Persistence of Beauveria bassiana sensu lato and Metarhizium anisopliae sensu lato in Vermont (USA) forest soil

Persistence of granular formulations of Beauveria bassiana sensu lato, strains GHA726 and ERL1170, and Metarhizium anisopliae sensu lato, strains ERL824 and ERL701, applied to forest soil was documented. One formulation was prepared by producing fungi on millet and at application adding cooked, dried millet to provide additional nutrients for fungal growth. The other was made by producing fungi on corn starch ‘packing peanuts’, a biodegradable packaging material, adding additional packing peanuts as a nutrient base. The trial was conducted in three sites in a forest predominating in sugar maple (Acer saccharum) in Underhill, VT, USA. In each site, 33 dominant sugar maples were randomly selected. A 1-m² plot located 1 m from the bole of the tree was established. Soil samples were collected before application, and 1 h, 2, 4, 8, 12 and 16 wk post-application. Fungal levels were estimated based on number of colony-forming units (CFUs). A significant increase in CFUs was observed 2 wk post-application in plots treated with isolates GHA726, ERL1170 and ERL824 as a result of fungal reproduction on nutrients in the formulations. Evidence of greater persistence for the B. bassiana than the M. anisopliae isolates was observed, based on CFU levels over time. Isolates formulated with millet proliferated more than those on packing peanuts. Use of entomopathogenic fungi in forest soil has potential for managing soil-dwelling insect pests such as pear thrips, Taeniothrips inconsequens, and the black vine weevil, Otiorhynchus sulcatus, though the type of formulation and the specific isolate used must be selected carefully.     

粉棒束孢Isaria farinosa的研发进展

粉棒束孢Isaria farinosa是一种常见的昆虫病原真菌,已被用作一种生物因子防治温带农林害虫、植物病原和线虫。同时,粉棒束孢作为冬虫夏草中的定殖真菌,严重危害冬虫夏草菌Ophiocordyceps sinensis寄主蝙蝠蛾幼虫的饲养,引起了资源昆虫研究者的高度重视和控制。作为生防真菌,粉棒束孢资源的分布和筛选、分子鉴定和遗传多样性、培养、活性成分和药效、分子生物学、害虫生物防治、病害控制、安全性等是学术界的研究重点;作为冬虫夏草寄主昆虫病原菌,学界和产业界一直研究其感染特征、侵染机理和防霉剂筛选等,为这一真菌的高效安全控制提供基础。本文将综述粉棒束孢在利用和控制两大方面的研发进展。     

玫烟色棒束孢侵染对小菜蛾幼虫体内不同酶活的影响

在实验室条件下,测定了昆虫病原真菌玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea的侵染对小菜蛾Plutella xylostella3龄幼虫体内酚氧化酶(PO)和不同抗氧化酶类,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢(CAT)及谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活力的变化。结果表明,玫烟色棒束孢侵染小菜蛾3龄幼虫后,体内PO、SOD、POD、CAT和GSTs活力均受到明显的影响。其中感病小菜蛾幼虫体内的PO活力始终高于同期未感染的小菜蛾幼虫,当接菌40h时,酚氧化酶活力达到最大37.4U/g,为对照的2.6倍,而SOD、POD、CAT和GSTs活力在感病前期明显高于对照,接菌40–48h各种酶活力均达到最大,当接菌56h酶活力开始下降,64h时酶活力均明显低于对照。可见玫烟色棒束孢的侵染严重干扰了小菜蛾幼虫体内正常的生理活动。     

