十种虫生真菌液体培养芽生孢子的形态发生

芽生孢子是许多真菌通过出芽方式产生的无性孢子,在液体发酵中主要以这种形式大量繁殖。真菌杀虫剂活性成分分生孢子的大量生产使用液体发酵得到的芽生孢子作为接种物,另外,它也是当今虫生真菌遗传转化的重要受体,因而研究虫生真菌芽生孢子的形态和发生特点具有重要意义。本研究分别对液体发酵中的球孢白僵菌、粉棒束孢、蝉棒束孢、环链棒束孢、玫烟色棒束孢、细脚棒束孢、斜链棒束孢、金龟子绿僵菌、蝗绿僵菌和蜡蚧霉等10种常见虫生真菌芽生孢子的形成过程进行显微观察,了解其分生孢子产生过程的异同。结果表明,芽生孢子的产生方式有两种类型：1）蝉棒束孢在其整个生活史中以菌丝生长为主,芽生孢子产生的数量很少。2）其他各种真菌芽生孢子产生方式相似,在菌丝体形成后就开始大量以菌丝出芽或缢缩产生芽生孢子,接着还可通过芽生孢子的出芽或缢缩断裂产生新的芽生孢子。芽生孢子的产生分为3个时期：初期先由菌丝形成芽生孢子;指数期芽生孢子大量增殖,菌丝和芽生孢子都可产生芽生孢子;后期以芽生孢子产新芽生孢子为主要方式。     

球孢白僵菌羧基转运蛋白基因RNA干扰的沉默效应

羧基转运蛋白基因是近年来分离出的新基因,在虫生真菌中可能与穿透昆虫体壁时的能量代谢有关。构建了针对该基因的双链RNA干扰载体,采用芽生孢子转化法将载体质粒转入球孢白僵菌,并通过RT-PCR检测转化前后BbJEN1的表达情况。RT-PCR检测结果显示,球孢白僵菌转化子BbJEN1基因的表达水平显著下降,表明干扰载体具有明显的沉默效应。在两种培养基上,转化子与原始菌株的生长速度和产孢量差异均不显著,而分生孢子萌发则显著滞后于原始菌株。使用马尾松毛虫幼虫对转化子和原始菌株进行生物测定,原始菌株的半致死浓度、半致死剂量和半致死时间分别为2.79×106个孢子/mL、84.12个孢子/mm2和6.49d,而转化子的半致死浓度、半致死剂量和半致死时间则分别增加到1.27×107个孢子/mL、382.92个孢子/mm2和8.09d,毒力显著下降。由此表明BbJEN1基因与球孢白僵菌分生孢子发芽以及毒力均有关。     

重要虫生真菌莱氏野村菌芽生孢子的形态发生

经对比,萨氏麦芽糖-酵母浸粉培养液(SMY)较适合制备莱氏野村菌Nomuraea rileyi芽生孢子。以菌株Nr09接种该培养基,在130r/min、25℃全光照下震荡培养,观察芽生孢子在不同时期发育的形态变化。结果表明,分生孢子萌发产生芽管;24h萌发率为42%,36h时达84%。芽管迅速伸长形成菌丝。在48h前芽生孢子通过菌丝顶端及分枝末端缢缩的方式形成,后期则主要通过芽生孢子继续出芽的方式大量形成,78h芽生孢子数量达到最大值。芽生孢子的形成方式可为一端、两端或多端芽殖。芽生孢子的形成过程可分为5个阶段:(I)分生孢子膨大期;(II)芽管萌发期;(III)芽管延长期;(IV)芽生孢子形成初期;(V)芽生孢子指数生长期。30h后培养液中有少量草酸钙结晶出现并逐渐增多。到84h时有31%的芽生孢子细胞内液泡聚集增大,表明芽生孢子已开始进入衰老阶段。使用指数生长期制备的Nr09芽生孢子进行几丁质酶基因转化,转化效率达79个转化子/μgDNA。     

