群条带较为单一, LYG种群条带最为丰富, ZJ种群与RA种群条带丰富度相似。4个种群均出现Enterococcus faecium, E. hirae. 和Arthrobacter sp.等细菌, 且以肠球菌属Enterococcus为主。结果显示了不同抗药性水平的二化螟种群中肠细菌群落的丰富度存在差异, 推测可能与二化螟不同抗药性差异有关。     

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。     

家蚕肠道产蛋白酶细菌的分离筛选与分子鉴定

目的肠道细菌对家蚕具有重要的生理作用,探明家蚕肠道产蛋白酶细菌菌群对家蚕肠道细菌的高效开发与利用具有十分重要的意义。方法从菁松×皓月品种4龄家蚕肠液中分离与纯化肠道细菌,获得一株产高活力蛋白酶细菌,对该菌菌落进行形态学鉴定及菌体的显微镜检并结合16S rDNA方法进行了鉴定。结果该菌为革兰阴性杆菌,属于嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophom onas maltophilia)。结论该产蛋白酶细菌产酶能力较高,可进一步开发研究并用作微生态制剂。     

斑蝥素对粘虫和小菜蛾幼虫中肠组织的影响

粘虫 Mythimna separata (Walker) 和小菜蛾Plutella xylostella L.的幼虫经斑蝥素处理后,中肠组织发生明显的病变。粘虫幼虫中肠柱状细胞微绒毛脱落,杯状细胞变大,质膜消失;线粒体不规则肿胀,内嵴排列紊乱、溶解、断裂;粗面内质网扩张明显,核糖体脱落;细胞核肿胀,染色质浓缩,偏移。小菜蛾幼虫中肠组织病变更为明显。表明斑蝥素主要作用于中肠的膜系统,为进一步探讨其毒理机制提供了理论依据。     

蟋蟀后肠纤维素降解细菌的分离与鉴定

近年来,具有农业、能源和环保价值的昆虫微生物种类和基因得到了开发,昆虫肠道微生物展示了其巨大的应用潜力,本研究旨在从蟋蟀后肠分离和鉴定纤维素降解细菌。首先采用羧甲基纤维素钠液体培养基对蟋蟀后肠中的微生物进行富集培养,然后使用羧甲基纤维素钠固体培养基分离和筛选单菌落,再通过16S rRNA测序对纤维素降解细菌进行分子鉴定,最后通过刚果红染色来进一步分析细菌降解纤维素的能力。从蟋蟀后肠中共分离出20株纤维素降解细菌,16S rRNA基因测序结果显示来自肠杆菌属(Enterobacter)9株,不动杆菌属(Acinetobacter)7株,克雷伯氏菌属(Klebsiella)2株,鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)1株和葡萄球菌属(Staphylococcus)1株。刚果红染色试验结果显示,克雷伯氏菌属两株PDSCDXS_2B和8B,鞘氨醇杆菌属PDSCDXS_7C和不动杆菌属PDSCDXS_12C具有较高的纤维素降解能力。这是首次从蟋蟀后肠分离和筛选出来具有纤维素降解能力的细菌,为昆虫源纤维素降解细菌的研究提供了微生物资源。     

芦笋老茎堆肥中嗜热细菌的分离与鉴定

利用稀释涂布法对芦笋老茎堆肥不同发酵阶段6个样品中的嗜热细菌进行分离,并采用16S rDNA序列分析方法对分离得到的菌落形态有明显区别的22株细菌进行鉴定.根据16S rDNA序列分析结果,22株细菌菌株中13株属于芽胞杆菌属(Bacillus),1株属于类芽胞杆菌属(Paenibacillus),4株属于假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas),1株属于肠杆菌属(Enterobacter),1株属于副球菌属(Paracoccus),1株属于短芽胞杆菌属(Brevibacillus),菌株D-b2在GenBank数据库中未找到与其相似的已知细菌属的序列,分类地位待定.从以上鉴定结果可以看出,芦笋老茎堆肥中的优势嗜热细菌主要是芽胞杆菌(Bacillus spp.)和假黄色单胞菌(Pseudoxanthomonas spp.).     