多基因联合分析棒束孢属Isaria（Ascomycota,Cordycipitaceae）系统发育关系

对棒束孢属Isaria及近缘属物种开展5基因（nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1和 rpb2）测序并联合分析,结合GenBank相关类群序列,探讨棒束孢属系统发育关系,最终获得95个菌株、58个明确分类群的2-5基因序列。利用MEGA和MrBayes软件进行多基因聚类分析,结果表明棒束孢属多系起源于虫草菌科中,分3个不同分支。A支主要由Isaria cicadae、I. teniupes、I. coleopterorum、I. fumosorosea和I. cateniannulata等组成;B支包括I. poprawkii、I. locustica、I. javanica、I. amoenerosea和I. cateniobliqua;C支仅有I. farinosa。分支间被Cordyceps militaris、C. ninchukispora、C. pruinosa等隔开。棒束孢在形态上,主要以瓶梗基部膨大、尖端变细及孢子呈链状等特征与其他类群分开,但同时也发现有棒状分生孢子梗和单孢子类型。基于节点的分歧时间预测分析,推测棒束孢属首次分化于70Mya,但棒束孢属主要物种形成却在60-55Mya,且3个分支的棒束孢物种为快速同时形成,而后大多数类群表现遗传稳定。同时发现,与Isaria Clade A较近一支有粉被玛利亚霉Mariannaea pruinosa（C. pruinosa无性型）和蛹草蚧霉Lecanicillium militaris（C. militaris无性型）;与粉棒束孢距离最近一支有Akanthomyces aculeatus（C. tuberculata无性型）和L. attenuatum（C. confragosa无性型）,是两个不同的属征分类群,且相互间遗传距离较近。根据棒束孢属及其近缘种属形态特征的复杂性推测,棒束孢属在快速物种形成中,其近缘类群存在一定程度的丢失和选择性演化。     

我国虫草产业发展现状、问题及展望——虫草产业发展金湖宣言

虫草是寄生于昆虫、少数真菌和植物体上的一类真菌,是广义虫草属Cordyceps s.l.真菌的总称,是具有营养、保健和医疗功效的宝贵生物资源。目前我国的虫草产业涉及了冬虫夏草Ophiocordyceps sinensis、蛹虫草Cordyceps militaris、蝉花Isaria cicadae及其相关真菌,已经形成了一个巨大的产业,实现了较高的经济价值和社会效益。本文从产业发展历史、产品研发、功效及市场等方面对我国虫草产业发展现状进行了总结,结合最新科学研究进展,分析了虫草产业中存在的一些问题,提出了促进产业健康发展的建议,并对产业前景进行了展望。     

拟细羽束梗孢发酵菌丝体中自由基清除活性成分分析

用二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基法,首次对拟细羽束梗孢(Isaria gracilioides RCEF3 279)菌丝体的不同溶剂提取物进行了自由基清除活性的定性定量分析,发现其甲醇提取物具有较强的清除自由基活性,当菌丝浓度为10 g/L时,其甲醇提取物的自由基清除率达到了92.4％±0.3％.DPPH自显影-薄层...     

虫生真菌玫烟色棒束孢Pf9606抗逆性的研究

采用凹玻片悬滴法测定了玫烟色棒束孢在高温、紫外照射、紫外保护剂和杀菌剂等逆境胁迫下分生孢子的存活率。结果表明:玫烟色棒束孢Pf9606分生孢子在36～45 ℃高温下连续处理24 h后,该菌孢子几乎不能存活;36～45 ℃短时高温处理后,随温度的升高和处理时间的延长,孢子存活率明显降低;随紫外照射时间的延长,玫烟色棒束孢孢子存活率明显降低,当紫外照射50 s时,孢子存活率为55.33%,当照射时间延长为180 s时,孢子不能存活;不同浓度的抗坏血酸和高浓度的荧光素钠可提高玫烟色棒束孢抗紫外照射能力,抗坏血酸的理想浓度为0.2 mg/mL,荧光素钠的理想浓度为0.9 mg/mL,而不同浓度的刚果红和氧化锌对玫烟色棒束孢没有保护作用;玫烟色棒束孢与杀菌剂72%农用硫酸链霉素、70%代森联和58%甲霜灵锰锌混用后,对该菌孢子存活影响较小,不同浓度下孢子存活率均达85%以上,而常规浓度的氟吗·锰锌对玫烟色棒束孢孢子存活有较强的抑制作用。     

