高级微生物学结课论文 昆虫病原真菌研究进展
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ECOLOGY区域治理真菌微生物防治研究进展及产业化现状*湖北工业大学生物工程与食品学院 龚银盈,邓百承,杜馨摘要:微生物杀虫剂是农林害虫综合防治的重要组成部分。
其中,真菌杀虫剂具有广谱、安全、可持续等特点,在农林害虫防治领域有着广阔的应用前景。
本文论述了微生物防治领域的发展状况,介绍了目前市场上较为主流的微生物杀虫剂及发展现状。
关键词:微生物农药;昆虫病原真菌;害虫防治中图分类号:S43 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)17-0160-0001病虫害是制约我国农业经济发展的重要因素之一,然而杀虫剂的大量使用不仅污染环境也使害虫抗性持续增加,严重威胁着农业可持续发展和人类生存。
研制开发绿色高效低毒的新型杀虫剂是害虫防治重要急迫的研究任务。
微生物杀虫剂因其高效、绿色、可持续等特点,在农林病虫害防治中具有重要的发展潜力。
一、微生物杀虫剂目前,市场上主要有细菌、真菌和病毒三大类微生物得到商业化生产。
国内登记在册的微生物杀虫剂包括细菌类323个, 病毒类74个, 真菌类44个[1]。
其中,苏云金杆菌产品登记有200多个,占到生物杀虫剂的95%以上,防治对象主要包括鳞翅目昆虫菜青虫、小菜蛾、甜菜夜蛾和鞘翅目昆虫甲虫等。
然而目前已有害虫对Bt产品已产生耐药性的报道,同时,研究发现Bt杀虫谱也越来越宽广,打破了其对鳞翅目昆虫有毒,而对哺乳动物和非靶标生物无毒的认知,安全性受到挑战。
昆虫病毒作用对象大多为鳞翅目类昆虫,包括颗粒体病毒、质型多角体病毒、核型多角体病毒等。
昆虫病毒杀虫剂环保无毒,但存在杀虫谱窄,对强紫外光、环境pH值、温度等因素敏感的问题。
二、真菌杀虫剂真菌杀虫剂因其感染昆虫谱广、无耐药性、持续效果好等特点,长期以来得到广泛关注。
但对比于其他微生物杀虫剂,由于真菌杀虫剂在菌株选育、工业生产过程方面具有一定的复杂性,因此产业发展缓慢。
目前真菌杀虫剂中完成登记注册的主要有球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)、厚孢轮枝菌(vertillium chlamydosporium)和大链壶菌(Lagenidium giganteum)、拟青霉(Paecilomyces)、汤普森多毛菌(Hirsutella thompasonii Fisher)、蜡蚧轮枝菌(verticillum lecanii )等[2],防治对象为鳞翅目、半翅目、鞘翅目、同翅目、直翅目等昆虫。
微生物研究进展范文微生物研究是生命科学中的重要组成部分,随着科学技术的不断发展,对微生物的研究也在不断取得新的进展。
本文将从微生物的分类、微生物的功能和应用、微生物的遗传和进化以及微生物与人类健康的关系等方面介绍微生物研究的最新进展。
首先,对微生物的分类研究一直是微生物学研究的基础。
近年来,利用分子生物学技术,如基因测序和系统发育分析等,取得了许多新的进展。
例如,通过对微生物的基因组测序和系统发育分析,科学家们发现了一大批新的微生物物种,以及它们之间的亲缘关系。
这一系列的研究为我们更好地理解微生物的系统分类提供了重要的依据。
