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  • 资源分类:生物农医
  • 适用专业:植物病理学
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资料简介
硕士论文-鳞翅目昆虫围食膜生物防治靶标及其荧光增白剂增效作用的研究,共58页,36559字
摘要
昆虫围食膜是由中肠细胞分泌形成的一种半透性膜状结构,具有保护中肠上皮细胞
和利于食物消化吸收的功能。作为昆虫体内的一道物理屏障,昆虫的围食膜能有效地阻
止病原物入侵,因而破坏围食膜即能促进病原物对昆虫的侵染。利用微生物杀虫剂防治
害虫具有不污染环境,对靶标害虫专化性强,且不易诱发抗药性等诸多优点,越来越受
到人们的普遍重视。但同时存在杀虫速度慢、效果不稳定等缺点,严重影响了微生物杀
虫剂的开发利用。因此研究昆虫围食膜的结构和蛋白组成以及破坏围食膜的分子机制,
将会提高生物杀虫剂的杀虫效果,对促进生物防治在农业生产和医药卫生领域中的应用
具有指导意义。
本研究采用形态学观察和SDS-PAGE方法,对健康粘虫和棉铃虫的正常围食膜以及
不同的昆虫病原物粘虫核型多角体病毒(MsNPV)、苏云金杆菌(Bt)菌株HD-1晶体
和荧光增白剂FB28处理后的围食膜结构和蛋白组成等进行分析,在此基础上,测定了荧
光增白剂FB28对MsNPV和Bt菌株HD-1毒力的影响。具体结果如下:
1. 棉铃虫和粘虫的围食膜均为一层无色透明厚薄均匀的长管状薄膜,表面光滑致
密,没有小孔和缝隙,富有弹性和韧性。
首次分析了健康粘虫围食膜蛋白的组成,经 SDS-PAGE 分析后总共可分辨出九条
带,分子量范围在 28.3kDa 到 180kDa 之间,其中有 130kDa 和 72.3kDa 两条主带;棉铃
虫的围食膜总共可分辨出大约十六条带,分子量范围在 26kDa 到 240kDa 之间。其中五
条主带,分子量分别为 128.8kDa, 47kDa, 42.9kDa,29.1kDa 和 27.2kDa,其中以 47kDa,
42.9kDa 两条带最亮,可能为其主要的结构蛋白。
2. 首次研究了苏云金杆菌晶体蛋白、粘虫核型多角体病毒和荧光增白剂对围食膜结
构和蛋白组分的影响:
(1)HD-1 晶体对粘虫和棉铃虫围食膜结构和蛋白组分的影响分别开始于幼虫取食
后 2.5h 和 6h,在 24 h 时这种破坏作用均得不到恢复。以 4.7×106 晶体/虫的剂量喂食粘
虫 2.5h 时,其 140kDa 的蛋白带消失,而以 HD-1 晶体离体处理时对粘虫围食膜蛋白无
影响;同样用 HD-1 晶体喂食棉铃虫 6~24h 时,38.8kDa 和 27.2kDa 的带消失。由此可见,
Bt HD-1 晶体对围食膜结构的破坏是长久的,也是较难恢复的。
(2)以 1.38×107OBs/虫剂量的 MsNPV 喂食粘虫直至 8h 时,围食膜易碎成片状;24
h 时,围食膜又基本可以恢复完整,仅其靠近后肠的端部仍易碎成块状。SDS-PAGE 分
析表明,以 1.38×107OBs/虫剂量的 MsNPV 饲喂粘虫 30min 时,51.8kDa 的带几乎消失,
2.5h 时已完全消失,8h 后开始恢复。而在离体条件下,MsNPV 在处理 30min 时也可以
造成 51.8kDa 蛋白的破坏。推测在 MsNPV 的多角体中可能含有破坏围食膜蛋白的成分。
以等量的 MsNPV 饲喂非同源寄主昆虫棉铃虫 8h 时,发现 29.1kDa 的条带完全消失。尽
管 MsNPV 对非同源寄主昆虫棉铃虫的围食膜蛋白组分发生作用的起始时间迟于对同源
寄主昆虫粘虫的,但仍然具有破坏作用。
(3)用 FB28(0.05 mg/虫)喂食粘虫 1h 时,围食膜结构基本完整,但较易断裂成