一株玫烟色虫草对草地贪夜蛾的致病性研究

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E Smith)是我国新发现的一种重要外来入侵害虫。为了寻找对草地贪夜蛾有致病性的昆虫病原真菌,本实验采用浸虫法研究了玫烟色虫草Cordyceps(=Isaria)fumosorosea SCAU-IFCF01对草地贪夜蛾1~6龄幼虫的致病力,通过体视镜观察了幼虫感菌后侵染症状和体表病变过程。结果表明:菌株IFCF01可侵染草地贪夜蛾6个龄期的幼虫。4龄幼虫接种后48 h,虫体出现缩短、强直等形态变化;接种后72 h,幼虫死亡且体外形成菌丝层;接种后120 h,虫体被浅玫烟色的分生孢子覆盖。随孢子浓度的升高,幼虫的感病死亡率增加,当浓度达到1×109孢子/mL时,1~3龄幼虫的累计死亡率均为100%,4龄幼虫和5龄幼虫也达到了98.9%和50%,6龄幼虫仅21.1%。5 d后1~5龄幼虫的LC 50值分别为3.74×104、1.17×105、1.86×105、8.09×105和3.03×108孢子/mL。幼虫LT 50值随孢子浓度增加而递减,在浓度为1.0×105~1.0×109孢子/mL的范围内,1龄幼虫和2龄幼虫的LT 50值分别为3.62~1.37 d和4.51~1.65 d;在1.0×106~1.0×109孢子/mL时,对3龄幼虫的LT 50为4.03~1.82 d;浓度为1.0×107~1.0×109孢子/mL时,对4龄幼虫的LT 50为3.47~2.52 d。浓度为1.0×109孢子/mL时,5龄幼虫的LT 50为4.74 d。本研究结果表明,玫烟色虫草菌株IFCF01对草地贪夜蛾幼虫具有较强的致病力,为今后草地贪夜蛾微生物防治提供重要的有效真菌。     

玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea)侵染小菜蛾的表达谱分析

【背景】昆虫病原真菌对寄主的侵染是一个十分复杂的过程,是多基因共同作用的结果。玫烟色棒束孢(Isaria fumosorosea) IFCF01菌株对小菜蛾具有很高的致病力,然而有关玫烟色棒束孢对小菜蛾致病的相关基因少见报道。【目的】筛选玫烟色棒束孢侵染小菜蛾相关基因,为更好地利用玫烟色棒束孢防治小菜蛾提供基因靶点。【方法】采用第二代高通量测序技术RNA-Seq,对玫烟色棒束孢侵染小菜蛾2–3龄幼虫4、8、12、16、24、30、36 h的虫菌混合样品(处理组)及纯培养玫烟色棒束孢(对照组)进行测序分析并筛选差异表达基因,结合生物信息学方法分析差异基因涉及的功能模块和信号通路。【结果】玫烟色棒束孢侵染小菜蛾混合样品与纯培养玫烟色棒束孢对照组对比分析共获得28 384个差异基因,其中显著差异表达基因274个,上调表达118个,下调表达156个。筛选获得的显著差异表达基因,特别是上调表达基因可能与玫烟色棒束孢对小菜蛾的侵染有关。GO二级分类显示,差异表达基因能够注释到36个GO条目中,包含18个生物学过程、9个细胞组分和9个分子功能。KEGG通路分析显示共有171个差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)注释到132个通路中,其中有66个DEG显著富集在14个通路中。这些显著差异表达基因中大部分为玫烟色棒束孢侵染过程中潜在致病毒力相关基因。【结论】本研究为筛选玫烟色棒束孢侵染小菜蛾致病相关基因提供重要数据库,也为阐明玫烟色棒束孢对小菜蛾的侵染机制提供基础。     

一种与蝉花易混淆虫草的鉴定及内菌核细菌群落分析

【背景】中国浙江省民间常将一种称为"雄蝉花"(也称独角龙)的虫草误认为是雌蝉花(Isaria cicadae Miquel)的同种,因此有必要为二者作出区分。【目的】通过形态、rDNA ITS序列比较蝉花和独角龙的差异,为2种虫草的鉴别提供理论依据;探究二者内菌核细菌群落组成及功能,加深对2种虫草的理解。【方法】通过分离纯培养技术获得蝉花和独角龙菌株;显微镜观察比较2种真菌产孢细胞的形态特征;通过高通量测序技术检测内菌核细菌群落组成并进行功能分析。【结果】经鉴定,蝉花为蝉棒束孢(Isariacicadae),独角龙为独角龙弯颈霉(Tolypocladiumdujiaolongae);在细菌属水平上,蝉花内菌核优势细菌属为无色杆菌属(Achromobacter)、Diplorickettsiaceae未定名属和根瘤菌属(Rhizobium),独角龙弯颈霉内菌核细菌有鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)等潜在病原菌属;蝉花和独角龙弯颈霉细菌COG数据库预测功能相似,KEGG Pathway丰度相近。内菌核细菌群落涉及24种基因功能家族,其功能大多与转运和代谢相关,其中与新陈代谢相关的丰度最大。【结论】蝉花和独角龙是不同的物种,而且内菌核细菌群落组成差异较大,细菌主要参与2种虫草的代谢过程;独角龙弯颈霉内菌核存在病原性细菌类群,食用独角龙弯颈霉同食用蝉花相比安全性有待研究。