摘要: 在实验室条件下采用浸渍法测定了15株白僵菌Beauveria spp.,15株绿僵菌Metarhizium spp.和4株淡紫紫孢菌Purpureocillium lilacinum(Thom)对红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁的活性，并测定分析了高活性菌株对红火蚁工蚁的毒力。结果表明，以1.0×10~8孢子mL的浓度处理红火蚁工蚁后第10天，白僵菌HHY-B、LCM1、ZYSYE-Y2、Bb034、ZG5、Bb720、Bb040、CP728和淡紫紫孢菌LYC1菌株的活性较强，红火蚁工蚁的校正死亡率为84.70%～98.79%,僵虫率为70.61%～90.38%。红火蚁工蚁在接种不同浓度的高活性菌株后，随着孢子浓度的升高，红火蚁的累积校正死亡率和僵虫率增大，致死中时(LT_(50))缩短，第10天白僵菌ZYSYE-Y2、CP728、HHY-B、LCM1、ZG5、Bb040、Bb720、Bb034和淡紫紫孢菌LCM1菌株对红火蚁工蚁的LC_(50)分别为1.16×10~5、1.49×10~5、2.27×10~5、2.28×10~5、2.32×10~5、3.79×10~5、4.94×10~5、8.47×10~5和3.90×10~6孢子/mL。当孢子浓度为1.0×10~7孢子/mL时，白僵菌HHY-B、CP728、ZG5和Bb040菌株处理的最终校正死亡率分别为91.54%、94.60%、91.23%和94.65%,僵虫率为82.51%、91.74%、85.43%和80.60%,致死中时(LT_(50))为4.22 d、4.07 d、3.72 d和3.68 d。综合分析表明，白僵菌HHY-B、CP728、ZG5和Bb040菌株对红火蚁工蚁具有较强的活性，可作为红火蚁生物防治的候选菌株。

摘要: 在前期筛选已获得对红火蚁Solenopsis invicta Buren高效致病真菌罗伯茨绿僵菌Metarhizium robertsii AUGM47的基础上，为进一步明确病原真菌对寄主昆虫的侵染机制。本试验在室内条件下，以红火蚁工蚁为侵染对象，利用荧光显微镜和透射电镜观察了罗伯茨绿僵菌AUGM47侵染单元分生孢子在体表附着萌发、穿透和体内增殖的早期发育过程。结果表明，菌株AUGM47分生孢子在红火蚁体表可萌发并形成附着胞侵入，接种后12 h观察到萌发，在36 h内普遍出现穿透结构穿透体壁。接种后48 h为菌体在血腔内的增殖阶段。菌丝体在穿透表皮和体腔内增殖过程中伴随着机械压力和酶的活动。接种后96 h,观察到自噬现象，菌体通过自噬降解并回收细胞器，为从体内穿出的晚期发育过程提供物质基础。本研究对罗伯茨绿僵菌AUGM47分生孢子在红火蚁体外至体内的发育进程研究证实了菌株的高致病性，为红火蚁生防真菌菌种改良和后续开发利用奠定理论基础。

摘要: 白僵菌是最具防治害虫潜力的一类昆虫病原真菌。本研究测定了球孢白僵菌Beauveria bassiana 237菌株对红火蚁Solenopsis invicta的感染毒力，并探究了白僵菌侵染对红火蚁免疫相关酶活性及相关基因表达的影响。结果显示，该白僵菌菌株对红火蚁的毒力较强，在孢子悬浮液10~8孢子/mL浓度下，对红火蚁的致死中时间LT_(50)为5.288±0.2014 d;在10~4～10~8孢子/mL的不同浓度处理下，红火蚁死亡率随孢子浓度的增加而显著增加。经计算，第4～10天致死中浓度LC_(50)值由8.82×10~6孢子/mL降低到8.95×10~5孢子/mL。红火蚁被球孢白僵菌感染后，体内保护酶和解毒酶发生了不同程度的改变。其中保护酶类酚氧化酶(PO)的活性在白僵菌处理后的第12 h已出现抑制，而在第24 h、48 h、72 h时均显著高于对照；超氧化物歧化酶(SOD)活性在12 h时与对照无显著差异，但在24～48 h阶段酶活显著上升，之后下降；过氧化物酶(POD)在较早时段保持与对照无显著差异水平，至中后期48～72 h出现持续升高。解毒酶类混合功能氧化酶系(MFO)的活性在整个检测时间段内表现为抑制-上升-抑制-上升的波动状态；谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性的变化与SOD相似，只在24～48 h阶段出现上升。白僵菌还导致红火蚁免疫信号通路Toll途径相关基因表达量变化。在处理后12 h,识别因子GNBP1、Spaetzle即被激活，维持上调-回调波动趋势；而信号传递因子Myd88、pelle在检测的12～72 h内基本处于被抑制状态，只有Myd88在48 h时表达量上升；转录因子Dorsal以及抗菌肽Defensin在12～24 h都已被显著激活，而在后续48～72 h被抑制。综上所述，球孢白僵菌237菌株通过调节红火蚁酶活以及免疫相关基因的表达量实现成功侵染和致病作用，具有很高的生防应用价值。