段,6h 时,围食膜完全崩解,与食物混在一起呈絮状;至 12h 时又重新恢复正常。用
0.05 mg/虫的 FB28 喂食粘虫 30min 时,围食膜蛋白 54.2kDa 的条带消失,6h 时又有小
于 54.2kDa 的 4 条带消失,至 12h 时又可以恢复;当用同样的方法处理棉铃虫围食膜时,
63.8 kDa 的条带消失,其变化规律与粘虫围食膜的 54.2kDa 条带相似。可见,FB28 对粘
虫和棉铃虫围食膜结构和蛋白的破坏作用具有普遍性,只是这种破坏作用是暂时的,当
幼虫转而取食新鲜饲料时围食膜可以恢复正常。
3. 生物测定结果表明,FB28 对粘虫幼虫生长发育有一定的影响,可以延迟幼虫生
长,但并不造成大量死亡。然而,FB28 对粘虫幼虫生长发育的延迟作用是暂时的,这
依赖于是否有 FB28 的持续存在。
本试验首次发现高浓度的 FB28 对 Bt HD-1(芽孢和晶体总数为 2.8×105 个/虫)不具有
明显的增效作用,随着 FB28 浓度的升高,HD-1 对粘虫的毒力逐渐降低。当混以
0.001g/mL 和 0.01g/mL 的 FB28 时,HD-1 对粘虫幼虫 60h 的死亡率分别为 93.35%和
83.35%, 与单独 HD-1 处理时的死亡率 81.67%,相比虽有增加,但差异不显著;当 FB28
的浓度增加至 0.1g/mL 时,死亡率则下降为 51.65%,反而对 Bt 的毒力有明显的抑制作
用。
FB28 对 MsNPV(6.8×106OBs/虫)的增效作用是随着 FB28 浓度的增大而增加。单独
用 MsNPV 处理 80h 时,幼虫的的死亡率为 23.33%;当 FB28 的浓度为 0.001 g/mL 时,
即表现对 MsNPV 感染粘虫有一定的增效作用,幼虫的死亡率为 33.33%;当 FB28 的浓
度为 0.01 g/mL 时,其死亡率为 88.33%,比单独使用 MsNPV 时提高了 283%;当 FB28
的浓度为 0.1 g/mL 时,幼虫的死亡率为 95.00%,较单独使用 MsNPV 时提高了 300%以
上。
关键词:围食膜;东方粘虫;棉铃虫;苏云金杆菌;粘虫核型多角体病毒;荧光增白剂;
增效作用
目 录
中文摘要···ⅰ
英文摘要·ⅲ
前言·····1
1.围食膜的形成与功能········1
2. 围食膜的结构组成····· 3
3. 围食膜中潜在的害虫防治靶标位点········5
4. 苏云金杆菌、昆虫病毒以及光增白剂的作用机制研究 7
5. 立题依据和研究内容········13
材料与方法·15
1 实验材料 15
1.1 供试昆虫···········15
1.2 供试昆虫病原微生物与试剂15
1.3 细菌培养基········ 15
1.4 溶液的配制········ 15
1.5 仪器设备·········16
2 方法步骤·········· 17
2.1 粘虫和棉铃虫PM蛋白组成的SDS-PAGE分析· 17
2.2 不同昆虫病原物和荧光增白剂对PM结构和蛋白组分的影响···· 17
2.3 FB28 对 HD-1 和 MsNPV 毒力的影响·········19
结果与分析···20
1. 粘虫和棉铃虫 PM 的形态结构和蛋白组成分析···20
2. 不同昆虫病原物和荧光增白剂对 PM 结构和蛋白组分的影响·······21
3.FB28 对 HD-1 和 MsNPV 毒力的影响28
讨论····32
结论····36
参考文献··38
附录····43
致谢···· ····· ······ ·· 44
硕士期间发表及完成的论文····45
导师组意见46
学位论文独创性声明及学位论文版权使用授权书·····47
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