其次,微生物在生态系统中发挥着重要的功能。
微生物可以在土壤中参与有机质分解和养分循环过程,从而维持生态系统的稳定。
此外,微生物还能够参与氮、磷、硫等元素的生物转化过程,如氮固定、硫还原等,为生物圈中其他生物提供必需的营养物质。
近年来,一些新的微生物功能也被发现,如微生物的抗氧化、抗肿瘤和生物降解等功能。
这些新的发现为微生物的应用提供了新的途径,如利用微生物来治疗疾病、改善环境等。
同时,微生物的遗传和进化也是微生物学研究的一个重要方向。
最近几年,利用高通量测序技术,科学家们对微生物的基因组进行了广泛的研究,揭示了微生物基因组的结构和功能。
通过对微生物基因组的比较分析,人们还发现了微生物的进化机制和适应性演化等重要信息。
此外,微生物的基因组研究还为微生物的遗传工程提供了新的方法和手段,如利用基因工程技术改良微生物的生产性能等。
最后,微生物与人类健康的关系一直受到广泛关注。
微生物在人类肠道中起着重要的作用,参与了人类的消化和免疫调节等过程。
最近的研究发现,微生物与人类的健康密切相关,可以影响人类的代谢、免疫系统等,甚至与多种疾病的发生有关,如肥胖、炎症性肠病、自身免疫疾病等。
这些发现为预防和治疗相关疾病提供了新的思路和方法,如调整肠道微生物群落结构、开发微生物制剂等。
总之,微生物研究近年来取得了许多新的进展,从微生物的分类、功能和应用、遗传和进化到微生物与人类健康的关系等方面都有了新的发现和认识。
昆虫分子生物学研究进展随着现代科技的迅速发展,昆虫分子生物学研究也进入了一个全新的阶段。
作为一个极其广泛而又深奥的学科,昆虫分子生物学已经造就了一批批杰出的研究者,并在人们日常生活中起到越来越重要的作用。
本文将会阐述当前昆虫分子生物学领域的一些最新进展和研究方向,以期为读者们带来全方位而又深刻的洞见。
基因编辑技术的出现,使得昆虫分子生物学研究进入了一个全新的时代。
以往较难实现的基因操作,比如说基因敲除、基因改良和基因打标,现在都变得非常容易实现。
于是,在昆虫分子生物学研究中,这些新技术被广泛地运用,成为当前一个非常热门的话题。
这些新技术的到来,不仅大大提高了我们对于昆虫生命过程的认识,而且让我们能够更加准确地预测和控制它们的行为。
另一个颇具影响力的领域是,基于逆向遗传技术的昆虫生殖学研究。
近几年,越来越多的研究人员选择从逆向遗传的角度出发,来探究昆虫的生殖行为。
比如说,有一种叫做“基因驱动技术”的方法,它可以在昆虫的遗传信息中植入一种特别的“杀虫基因”,一旦杂交,则会导致其后代的大规模死亡,从而达到削弱或者消灭某一类型害虫的目的。
这个技术的引入对于减少农业害虫和疾病的传播等方面,将有极其重要的应用价值。
此外,越来越多的应用领域开始对昆虫分子生物学进行介入,其中最为经典的莫过于昆虫嗅觉研究。
昆虫的嗅觉系统在昆虫行为研究中起到了重要的作用,它可以帮助昆虫识别食物、繁殖伴侣,以及避开危险等。
研究发现,昆虫的嗅觉系统比人类的复杂度高出许多倍,而且昆虫的嗅觉系统是很容易被腐蚀或者破坏的。
如果可以将昆虫嗅觉系统的原理运用到某些应用里,例如用于爆炸物或炸药的侦测,那么这些技术便极有前景。
除了上述三个方面以外,昆虫分子生物学研究还有着大量值得关注的细节。
例如昆虫的生长、发育以及现代昆虫学的发展等等。