氢氧化细菌SDW-16的分离鉴定及促生特性

利用气体循环培养体系从沙打旺根际土壤分离得到1株氢氧化细菌SDW-16(GenBank登录号:KF835389),16S rDNA序列分析和生理生化特征鉴定其为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。菌株对植物促生机制的初步研究表明菌株SDW-16除具有铁载体分泌能力外,还具有产IAA和ACC脱氨酶活性,其中产IAA量为(21.62±0.30)μg/mL,ACC脱氨酶活力高达(8 372.17±805.43) nmol/(mg·h)。菌株SDW-16具有多项促生能力且均高于其他菌株,说明菌株SDW-16有较高的促生特性,同时也初步证明了氢氧化细菌的促生机制。     

柑橘黄龙病寄主长春花内生细菌的分离及功能鉴定

【目的】感柑橘黄龙病长春花植株与健康长春花植株不同部位内生细菌菌群结构及功能对柑橘黄龙病菌与长春花内生细菌的相关性研究提供理论基础。【方法】利用兼性厌氧可培养技术以及植物内生菌功能特性分析相结合的方法。【结果】分别从感病和健康长春花叶、茎、根的组织中分离获得67株内生细菌,与GenBank中29种细菌的相似性达到97%-100%。其中短小杆菌属(Curtobacterium sp.)、欧文氏菌属(Erwinia sp.)、蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)为感病长春花内生细菌的优势菌群,鞘胺醇单胞菌属(Brevundimonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)为健康长春花内生细菌的优势菌群;马胃葡萄球菌(Staphylococcus equorum)为两者的共同优势菌群。29种内生细菌进行功能分析,其中6株内生细菌至少具有4种功能特性,分属于马胃葡萄球菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小杆菌属、摩氏摩根菌(Morganella morganii)及溶杆菌属(Lysobacter sp.)5个属。【结论】感病与健康长春花植株中均含有丰富的内生细菌且差异较大,黄龙病菌的存在改变了长春花原有内生细菌的菌群结构。通过分析菌群的差异,有望找到与柑橘黄龙病菌生长相关的菌种。     

小菜蛾的耐热性

小菜蛾是世界范围内十字花科蔬菜上的重要害虫.临界高温(critical thermal maxi-mum,CTMax)是昆虫耐热性的常用指标.采用动态加热方法,利用自行组装的装置测定了小菜蛾的临界高温,以此作为其耐热性指标,研究发育阶段、饲养温度、世代、性别和热激对小菜蛾耐热性的影响.结果表明:25℃下饲养的小菜蛾4龄幼虫的CTMax均值为50.31℃,显著高于1龄幼虫(43.03℃)、2龄幼虫(46.39℃)、3龄幼虫(49.67℃)以及雌性成虫(45.76℃)和雄性成虫(47.73℃);不同饲养温度(20、25和30℃)下成虫耐热性无显著差异;30℃下饲养1代、3代及6代的不同世代成虫CTMax也无显著变化;所有处理雌雄成虫的CTMax无显著差异;40℃下45 min热激可使5日龄雄成虫的CTMax值从45.51℃增加到46.49℃.     

印楝素乳油对小菜蛾种群的控制作用

通过室内外系统试验探讨了印楝素乳油对小菜蛾Plutella xylostella种群的控制作用。结果表明,其控制作用主要表现在对成虫产卵的显忌避作用。对幼虫的拒食作用以及对生长发育的影响和减少幼虫危害为等方面,印楝素乳油0.005mL/59.0%,使小菜蛾种群趋势指数（I值）降为2.4干扰作用控制指数（IIPC）为0.1079,采用状态空间分析法就印楝素乳油施用后小菜蛾种群数量动态的模拟分析亦表明,其显的控制作用表现在种群发展初期对成虫的忌避作用。     

印楝素乳油x对-小菜蛾种群的控制作用

通过室内外系统试验探讨了印楝素乳油对小菜蛾Plutella xylostella种群的控制作用.结果表明,其控制作用主要表现在对成虫产卵的显著忌避作用、对幼虫的拒食作用以及对生长发育的影响和减少幼虫危害力等方面.印楝素乳油0.005 mL/L处理对成虫的忌避率为78.3%,对幼虫的选择性和非选择性拒食率分别为71.8%和62.9%,幼虫总取食量是对照的59.0%,使小菜蛾种群趋势指数(I值)降为2.4,干扰作用控制指数(1lpc)为0.1079.采用状态空间分析法就印楝素乳油施用后小菜蛾种群数量动态的模拟分析亦表明,其显著的控制作用表现在种群发展初期对成虫的忌避作用.     

