昆虫病原真菌球孢白僵菌ARSEF2860及其分离的蛋白激发子PeBA1抗烟粉虱的活性分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blnxy541
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1.烟粉虱是田间作物和温室中最具破坏性的害虫之一。本研究旨在4个不同温度条件下(20、24、28和32°C),通过表面喷洒的方式评估2种白僵菌菌株(BB-72和BB-252)和1种蜡蚧轮枝菌(V-2)对烟粉虱的体外杀虫活性。使用三种不同的处理进行生物测定,分别包括真菌菌株BB-72,BB-252和V-2的分生孢子浓度和滤液,以及它们的二元组合。处理一:将取每种真菌菌株的1.5 mL培养滤液进行生物测定;处理二:使用每种菌株的不同浓度的分生孢子悬浮液(1×106 mL-1、1×107mL-1和1×108 mL-1)进行生测,处理三:1 mL分生孢子和1 mL滤液的二元组合,例如BB-72×BB-72(1:1),BB-252×BB-252(1:1)和V2×V2(1:1)。结果显示在处理后的第12天统计烟粉虱的累计死亡率。在24°C条件下使用最高浓度(1×108mL-1)分生孢子处理,烟粉虱死亡率最高,BB-72处理死亡率为84%,BB-252处理死亡率为77%和V-2处理死亡率为67%。而在32℃条件下使用最低浓度(1×106 mL-1)分生孢子处理,烟粉虱死亡率最低,BB-72处理死亡率为33%,BB-252处理死亡率为29%和V-2处理死亡率为19%。在24°C条件下使用真菌滤液处理后第12天调查显示,BB-72处理死亡率最高为92%,而在32°C条件下,V-2滤液处理死亡率最低为34%。此外,在二元组合的处理中,24°C条件下处理后的12天调查发现烟粉虱死亡率最高,BB-72×BB-72处理死亡率为87%,BB-252×BB-252处理死亡率为73%和V2×V2处理死亡率为65%。而在32°C条件下处理后的12天调查发现死亡率最低,BB-72×BB-72处理死亡率为57%,BB-252×BB-252处理死亡率为50%和V2×V2处理死亡率为39%。综上所述,在所有生物测定中,三种处理方式BB-72菌株的都表现出最强的毒力,尤其是其滤液对烟粉虱的致死活力最佳。2.许多具有生物防治潜力的真菌可以分泌激发植物对植食性害虫抗性的激活蛋白。本实验在体外验证了来自白僵菌菌株ARSEF-2860的部分纯化蛋白对烟粉虱的亚致死作用。评价了不同浓度的蛋白(1.5、3和6μl/ml)对生长在温室番茄上烟粉虱的寿命和繁殖力的影响。此外,通过RT-qPCR方法检测与水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)途径相关的关键基因的表达情况评估了这种外源蛋白在植物防御机制中的潜在作用。研究结果表明,所有蛋白质浓度对烟粉虱的存活和繁殖力均具有重大抑制作用。使用最高浓度的蛋白(6μl/ml)处理番茄叶片第8天进行调查,烟粉虱的存活率最低(40%),而另外两种浓度的蛋白(3和1.5μl/ml)处理盐分是的存活率分别为61%和70%。同样,6μl蛋白处理和对照相比繁殖率差异最大,对照组为每天每头雌虫产3.3个卵,而处理组每天每头雌虫仅产1.8个卵。此外,蛋白处理番茄叶片后,显著的上调了SA相关基因PR1,BGL2,EDS1和PAL的表达,而对JA相关基因LOX,AOS,OPR3和AOC的表达也有一定的上调作用。这些发现表明,通过外源应用从白僵菌中提取的激活蛋白,增强了番茄植物对烟粉虱的系统抗性,并且有潜力作为一种针对烟粉虱和其他刺吸食害虫的新型生物防治资源。3.激发子是诱导植物抗性抵抗病原体和害虫的一类生物因子。众所周知MAMPs在先天植物免疫中起着至关重要的作用。本研究的重点为评价从粉芽孢杆菌NC6菌株的蛋白激发子PeBA1在诱导激活番茄对烟粉虱的系统抗性中的作用。将三种不同浓度的激发子蛋白PeBA1(45.52、26.80和18.36μg/ml)分别喷洒到4叶期的番茄植株上,然后接种烟粉虱成虫。结果表明,PeBA1激发子处理后对烟粉虱具有显着(p<0.05)亚致死作用。此外,RTqPCR基因表达分析表明,PeBA1处理后与水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)关的大多数关键基因均显着上调。这些结果不仅证明激发子蛋白PeBA1具有抵抗烟粉虱等刺吸食害虫的生防潜力,还有助于更好地理解蛋白激发子诱导植物抗性的机制。
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