既然昆虫对于人类来说如此重要,而昆虫分子生物学研究又如此前景十足,那么我们便可以有理由相信,其在未来一定会引起更多学者和研究者的关注。
控制昆虫害虫的真菌和细菌的抗生素类成分的研究随着人们对生态环境的重视,农业生产中对化学农药的使用也越来越受到广泛关注。
研究控制昆虫害虫的生物方法逐渐成为研究的热点。
其中,真菌和细菌的抗生素类成分对控制昆虫害虫具有潜在的应用价值,成为生物农药的发展方向。
一、真菌的抗虫成分真菌作为生物农药的一种,主要是通过其代谢产物来对昆虫害虫进行控制。
据研究报道,真菌通常通过以下几种方式控制昆虫害虫:1. 真菌代谢产物的致死作用:真菌代谢产物如霉菌素、毒蛋白等具有直接杀死虫体的作用。
2. 真菌代谢产物对昆虫寄主的减弱作用:真菌代谢产物会影响昆虫寄主的免疫系统和胃肠道等,减弱昆虫的存活能力。
3. 真菌感染能力的强度:真菌对昆虫的感染能力较强,能够在不同环境下传播并感染昆虫,降低了昆虫的种群密度。
目前,真菌抗虫成分的研究仍处于初步阶段。
一些已知的真菌抗虫成分包括霉菌素、薄荷叶酸、毒蛋白等。
这些成分可以作为生物农药的原料,但是其作用、效应等需要进一步的研究验证,并开展实际应用。
二、细菌的抗虫成分细菌作为生物农药的另一种,与真菌相比,其代谢产物更加复杂。
细菌通过代谢产物和外泌物等方式对昆虫害虫进行控制。
1. 抗菌素:细菌代谢产物中的抗菌素具有杀死昆虫害虫的作用。
这些抗菌素的作用类似于人类使用抗生素杀灭细菌的方式。
2. 感染能力:细菌对昆虫害虫的感染能力强,能够在昆虫的生命阶段不同的环境中感染昆虫害虫,降低昆虫的群体密度。
3. 差异代谢产物:细菌代谢产物比较复杂,不同的细菌产生的代谢产物也大相径庭。
这些差异的代谢产物会影响昆虫害虫的行为和免疫系统等,以达到对昆虫害虫的控制效果。
目前,抗虫细菌的研究重点主要是针对不同细菌代谢产物的生物学作用和病原机理的规律性研究。
研究人员希望在未来的研究中,可以找出更多的可以用于生物农药生产的细菌菌株和其产生的不同成分。
三、生物农药应用的前景在当前日益注重环境保护和可持续发展的背景下,生物农药成为了替代化学农药的有力手段。
昆虫学研究的新进展昆虫在地球上占据着重要的地位,在生态环境和食物链等方面扮演着重要的角色。
近年来,随着科技的不断更新,昆虫学研究也取得了很大的进展,这些新进展都为我们更好地了解昆虫的生态和特性提供了有力的支持。
一、基因编辑技术近年来,基因编辑技术取得了长足的进展,这一技术也被用于昆虫研究。
通过基因编辑,研究人员可以专门研究昆虫基因中的特定功能,并对其进行精确调控。
例如,有些昆虫可能对特定物质有很强的反应,基因编辑技术可以帮助研究人员了解反应过程和机制。
此外,这一技术也可以用于昆虫疾病的研究和防治。
二、生态环境研究在生态环境方面,科技的发展也为昆虫学研究带来了新的进展。
例如,昆虫声音检测技术现在使用的主要是基于超声波技术的,智能化探头加上人工智能技术,不仅能够分辨昆虫的性别,还能推断昆虫的活动模式和卫星定位的喜好地点等等。
同时,GPS技术也逐渐成为昆虫研究的重要工具。
研究人员可以通过将昆虫与GPS追踪器连接来跟踪其移动路径和生态环境。
这一技术对昆虫种群和迁徙规律的研究也提供了有力的支持,更好地了解蝗虫,飞蝗,蝗虫,蜜蜂这些昆虫迁徙规律有很重大的作用。
三、虫群智能研究虫群智能是指研究昆虫集体行为的学科。
虫群行为是昆虫生物学一个重要的研究领域。