云南弥渡小菜蛾发生及防治

通过田间调查 ,查明弥渡县小菜蛾年发生 1 0～ 1 2代 ,发生危害期有 9个月 ,一般有两个发生高峰期 ,即 4～ 6月和 9～ 1 0月 ,春季危害比秋季重 ;其发生影响因素主要有温度、降雨、十字花科蔬菜种植面积以及寄生蜂的种类和数量。针对小菜蛾发生规律及影响因素 ,提出了相应的防治措施。     

小菜蛾在温带地区越冬研究进展

小菜蛾是世界性重要害虫。在热带和亚热带地区冬季的十字花科植物上能正常发育繁殖,可见到各种虫态。但在温带冬季十字花科植物不能生长的地区,小菜蛾的越冬成为一个重要生态学问题。综述了亚洲、北美洲和欧洲小菜蛾越冬的研究进展。小菜蛾在日本的北海道、本州岛的北陆和东北大部分地区不能越冬,越冬北限相当于冬季积雪覆盖时间为60d的区域;在中国,小菜蛾不能在寒冷的东北地区越冬,在长江中下游以南地区冬季可见各虫态,但越冬北限尚不清楚;小菜蛾在冬天气候温和的韩国以及澳大利亚东南部继续发生;北美洲的加拿大西部和安大略地区大量的试验证明小菜蛾不能成功越冬,在美国南部小菜蛾冬季可正常发生,北部小菜蛾的越冬尚未见系统研究报道,但确认春季从南部运输的受小菜蛾感染的甘蓝等种苗是美国北部的重要虫源。小菜蛾在欧洲各地越冬的系统研究未见报道,没有证据表明在英国小菜蛾会发生有显著意义的越冬。目前小菜蛾越冬研究主要采用冬季直接试验观察和基于耐寒性试验的越冬预测两种方法。冬季直接试验观察法包括:(1)利用人工饲养的小菜蛾在田间各种潜在的越冬场所的越冬试验;(2)在秋播、野生或残留的十字花科植物上进行冬季种群的系统抽样调查;(3)越冬前后在前茬为十字花科植物的田块广泛搜寻普查小菜蛾的存活个体。基于耐寒性试验的越冬预测法:在获取小菜蛾越冬场所温度的基础上设计低温处理模式,试验低温处理后小菜蛾的存活率及后续发育和生殖。将试验数据和各地气温或小气候相结合,对小菜蛾在的越冬可能性进行推断。     

基于质谱和生物信息学分析的小菜蛾蛋白质鉴定

本研究以非模式昆虫小菜蛾Plutella xylostella为材料, 对比2, 3, 4龄幼虫的蛋白质组双向电泳图谱, 得到24个蛋白质差异点, 从中选取了编号为1111的差异表达蛋白质点进行质谱鉴定和生物信息学分析. 采用胶内酶解的多肽进行MALDI-TOF/TOF分析, 获得该点的肽质量指纹图谱（PMF）及串联质谱（MS/MS）图谱。将获得的PMF分别用MASCOT和ProFound等常用软件在NCBInr的Metazoa蛋白质数据库进行搜索, 匹配结果不理想. 进一步用PMF+MS/MS谱图搜索NCBInr的Metazoa蛋白质数据库, 以及小菜蛾EST数据库。 在NCBInr库中匹配结果为拟暗果蝇Drosophila pseudoobscura中的一种假定蛋白GA18218-PA, 而用EST库搜索的结果为家蚕Bombyx mori的ATP合酶的亚基。为验证搜索结果, 将该蛋白质点进行磺基异硫氰酸苯酯（SPITC）化学衍生后de novo测序, 最后确认该点可能为ATP合酶的一个亚基。最后着重讨论了蛋白质的质谱鉴定与生物信息学分析的联合使用, 希望据此选择出最适合于非模式昆虫蛋白质组学鉴定的方法。     

cDNA cloning and induction of tyrosine hydroxylase gene from the diamondback moth,Plutella xylostella