生防真菌分生孢子抗氧化能力与多糖含量的关系

作为重要的丝孢类昆虫病原真菌,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢因其易于生产和环境友好等优点而在害虫生防防治中受到广泛青睐。为初步探求孢子耐氧化力及其与孢子多糖含量的关系,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢11株菌经胁迫后的残存指数随氧化剂H2O2浓度增加而减小。所有菌株的残存指数均能良好地与Logistic方程拟合,并计算出各菌株在氧化胁迫条件下的半致死浓度。结果显示玫烟色棒束孢孢子的耐氧化力强于球孢白僵菌。两种真菌的分生孢子耐氧力与各自多糖含量呈现良好线性正相关。培养基碳源成分和浓度变化可影响球孢白僵菌孢子耐氧化力,但耐氧化力与多糖含量依旧呈现线性正相关。由此可见,生防真菌分生孢子的耐氧化力的确与多糖积累有关,并在一定程度上受培养条件的调节。研究结果有望为提高生防真菌孢子环境稳定性提供新的策略。     

变温干燥固体发酵产物对球孢白僵菌分生孢子性能的影响

[目的]评价球孢白僵菌固体发酵产物的干燥温度对产后分生孢子性能的影响.[方法]采用28℃2和35℃组合的7种恒温或变温处理干燥发酵产物,分析收获的分生孢子质量.[结果]变温干燥可显著降低产后孢子粉的杂菌污染.干燥温度对活孢率和孢子萌发速度影响不一致.35℃恒温干燥5 h后活孢率与新鲜孢子无明显差异,但萌发中时缩短了9.3%.干燥处理提高了孢子对高温和紫外辐射的耐受性.适当的变温干燥比恒温干燥有利于增强孢子抗逆性.干燥温度影响分生孢子胞内海藻糖积累,但其含量与抗逆性无直接相关性.优化干燥温度可提高产后分生孢子毒力.在370～450孢子/mm2剂量下,经28℃ 24 h后升至35℃干燥2 h或35℃恒温干燥5 h的分生孢子对桃蚜的致死中时分别比新鲜孢子缩短了10.6 h和7.5 h.[结论]球孢白僵菌固体发酵产物的干燥温度是影响产后孢子粉杂菌污染、孢子活力、抗逆性和毒力的重要因素.     

冠耳霉的分离和鉴定

本文报道了在福建南平发现的感染毛蠓(PsycAoda sp.)成虫的冠耳霉(Conidiobolutcoronatus)有关分离、培养和鉴定等工作。在虫尸上,分生孢子卵圆形至梨形,大小13.6—30.6×13.6—20.4μm,平均23.6×16.8μm。未见囊状体、假根及休眠孢子。易于人工培养。在培养基上初生分生孢子球形,直径26.4—49.6μm,平均37.8μm。初生分生孢子容易萌发,形成次生分生孢子、以及三生分生孢子、四生分生孢子。许多小型分生孢子外生于初生分生孢子上,卵形,平均大小16.5×13.2μm。分生孢子还可以转化成长柔毛分生孢子。     

林生地霉血液分离株的形态学观察

目的 进一步了解林生地霉的形态学特征和产孢方式。方法受试菌株复苏后,转种于沙堡培养基,37℃和27℃温箱培养3周,每天观察菌落生长情况,并对其丝状型和酵母样型两种菌落进行光镜观察。在培养1周时,挑取菌落常规制片后行扫描电镜和透射电镜观察。结果 培养第2～3d,菌落开始生长,初为白色绒毛样、粉末样,1～2周后菌落均转变为乳酪样,其中37℃下培养的菌落转变较早。菌丝相时,光镜下可见丰富的分支、分隔菌丝,成链的关节孢子和圆形、椭圆形小分生孢子。酵母相时,光镜下可见丰富的芽生孢子,少量的厚膜孢子、外生或内生的关节孢子,菌丝稀少。扫描电镜下可见菌丝分支末端或侧面着生球形、棒状的分生孢子,末端凹陷。透射电镜下可见分生孢子与菌丝分离时全壁断裂,另一端正在出芽。结论 林生地霉包括丝状型和酵母样型两种菌落形态和链状排列的矩形关节孢子、圆形或椭圆形的小分生孢子、厚膜孢子以及分支、分隔菌丝为其形态学特征,有芽殖、外生和内生节孢子三种产孢类型。     