随着科技的发展,研究人员开始利用虚拟现实、三维打印等技术开展虫群智能研究。
例如,科学家通过模拟模型模拟蚂蚁之间的集体行为,更好地了解蚂蚁的行为模式和决策过程。
这不仅可以加深我们对昆虫集体行为的理解,还可以帮助我们开发出更好的集体智能系统。
四、蛋白质组学研究蛋白质组学是利用生物学、物理学、化学、计算机科学和软件工程学等多种学科交叉学科中的一种。
在昆虫研究中,蛋白质组学可以用于分析昆虫基因组中不同表达的蛋白质,并研究其生态功能和生理特性。
这样,研究人员可以更好地理解昆虫的生态平衡和适应能力。
总之,随着科技的发展,昆虫学研究也获得了很大的进展,基因编辑技术、生态环境研究、虫群智能研究和蛋白质组学研究等技术的应用,为我们更好地了解昆虫生态和特性提供了有力的支持。
虫白蜡的病原菌与寄生昆虫研究进展虫白蜡(Coccus viridis)是一种广泛分布于世界各地的害虫,对多种农作物和植物造成严重威胁。
而虫白蜡的病原菌与寄生昆虫则是导致虫白蜡大规模爆发的主要原因之一。
随着对虫白蜡与其病原菌与寄生昆虫关系的深入研究,人们对于虫白蜡的控制和管理取得了一定的进展。
本文将概述虫白蜡的病原菌与寄生昆虫的研究现状,并探讨未来的研究方向与应用前景。
虫白蜡的病原菌是导致虫白蜡疾病的重要原因之一。
目前已经鉴定出多种能引起虫白蜡感染的病原菌,如白蜡破坏球菌(Streptococcus coccivorens)、白蜡霉菌(Oidium coccivorum)和虫白蜡菌(Coccus coccum)。
这些病原菌能通过侵入虫体、生产毒素和破坏宿主免疫系统等方式,导致虫白蜡的死亡。
虫白蜡的寄生昆虫也是造成虫白蜡大规模爆发的主要原因之一。
一些寄生昆虫能够寄生在虫白蜡体内,并通过吸食其体内的营养物质维持自身生存。
例如,某些寄生蜂(如异翅蜂)会将卵产在虫白蜡的体内,幼虫孵化后寄生在宿主身上,最终导致虫白蜡的死亡。
此外,一些寄生昆虫如捕食性昆虫、寄生线虫和寄生菌等也能对虫白蜡进行控制。
虫白蜡病原菌与寄生昆虫的研究进展为虫白蜡的防治提供了重要的理论基础和技术支持。
通过深入了解虫白蜡的病原菌与寄生昆虫的生物学特性和生态学行为,可以有针对性地制定虫白蜡的综合防控策略,减轻其对农作物和植物的危害。
在病原菌方面,一些研究表明,通过利用抗病毒基因工程技术,可以增强宿主植物对病原菌的抵抗力,从而降低虫白蜡感染的风险。
此外,针对虫白蜡病原菌的防治也可以利用天然抗菌物质或生物制剂,例如使用产生抗菌化合物的植物菌根真菌来控制虫白蜡的繁殖。
在寄生昆虫方面,一些研究表明,寄生蜂对于虫白蜡的防治具有潜力。
通过培育和引进一些寄生蜂的品种,可以促进寄生蜂对虫白蜡的天敌作用,减少虫白蜡的数量和损害程度。
此外,研究还发现某些寄生线虫能够通过感染虫白蜡,降低其生育能力和繁殖率,从而对虫白蜡的防治起到一定的作用。
昆虫病原真菌在害虫防治上的应用一、引言昆虫是农业生产中的重要害虫,对农作物和果树造成严重的损失。
传统的化学防治方法存在着许多问题,比如药物残留、环境污染等。
因此,寻找新型的生物防治方法成为了当前研究的热点之一。
昆虫病原真菌作为一种天然的生物农药,具有无毒性、高效性、环保等优点,在害虫防治上得到了广泛应用。
二、昆虫病原真菌的分类及特点昆虫病原真菌主要包括两类:麦角菌和核盘菌。
麦角菌属于子囊菌门,是一种寄生在麦秆上的真菌,其子实体形似麦角,因而得名。
