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目的:蚊是一种重要的媒介昆虫,能传播多种疾病,给人类健康带来极大危害。寨卡病毒病是由寨卡病毒感染引起的一种烈性传染病,主要通过受感染的伊蚊(埃及伊蚊或臼纹伊蚊)叮咬人进行传播,目前仍缺乏有效的疫苗和治疗药物,所以蚊媒的防控显得尤为重要。昆虫致病性真菌一球抱白僵菌被证实对成蚊和幼虫有一定的杀灭作用,是一种环境友好型的生物杀虫剂。将球孢白僵菌应用于寨卡病毒病的防控并构建高毒力的重组自僵菌用来杀灭蚊虫,对蚊媒传染病的防控具有重大意义。
方法:将球抱自僵菌应用于寨卡病毒病的防控,首先使蚊虫感染真菌或寨卡病毒,设置四个组别:单独感染真菌组、单独感染病毒组、共感染真菌和病毒组以及空白对照组。观察和记录四组蚊虫的生存时间以及蚊虫从吸血到产卵的第一个生殖营养周期和产卵量。此外在蚊虫获得感染的第七天,冻杀了单独感染病毒组和共感染真菌和病毒组尚存活的蚊虫,通过qRT-PCR检测蚊虫中肠、头部和唾液腺的病毒感染情况。并通过Ross-MacDonald模型计算两组蚊虫传播寨卡病毒的媒介效能。
另外,为了提高真菌的毒力,将昆虫特异性神经毒素北非黄尾蝠神经毒素AaIT和苏云金杆菌毒素Cyt2Ba的基因分别导入到真菌的基因组中,构建表达外源毒素的重组球孢白僵菌,并检测其对伊蚊幼虫和成蚊的毒力。
结果:在球抱白僵菌应用于寨卡病毒病的防控的研究中,自僵菌感染使白纹伊蚊的半数致死时间和产卵数量分别下降了84.2%和39.8%,并使蚊虫的第一个生殖营养周期延长了15.3%;而病毒感染并不会对蚊虫的生存时间和产卵能力造成显著影响。此外,白僵菌感染干扰了寨卡病毒在自纹伊蚊中肠、头部和唾液腺的复制,使病毒RNA拷贝数分别降低了3.6倍、12.3倍和7.8倍;根据Ross-MacDonald模型计算所得单独感染病毒组和共感染真菌和病毒组的蚊虫对寨卡病毒的媒介效能分别为81.79和0.92,即真菌感染使自纹伊蚊携带和传播寨卡病毒的媒介效能降低了88.9倍。
此外,成功构建表达娼神经毒素AaIT(Bb-JAaIT)或苏云金杆菌毒素Cyt2Ba(Bb-Cyt2Ba)的重组自僵菌,外源毒素基因可以在重组真菌中稳定遗传、转录和表达。与野生型真菌相比,重组白僵菌对伊蚊幼虫和成蚊的毒性明显增强,作用时间显著减少;并且Bb-Cyt2Ba感染蚊虫之后,还可以进一步降低蚊虫的繁殖能力。
结论:昆虫致病性真菌一球白白僵菌,不仅可以有效杀灭蚊虫,还可以抑制寨卡病毒在蚊虫体内的复制。通过导入外源毒素基因AaIT或Cyt2Ba到球抱白僵菌的基因组中使其稳定遗传和表达,可以有效增强其对伊蚊幼虫和成蚊的毒力。球抱白僵菌,作为一种安全有效的生物杀虫剂,具有很强的开发和应用价值。
方法:将球抱自僵菌应用于寨卡病毒病的防控,首先使蚊虫感染真菌或寨卡病毒,设置四个组别:单独感染真菌组、单独感染病毒组、共感染真菌和病毒组以及空白对照组。观察和记录四组蚊虫的生存时间以及蚊虫从吸血到产卵的第一个生殖营养周期和产卵量。此外在蚊虫获得感染的第七天,冻杀了单独感染病毒组和共感染真菌和病毒组尚存活的蚊虫,通过qRT-PCR检测蚊虫中肠、头部和唾液腺的病毒感染情况。并通过Ross-MacDonald模型计算两组蚊虫传播寨卡病毒的媒介效能。
另外,为了提高真菌的毒力,将昆虫特异性神经毒素北非黄尾蝠神经毒素AaIT和苏云金杆菌毒素Cyt2Ba的基因分别导入到真菌的基因组中,构建表达外源毒素的重组球孢白僵菌,并检测其对伊蚊幼虫和成蚊的毒力。
结果:在球抱白僵菌应用于寨卡病毒病的防控的研究中,自僵菌感染使白纹伊蚊的半数致死时间和产卵数量分别下降了84.2%和39.8%,并使蚊虫的第一个生殖营养周期延长了15.3%;而病毒感染并不会对蚊虫的生存时间和产卵能力造成显著影响。此外,白僵菌感染干扰了寨卡病毒在自纹伊蚊中肠、头部和唾液腺的复制,使病毒RNA拷贝数分别降低了3.6倍、12.3倍和7.8倍;根据Ross-MacDonald模型计算所得单独感染病毒组和共感染真菌和病毒组的蚊虫对寨卡病毒的媒介效能分别为81.79和0.92,即真菌感染使自纹伊蚊携带和传播寨卡病毒的媒介效能降低了88.9倍。
此外,成功构建表达娼神经毒素AaIT(Bb-JAaIT)或苏云金杆菌毒素Cyt2Ba(Bb-Cyt2Ba)的重组自僵菌,外源毒素基因可以在重组真菌中稳定遗传、转录和表达。与野生型真菌相比,重组白僵菌对伊蚊幼虫和成蚊的毒性明显增强,作用时间显著减少;并且Bb-Cyt2Ba感染蚊虫之后,还可以进一步降低蚊虫的繁殖能力。
结论:昆虫致病性真菌一球白白僵菌,不仅可以有效杀灭蚊虫,还可以抑制寨卡病毒在蚊虫体内的复制。通过导入外源毒素基因AaIT或Cyt2Ba到球抱白僵菌的基因组中使其稳定遗传和表达,可以有效增强其对伊蚊幼虫和成蚊的毒力。球抱白僵菌,作为一种安全有效的生物杀虫剂,具有很强的开发和应用价值。