We cloned a full‐length tyrosine hydroxylase cDNA from the integument of the diamondback moth, Plutella xylostella. In the phylogenetic tree, tyrosine hydroxylase (PxTH) clustered with the other lepidopteran THs. Serine residues in the PxTH sequence, namely Ser²⁴, Ser³¹, Ser³⁵, Ser⁵³, and Ser⁶⁵, were predicted to be the target sites for phosphorylation based on PROSITE analysis. In particular, Ser³⁵ of PxTH is highly conserved across a broad phylogenetic range of animal taxa including rat and human. Western blot analysis using both PxTH‐Ab1 and PxTH‐Ab2 polyclonal antibodies verified the expression of PxTH in all life cycle stages of P. xylostella, namely the larval, pupal, and adult stages. To examine the possible immune function of PxTH in P. xylostella, PxTH gene expression was investigated by RT‐PCR and western blotting analysis after challenging P. xylostella with bacteria. PxTH expression was elevated 1 h post‐infection and was continued till 12 h of post‐infection relative to control larvae injected with sterile water. © 2010 Wiley Periodicals, Inc.     

Biological control of the diamondback moth, Plutella xylostella: A review

The diamondback moth (DBM), Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae), is one of the most destructive cosmopolitan insect pests of brassicaceous crops. It was the first crop insect reported to be resistant to DDT and now, in many crucifer producing regions, it has shown significant resistance to almost every synthetic insecticide applied in the field. In certain parts of the world, economical production of crucifers has become almost impossible due to insecticidal control failures. Consequently, increased efforts worldwide have been undertaken to develop integrated pest management (IPM) programs, principally based on manipulation of its natural enemies. Although over 130 parasitoid species are known to attack various life stages of DBM, most control worldwide is achieved by relatively few hymenopteran species belonging to the ichneumonid genera Diadegma and Diadromus, the braconid genera Microplitis and Cotesia, and the eulophid genus Oomyzus. DBM populations native to different regions have genetic and biological differences, and specific parasitoid strains may be associated with the specific DBM strains. Therefore, accurate identification based on genetic studies of both host and parasitoid is of crucial importance to attaining successful control of DBM through inoculative or inundative releases. Although parasitoids of DBM larvae and pupae are currently its principal regulators, bacteria-derived products (e.g., crystal toxins from Bacillus thuringiensis) and myco-insecticides principally based on Zoophthora radicans and Beauveria bassiana are increasingly being applied or investigated for biological control. Viruses, nematodes and microsporidia also have potential as biopesticides for DBM. When an insect pest is exposed to more than one mortality factor, there is the possibility of interactions that can enhance, limit, or limit and enhance the various aspects of effectiveness of a particular control tactic. This paper reviews the effectiveness of various parasitoids and entomopathogens against DBM, interactions among them, and their possible integration into modern IPM programs.     

小菜蛾化学生态学研究现状与展望

本文综述了几种植物吸引或阻抑小菜蛾成虫产卵或幼虫取食的效应。完整的、机械损伤的和菜粉蝶为害的甘蓝类蔬菜释放出数十种醇、醛、酯、酮、硫化物、羧酸类、异硫氰酸酯类和萜烯类挥发性化合物。机械损伤的甘蓝和小菜蛾、菜粉蝶及蜗牛为害的甘蓝释放的挥发物引诱菜粉蝶绒茧蜂。小菜蛾为害甘蓝释放的挥发物引诱菜蛾绒茧蜂。小菜蛾性信息素基本成分是顺 -1 1 -十六碳烯醛和顺 -1 1 -十六碳烯乙酸酯。当顺 -1 1 -十六碳烯醛、顺 -1 1 -十六碳烯乙酸酯和顺 -1 1 -十六碳烯醇以 5∶5∶0 1或顺 -1 1 -十六碳烯醛、顺 -1 1 -十六碳烯乙酸酯、顺 -1 1 -十六碳烯醇和顺 -9-十四碳烯乙酸酯按70∶3 0∶1∶0 0 1比例制成的诱芯诱蛾效果较好。宜深入探究寄主植物—小菜蛾—菜蛾绒茧蜂间的通讯机制 ,开发高效诱芯。