核盘菌属于担子菌门,是一种以寄主昆虫体内为营养来源的真菌。
昆虫病原真菌具有以下特点:1. 对害虫具有高度选择性:不同种类的昆虫对不同种类的昆虫病原真菌敏感程度不同。
2. 环保:与化学农药相比,昆虫病原真菌不会对环境造成污染。
3. 高效:一般情况下,昆虫病原真菌对害虫的致死率可以达到80%以上。
三、昆虫病原真菌的应用1. 麦角菌在害虫防治中的应用麦角菌主要通过与害虫接触或摄食麦角菌孢子而产生杀虫作用。
其主要应用于以下几个方面:(1)棉铃虫防治:麦角菌对棉铃虫有较好的杀灭效果,可以有效地控制棉铃虫的危害。
(2)蚜虫防治:麦角菌可以通过与蚜虫接触或摄食来杀死蚜虫,是一种较为有效的蚜虫防治方法。
(3)果树害虫防治:麦角菌可以用于苹果、梨等果树上的害虫防治。
2. 核盘菌在害虫防治中的应用核盘菌主要通过侵入寄主昆虫体内并利用其体内营养而产生杀虫作用。
其主要应用于以下几个方面:(1)白蚁防治:核盘菌可以通过侵入白蚁体内来杀死白蚁,是一种较为有效的白蚁防治方法。
(2)蚜虫防治:核盘菌对蚜虫也具有较好的杀灭效果。
(3)果树害虫防治:核盘菌可以用于苹果、梨等果树上的害虫防治。
四、昆虫病原真菌的优缺点1. 优点(1)环保:昆虫病原真菌不会对环境造成污染。
(2)高效:昆虫病原真菌对害虫的致死率可以达到80%以上。
(3)选择性强:不同种类的昆虫对不同种类的昆虫病原真菌敏感程度不同。
昆虫的病原体与疾病传播研究在自然界中,昆虫是种类繁多的生物群体,其数量巨大,广泛分布于全球各个角落。
然而,与昆虫共存的同时,人类也面临着一系列由昆虫传播的疾病威胁。
为了更好地了解昆虫病原体和疾病的传播机制,不少研究人员致力于昆虫的病原体与疾病传播研究。
一、昆虫病原体昆虫病原体是指可以寄生于昆虫或者通过昆虫传播的微生物。
这些微生物包括病毒、细菌、真菌和寄生虫等。
病毒是最常见的昆虫病原体,它们通过感染昆虫细胞来复制自身。
细菌也是常见的昆虫病原体,它们通过分泌毒素或者直接侵入昆虫体内来引起疾病。
真菌寄生于昆虫体表或体内,利用昆虫的生物活动来传播自身。
寄生虫则通过寄生于昆虫体内来滋生和繁殖。
二、昆虫疾病的传播机制昆虫疾病传播的机制复杂多样,不同的昆虫病原体和宿主昆虫会采取不同的传播方式。
其中,最为常见和重要的传播途径有两种:直接接触传播和间接传播。
以直接接触传播为例,病原体通过感染了昆虫的体液、排泄物或体表结构,进而通过物理接触、食物摄入或其他途径传播给其他昆虫。
这种传播方式往往发生在昆虫种群密集的环境中,如昆虫群体中的接触行为、食物共享等。
间接传播则是指昆虫病原体通过其他载体(如植物、土壤、空气等)介导传播的过程。
例如,某些昆虫病原体可以黏附于昆虫体外,通过昆虫的行走、飞翔或其他活动将其传播给其他昆虫。
此外,昆虫还可能作为某些病原体的定植宿主,在其体内繁殖,并通过传精、传卵等方式将病原体传递给下一代。
三、研究进展与应用前景昆虫的病原体与疾病传播研究已经取得了一系列重要的进展,对人类健康和农业生产具有重要意义。
通过对昆虫病原体的精细研究,研究人员可以揭示不同病原体的基因组结构和功能,从而有助于深入了解其致病机理,为疾病的预防和治疗提供理论指导。
此外,昆虫病原体与疾病传播研究还有望为农业生产提供解决方案。
通过对昆虫传播的病害进行深入研究,可以开发出高效的防治措施,减少害虫对作物的危害,提高农作物的产量和质量。