球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹体壁和脂肪体组织病理观察

【目的】探究球孢白僵菌Beauveria bassiana穿透柞蚕Antheraea pernyi蛹体壁和侵染其脂肪体的过程,进一步明确其对柞蚕蛹的致病机理。【方法】利用扫描电镜技术观察球孢白僵菌穿透柞蚕蛹体壁的病理变化,并运用透射电镜技术观察球孢白僵菌侵染的柞蚕蛹脂肪体的病理变化。【结果】扫描电镜观察结果显示:在球孢白僵菌侵染柞蚕蛹体表过程中,分生孢子主要侵染气门、刚毛根部和头部与胸部的节间膜等部位。分生孢子除了从气门、刺突、头部和胸部的节间膜进入体内以外,也可以直接穿透厚而坚硬的体壁进入体内。透射电镜观察结果显示,脂肪体中,球孢白僵菌首先侵染细胞器(线粒体除外),然后再侵染脂肪滴。被侵染的脂肪滴颜色变浅,表面出现许多孔洞,变形,分裂成小的脂肪滴进而完全被侵蚀。蛹僵硬时,脂肪体细胞完全被破坏,只观察到芽生孢子和菌丝。【结论】柞蚕蛹经体表侵染和注射侵染球孢白僵菌处理后,蛹的体壁和脂肪体两组织都发生了明显的病理变化。     

中国被毛孢分生孢子形成过程显微结构的研究

分生孢子是中国被毛孢(H sinensis)生活史中极为重要的一个环节,其在冬虫夏草侵染和形成过程中有着十分关键的作用.本实验以中国被毛孢纯培养菌种为实验材料,采用显微镜观察了其菌丝体经营养生长产分生孢子过程中显微结构变化,结果表明:中国被毛孢在固体培养条件下,可以形成分生孢子,其形态和产生方式与微循环产孢过程中形成的分生孢子一致,同时,在产孢过程中,还存在瓶梗结构纵裂形成对生分生孢子的现象.     

采用EF-1α序列及气生菌丝上的孢子形态特征对九州镰孢菌、拟枝孢镰孢菌和厚垣镰孢菌的鉴定

对九州镰孢菌Fusarium kyushuense、厚垣镰孢菌F. chlamydosporum 和拟枝孢镰孢菌F. sporotrichioides在气生菌丝上产生的孢子进行了比较。九州镰孢菌在气生菌丝上产生多隔孢子（即中型分生孢子）;厚垣镰孢菌在气生菌丝上产生的主要是0隔针叶状分生孢子;拟枝孢镰孢菌在气生菌丝上产生两种类型的分生孢子：芜菁形、单胞分生孢子以及椭圆形、0－1隔的分生孢子。多隔的气生孢子（中型分生孢子）在厚垣镰孢菌和拟枝孢镰孢菌这两个种中偶尔可以观察到,但是不应作为对这两个种进行鉴定的主要     

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。     

碳源对玫烟色虫草菌丝生长、芽生孢子产生及其耐热性的影响

提高虫生真菌孢子应对热胁迫的能力是生防菌应用研究的关键,为研究菌丝培养阶段碳源对玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106耐热性的影响,选择了麦芽糖、可溶性淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖、海藻糖为碳源的培养基对玫烟色虫草IF-1106进行液体培养,评估了不同碳源条件下菌丝的生长、产孢及所产芽生孢子的耐热性。结果表明,在菌株培养阶段,培养基中碳源的种类及浓度对菌丝产量、产孢量及所产芽生孢子的耐热性有显著影响,其中蔗糖为碳源时,所产芽生孢子的耐热性强,45 ℃热胁迫条件下LT₅₀为1.65 h;蔗糖浓度为40 g/L时,可产生大量耐热芽生孢子,液体培养3 d后产孢量可达3.43×10⁷个孢子/mL。为探索不同培养条件下所产芽生孢子耐热性不同的原因,提取了孢子内的海藻糖并采用离子色谱法对其进行了定量分析,发现耐热性高的芽生孢子胞内海藻糖含量普遍较低,可见海藻糖是与芽生孢子耐热性密切相关的内源物质。综上所述,选择适宜的培养基是调控孢子耐热性的有效途径,本研究为生产高耐热的玫烟色虫草生防制剂提供了有益的指导。     