摘要: 为探究红火蚁Solenopsis invicta Buren Toll受体家族基因如何免疫响应绿僵菌Metarhizium的侵染。本研究采用浸渍法测定了不同浓度下绿僵菌对红火蚁大中小3种不同大小工蚁的致病力，并用显微镜观察了绿僵菌侵染后红火蚁3种工蚁的表型变化。利用生物信息学筛选Toll受体基因，并对Toll受体家族基因的理化性质、结构域、染色体位置、系统进化进行分析鉴定。运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测了红火蚁大中小型工蚁中Toll受体家族的发育历期和绿僵菌侵染后的表达模式。结果表明，绿僵菌在96 h对红火蚁大中小型工蚁的致死中浓度(LC_(50))分别为5.8×10~7孢子/mL、3.1×10~7孢子/mL、1.5×10~7孢子/mL;绿僵菌侵染红火蚁第3天，显微镜下观察到红火蚁体壁细小的菌丝，虫体僵硬，寄主死亡后菌丝迅速蔓延并逐渐长成橄榄绿色分生孢子；RT-qPCR结果表明Toll受体基因在红火蚁不同发育阶段中的mRNA表达水平存在显著差异，且Toll受体基因在雌性生殖蚁表达水平显著高于雄性生殖蚁；RT-qPCR结果表明红火蚁大中小型工蚁Toll受体免疫响应绿僵菌不一样。在大型工蚁中，绿僵菌侵染后，Toll受体家族基因能显著上调表达，6 h是一个诱导高峰期，Toll2-1和LRR转录水平最高，响应绿僵菌最强；在中型工蚁中，绿僵菌不能刺激Toll2-2基因的表达，却能强烈诱导Toll1,Toll2-1,Toll6,Toll7和LRR基因的上调表达，Toll1和Toll2-1响应绿僵菌最强。在小型工蚁中，绿僵菌能显著诱导Toll受体家族基因基因的上调表达，在24 h时，LRR基因表达量最高，相比于对照，LRR基因表达提高25倍，LRR在6 h和24 h响应绿僵菌最强。以上研究表明Toll受体可以免疫响应入侵的绿僵菌，且不同的Toll对绿僵菌可能具有不同的响应机制。本研究为进一步阐明Toll受体的功能奠定基础，为进一步利用绿僵菌控制红火蚁提供技术指导。

摘要: 丝氨酸蛋白酶抑制剂(Serine protease inhibitor, Serpin)在昆虫Toll通路和PPO级联反应的防御机制中起着至关重要的作用。本研究利用现代生物信息学工具预测和分析了红火蚁Solenopsis invicta中Serpin家族的结构和功能多样性。染色体定位表明，红火蚁基因组中7个Serpin基因家族成员不均匀的分布在4条染色体上。结构域分析表明，SiSerpin蛋白具有Serpin基因的保守结构，即典型的反应中心环(Reactive central loop, RCL)结构与Serpin结构域，不同成员蛋白拥有多样化的基序。系统进化分析表明，红火蚁Serpin蛋白与其他的昆虫Serpin蛋白有较高亲缘关系，SiSerpin7与烟草天蛾Manduca sexta的Serpin3a亲缘关系最近，SiSerpin12与黄粉虫Tenebrio molitor Serpin55亲缘关系最近，SiSerpin13与烟草天蛾Serpin6亲缘关系最近，SiSerpin4与家蚕Serpin27亲缘关系最近。为了进一步明确红火蚁Serpin家族在绿僵菌Metarhizium侵染后的表达模式，用绿僵菌侵染不同体型的工蚁，荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明，红火蚁Serpin基因家族成员能在早期响应绿僵菌的侵染；除SiSerpin7基因外，大型和小型两种工蚁的表达模式存在较大的差异。结果表明红火蚁Serpin家族作为免疫调控蛋白，能够响应绿僵菌的侵染，且在红火蚁不同体型工蚁之间存在着不同的免疫调控模式。这些发现不仅为Serpins的功能分析提供了理论基础，而且有可能有助于绿僵菌作为一种有效的生防剂的开发。