昆虫生物学的最新研究进展近年来,随着科技的发展和人们对生命科学研究的持续关注,昆虫生物学也逐渐成为一个备受瞩目的领域。
昆虫在大自然中拥有着重要的地位,不仅丰富了自然界的多样性,也直接或间接地对人类生存、农业、生态平衡等方面产生着深刻的影响。
本文将介绍昆虫生物学的最新研究进展。
一、昆虫的多样性和分类昆虫是地球上最丰富的动物群体,已知的昆虫种类超过100万种。
在这么多种类中,昆虫的多样性是非常显著的,仅单翅目的昆虫就有10万多种之多。
不同的昆虫在形态、生态和行为方面都存在巨大的差异,这些差异是由昆虫基因组和环境因素共同作用而形成的。
因此,研究昆虫的多样性和分类是昆虫生物学研究的重要方向之一。
随着DNA测序技术的广泛应用,研究者们可以更直接和准确地探究昆虫基因组,并通过分子生物学手段来深入研究昆虫分类和演化。
研究者们已经发现,昆虫类群的形态学分类不完全符合其分子生物学分类,这意味着昆虫的分类需要重视基于分子生物学技术的深入研究。
二、昆虫的行为和生态昆虫在生态环境中处于极为重要的地位,不仅是食物链中重要的一环,还对很多生态过程发挥着至关重要的作用。
同时昆虫的一些行为也比较特殊,如掘穴、飞行、觅食等,这些行为会直接影响到昆虫的生存和繁殖。
因此,最近有不少研究重点关注昆虫的行为和生态特征。
例如,科学家们在对蚂蚁的社会行为进行深入研究时发现,蚂蚁的聚集行为会导致环境的变化,如温度升高等,从而对整个生态环境产生了深刻的影响。
同时,对科技类昆虫的研究也成为了当前昆虫生物学的前沿。
比如研究非洲蚊子的行为,帮助我们防治瘟疫疾病。
三、昆虫无害化和利用随着气候变化和环保意识的增强,昆虫的生态价值愈发显著,因此,昆虫无害化和利用成为了昆虫生物学中的重要方向。
昆虫对于人类生活和生产中具有重要的价值,比如蜜蜂为我们提供食物和生态开发的重要资源,某些昆虫化学物质有很广泛的应用领域,另外,昆虫的致病性也使得它无害化技术的研究成为了目前比较热门的领域。
昆虫生态学研究进展与趋势分析昆虫是地球上最为丰富的生物种群之一,其数量可谓是惊人的庞大。
在这个物种的生态中,它们在食物链中的位置往往扮演着重要的角色,也能够对环境健康起到至关重要的影响。
近年来,在环保方面,昆虫生态学的研究日益重要,因为昆虫生态学在解决地球生态系统的许多问题上发挥着关键作用。
本文将对昆虫生态学研究的进展和趋势进行分析。
一、昆虫的多样性昆虫的多样性是昆虫生态学研究的重要方面。
昆虫是地球上最为丰富的生物种群之一,其数量可谓是惊人的庞大。
昆虫的数量估计已超过100万种,其中有一些已经被发现,一些尚未被发现。
昆虫的多样性对于生态的平衡和生态系统的健康非常重要,因为它们往往扮演着食物链的底层,并且它们能够对植物的繁殖起到关键的影响。
二、昆虫的生态作用昆虫在许多生态系统中都扮演着重要的角色。
首先,昆虫是植物的重要传粉昆虫,这种传粉过程对于很多农业和自然生态系统的维持和繁殖至关重要。
其次,昆虫还是地球上最为丰富的食物链底层,因此,昆虫的生态环境对整个生态系统的平衡和稳定起到至关重要的作用。
昆虫还能够来使环境减少植物病虫害的数量。
例如,就地中海地区的柑橘树的病虫害而言,一种被称为奥利弗斯小花蜂的昆虫就能够有效地控制橙色潜龙卷蛾的侵害。
三、昆虫生态学的研究方法昆虫生态学研究多是探究昆虫在其生态系统中的相互作用和影响。