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。     

不同培养基质上球孢白僵菌孢子与菌丝多糖含量的变化

球孢白僵菌Beauveria bassiana(Balsamo)Vuellemin是重要的害虫生防真菌(Feng et al.,1994),其制剂在常温下长期储存是有效应用的技术瓶颈。由于菌体内源营养(如糖类)的积累是一个可控指标, 通过工艺调节内源营养积累可改善孢子的生理状态,有助于增强孢子贮存稳定性(冯明光和应盛华, 2002)。有关生防真菌孢子中糖类的研究多集中于单糖、双糖以及糖醇(Hallsworth&Magan,1994),多糖的报道仅见于芽生孢子内的糖原及其代谢的检测(Lane&Trinci,1991),不同基质对培养物多糖总量的影响还未见诸报道。本文简要报道在不同培养基质上培养的球孢白僵菌菌丝和孢子多糖的测定结果, 并就三种多糖提取方法进行了比较。     

转录组和蛋白组联合分析揭示Ubr1介导的白僵菌萌发和极性生长

【目的】通过比较球孢白僵菌野生型和ubr1基因缺失菌株分生孢子在同一时间点转录组学和蛋白组学的差异表达基因和蛋白及其所属通路,阐明Ubr1影响球孢白僵菌极性生长的机制,为提高球孢白僵菌生物防治潜能提供理论依据。【方法】通过对转录组学和蛋白组学的KEGG分析,获得差异表达基因和蛋白所在代谢调控通路,利用显微镜拍摄菌株在各萌发培养基(germination medium,GM)衍生板中分生孢子萌发的图像验证双组学分析中显著差异的调控通路对分生孢子极性生长的影响。【结果】ubr1基因缺失使分生孢子萌发受损,形成异常弯曲或钩状的芽管。且不论是以转录组,还是以蛋白质组为核心进行双组学KEGG联合分析,二者都能富集到氮代谢、精氨酸和脯氨酸代谢和醚脂类代谢通路。进一步的验证实验表明,球孢白僵菌中ubr1基因缺失引起的精氨酸代谢异常是分生孢子极性生长紊乱的一个重要原因,而半乳糖和氮代谢异常则会导致分生孢子的萌发速率变慢。【结论】Ubr1的缺失使精氨酸代谢受阻,进而导致分生孢子萌发管极性生长异常;同时,也使半乳糖和氮代谢异常导致分生孢子萌发速率延迟。本研究的发现对于认识极性生长的机制具有一定贡献,也拓展...     

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。     

球壳孢目真菌个体发育研究Ⅰ:壳二胞等四属

人工培养条件下,用光学显微镜和透射电子显微镜对球壳孢目（Sphaerosidales）的Ascochyta,Phyllosticta,Phomopsis,Septoria四属进行个体发育研究,明确了其产孢方式：Ascochyta和Phyllosticta为内壁芽生瓶梗式;Phomopsis为全壁芽生瓶梗式;Septoria为全壁芽生合轴式,这一结果为属级分类提供了可靠的依据。产孢方式是属内共同具有的稳定特征,分生孢子的形成方式类型、产孢细胞及分生孢子的形态是划分属的首要标准。以寄主植物属为基础确定的同属大多数种在个体发育上无明显差别,分生孢子的形态及大小是分种的一个重要依据。     

