嗜线虫致病杆菌对小菜蛾作用方式及杀虫机理的研究

摘要

嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila)HB310菌株是从河北省土壤中分离的小卷蛾斯氏线虫(Steinernema carpocaposae)肠道内所分离到的共生细菌，该菌株对多种昆虫具有口服杀虫活性。为探索该菌株直接作为杀虫制剂应用于生产的可行性，本研究以蔬菜上重要害虫--小菜蛾为主要试虫，研究了HB310菌液及其杀虫蛋白对小菜蛾的作用方式，同时研究了杀虫蛋白对小菜蛾和棉铃虫幼虫的作用机理，为共生菌的开发利用奠定良好的理论基础。主要研究结果如下： 1．通过对昆虫作用方式的研究发现，HB310菌液及其杀虫蛋白对小菜蛾幼虫的杀虫作用方式主要是胃毒作用和拒食作用，没有触杀作用，对成虫产卵也没有明显趋避作用。嗜线虫致病杆菌HB310原菌液对小菜蛾幼虫具有较强的胃毒杀虫活性，72h小菜蛾2，3，4龄幼虫的校正死亡率分别达到100％，54.39％，50％；杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2龄幼虫的LC<,50>为0.0461 mg/L；经native-PAGE进一步纯化得到的毒素Ⅱ(51.9 μg/mL)对小菜蛾2龄幼虫具有较高的口服胃毒活性，72h幼虫死亡率达73.33％；用亚致死剂量的菌液及其杀虫蛋白粗提物处理小菜蛾2龄幼虫，存活幼虫的化蛹率、蛹重、羽化率、雌虫寿命以及成虫产卵量均明显下降。 2．HB310菌液既能显著降低小菜蛾幼虫的孵化率又能显著降低初孵幼虫的存活率，使幼虫的孵化率降低37％，初孵幼虫的存活率仅为55％；杀虫蛋白粗提物对幼虫的孵化率没有明显的影响，仅能显著降低初孵幼虫的存活率。 3．对小菜蛾幼虫中肠主要蛋白酶活性的测定结果表明，毒素Ⅱ能明显抑制小菜蛾2龄幼虫中肠主要蛋白酶(弱碱性类胰蛋白酶、强碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶)活性，随取食毒素Ⅱ时间的增加，小菜蛾幼虫体内主要蛋白酶活性被抑制的程度逐渐增加；另外，毒素Ⅱ的剂量也影响着其对以上蛋白酶抑制作用的程度，随毒素Ⅱ剂量的增加，几种蛋白酶被抑制的程度增强。毒素Ⅱ对棉铃虫幼虫中肠内主要蛋白酶活性有类似的影响。 4．毒素Ⅱ能激活棉铃虫幼虫羧酸酯酶、酯酶、乙酰胆碱酯酶和多酚氧化酶的活性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1昆虫病原线虫共生菌主要种类

1.2昆虫病原线虫共生菌杀虫活性研究进展

1.3与昆虫中肠有关的共生菌杀虫毒素及其杀虫基因的研究进展

1.4共生菌口服毒素蛋白杀虫机理研究进展

1.5研究目的与意义

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1供试昆虫：

2.1.2供试菌株：

2.1.3培养基：

2.1.4试剂：

2.1.5仪器及透析袋：

2.2嗜线虫致病杆菌及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾作用方式的研究方法

2.2.1 HB310菌液的培养和供试样品的制备

2.2.2 HB310菌液对小菜蛾幼虫胃毒作用的测定方法

2.2.3 HB310杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2龄幼虫胃毒作用的测定方法

2.2.4毒素Ⅱ对小菜蛾2龄幼虫胃毒作用的测定方法

2.2.5 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾幼虫拒食作用的测定方法

2.2.6 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物亚致死剂量对小菜蛾幼虫生长发育的影响的测定方法

2.2.7 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾卵触杀作用的测定方法

2.2.8 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2龄幼虫触杀作用的测定方法

2.2.9 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾蛹触杀作用的测定方法

2.2.10 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾成虫产卵忌避作用的测定方法

2.3嗜线虫致病杆菌杀虫蛋白对幼虫生理生化指标的影响的研究方法

2.3.1可溶性蛋白含量的测定方法

2.3.2中肠主要蛋白酶活性的测定方法

2.3.3解毒酶活性的测定方法

2.3.4乙酰胆碱酯酶活性的测定方法

2.3.5多酚氧化酶活性的测定方法

3结果与分析

3.1嗜线虫致病杆菌及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾的作用方式

3.1.1 HB310菌液对小菜蛾幼虫的胃毒作用

3.1.2杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2龄幼虫的胃毒作用

3.1.3毒素Ⅱ对小菜蛾2龄幼虫的胃毒作用

3.1.4 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2，3龄幼虫的拒食作用

3.1.5 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物亚致死剂量对小菜蛾幼虫生长发育的影响

3.1.6 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾卵的触杀作用

3.1.7 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾2龄幼虫的触杀作用

3.1.8 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾蛹的触杀作用

3.1.9 HB310菌液及其杀虫蛋白粗提物对小菜蛾成虫产卵的忌避作用

3.2嗜线虫致病杆菌杀虫蛋白对幼虫生理生化指标的影响

3.2.1毒素Ⅱ处理小菜蛾幼虫不同时间对中肠蛋白酶的影响

3.2.2不同剂量毒素Ⅱ对小菜蛾幼虫中肠蛋白酶的影响

3.2.3毒素Ⅱ处理棉铃虫幼虫不同时间对主要蛋白酶活力的影响

3.2.4毒素Ⅱ处理棉铃虫幼虫不同时间对解毒酶、乙酰胆碱酯酶和多酚氧化酶活力的影响

4讨论

4.1嗜线虫致病杆菌的作用方式

4.2共生菌对小菜蛾的亚致死效应及杀虫效果的评价方法

4.3昆虫病原线虫共生菌及其毒素蛋白对昆虫生理生化指标的影响

4.4问题与展望

5结论

参考文献

附录

在读期间发表论文

作者简介

致谢