双孢蘑菇疣孢霉病的发病过程及病原菌的核相研究

【目的】确定有害疣孢霉的传播途径,明确双孢蘑菇受有害疣孢霉侵染后发病症状和微观形态变化,以及有害疣孢霉的核相。【方法】将有害疣孢霉喷施于培养料及覆土材料的不同深度,观察记录双孢蘑菇的发病情况;将有害疣孢霉接种于不同生长阶段的双孢蘑菇子实体,观察记录其发病情况;使用光学显微镜及扫描电镜观察双孢蘑菇子实体受有害疣孢霉侵染前后的形态变化;通过DAPI(4′,6-二脒基-2-苯基吲哚)染色的方法对有害疣孢霉核相进行观察。【结果】将有害疣孢霉接种于培养料及覆土层的不同深度得到双孢蘑菇发病率如下:覆土层表面覆土层中间覆土与培养料交界处培养料中间层;有害疣孢霉可以侵染双孢蘑菇的任意阶段,将其接种于原基直径小于3 mm子实体表面时,得到不能正常分化的"马勃状"组织;对有害疣孢霉的侵染过程进行观察得到:其孢子可粘附于双孢蘑菇表面,并萌发长出芽管,接种处双孢蘑菇表面产生褐色病斑,双孢蘑菇菌丝体发生质壁分离,最后菌丝体膨大,细胞壁变薄甚至溢裂,菌丝体内部中空;有害疣孢霉产生两种类型的分生孢子,Ⅰ类无隔膜含1个细胞核;Ⅱ类具1隔膜含2个细胞核,2个细胞核被隔膜分开;细胞核的第1次有丝分裂发生于分生孢子母细胞中;厚垣孢子由上下2个细胞构成,上胞中含有2个细胞核。下胞含1–2个细胞核。有害疣孢霉的厚垣孢子萌发可产生1–2个芽管,芽管中细胞核的数目不断变化,一般0–2个细胞核。【结论】双孢蘑菇受其侵染后发生显著的细胞学变化;我们对有害疣孢霉做遗传分析时,进行单孢分离需挑取无隔膜的分生孢子为实验材料进行遗传分析。     

稻绿核菌无性孢子形成过程及厚垣孢子萌发率测定

对马铃薯蔗糖人工培养基(PSA)上绿核菌(稻曲病菌)不同培养时期的产孢情况进行了系统的扫描电镜观察。研究结果表明,在培养的前期(前20d),菌落表面往往形成集结状菌丝结构,其上开始产生大量分生孢子;一些分散的菌丝上也可产生少量的分生孢子。而在培养的后期,菌落表面往往形成黄色子实体,内部集生大量厚垣孢子。说明绿核菌在人工培养基上前期以形成分生孢子为主,后期则以厚垣孢子为主,且厚垣孢子的量远远大于分生孢子。萌发试验表明,成熟的厚垣孢子会随着保存时间的延长萌发率急剧下降。因此,新鲜的成熟厚垣孢子是最为理想的接种体。     

糖类对冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis芽生孢子产量及毒力的影响

冬虫夏草Chinese cordyceps是食药两用的传统名贵资源。其人工培养需要冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis的优质芽生孢子。为获得高产量及高感染力芽生孢子,本研究测定不同糖类培养基对冬虫夏草菌芽生孢子产量及毒力（对小金蝠蛾Thitarodes xiaojinensis幼虫的存活率、携菌率和僵虫率）的影响。两个冬虫夏草菌株于含6种糖（葡萄糖、果糖、阿拉伯糖、麦芽糖、蔗糖和海藻糖）的液体培养基中分别培养30、45和60 d,计数芽生孢子产量并将收集的孢子注射感染两个品系的小金蝠蛾6龄幼虫,置于不同温度下观察幼虫的存活率、携菌率及僵虫率。结果显示：不同糖源培养基中芽生孢子的产量差异显著,其中含麦芽糖培养基中芽生孢子产量最高;注射菌株和幼虫品系对被注射幼虫的存活率无显著差异;不同糖源培养基获得的芽生孢子对蝠蛾幼虫的存活率无显著差异,对携菌率和僵虫率产生影响;以含麦芽糖为糖源的培养基、芽生孢子培养时间显著影响被注射幼虫的存活率与僵虫率,其中培养30 d的冬虫夏草菌所注射的幼虫的存活率、僵虫率显著高于60 d的;温度也显著影响被注射幼虫的存活率、僵虫率,10℃的幼虫存活率和僵虫率显著高于14℃、18℃的。研究结果为培养优质冬虫夏草芽生孢子,提高被侵染蝙蝠蛾幼虫僵虫率提供了参考。