昆虫生态学根据研究的实验条件的不同,可分为实地采样和实验室室内饲养两种类型。
该领域的研究方法可以是系统性实地调查或生态模型建立等,从而确定昆虫在生态系统中的生态作用及其协同作用,并探讨其可能产生的影响。
四、昆虫生态学的应用昆虫生态学在生态系统的研究和应用领域中起着重要的作用。
昆虫生态学的应用包括生物控制,环境毒理学以及环境监管。
现代人类在破坏到许多自然资源中,生物控制领域的研究和应用显得尤为重要。
例如在模拟苗木的人工繁殖过程中,昆虫生态系统可以起到重要的辅助作用。
因此,昆虫生态学的研究和应用都是对环境保护事业的重要贡献。
昆虫学研究新进展随着科技的不断发展,昆虫学研究也在不断取得新的进展。
昆虫是地球上最为丰富多样的生命形式之一,对于维持生态平衡和人类的健康有着极为重要的作用。
在本文中,我们将介绍昆虫学研究方面的一些新进展。
一、昆虫调查技术的创新随着人类对自然环境的破坏,昆虫物种数量的下降和分布范围的缩小成为了重要的环境问题。
为了更好地保护和管理昆虫资源,昆虫调查技术的创新变得越来越重要。
近年来,昆虫调查技术方面的创新,主要体现在既有技术的完善和新技术的引入上。
例如,在既有技术的完善方面,昆虫分类学者正在运用分子标记技术、图像处理技术、GIS技术等手段,从生物、地理、药物等多个方面综合分析和研究昆虫的形态特征、生态环境和系统演化,进一步推进昆虫分类学的发展。
而在新技术方面,由于昆虫活动的不可预知性和群居性等特点,传统的人工调查难以满足量化和精确化的要求。
因此,昆虫群体识别和追踪技术的引入成为了昆虫调查的新趋势。
例如,在我国云南省的热带雨林中,昆虫调查人员利用声音检测和红外相机技术,记录了利用腐烂木材为食的柿小食心虫的行为和分布范围,为环境保护和物种保护提供了有力的支持。
二、昆虫身体结构和行为研究的新突破昆虫的身体结构和行为是昆虫学研究的重点之一。
在昆虫体内建立起行为相关的神经网络模型,对于深入理解其行为调控、进化发展和生命活动等方面具有重要的意义。
近年来,昆虫解剖学和生理学的研究中取得了多项新突破。
例如,研究人员在分析蜜蜂舞蹈对信息传递的影响时发现,不同种类的蜜蜂会根据环境中自然光线的强度和反射率调整其舞蹈表现。
这项研究揭示了蜜蜂如何使用环境信息来进行交流和协作的机制,对于发展人工智能和机器人技术也有一定的启示。
此外,昆虫学研究还发现,有些昆虫种群会形成复杂的社会组织和分工。
例如,新加坡国立大学的一项研究发现,蚂蚁的长途交通管理是由“志愿者”蚂蚁和异质性分工的蚂蚁进行协同完成的。
同时,在觅食贡献方面,研究还发现蚂蚁分工的多样性对群体的食物资源利用率有着重要的影响。
昆虫学的研究进展昆虫学是生物学中的一个重要分支,研究昆虫的形态、生理、生态、分类等方面的知识。
随着科技的不断进步,昆虫学的研究也日趋深入,取得了许多令人瞩目的进展。
本文将从形态研究、生理学研究和行为学研究三个方面介绍昆虫学的研究进展。
一、形态学研究形态学研究是昆虫学的基础,主要研究昆虫的外形结构和内部器官的组织结构。
近年来,随着扫描电子显微镜的广泛应用,昆虫形态学的研究取得了较大的突破。
借助扫描电子显微镜,研究人员能够清晰地观察昆虫身上的微观结构,从而对昆虫的形态特征进行更加精细的描述和分类。
此外,分子生物学的发展也对昆虫形态学的研究带来了新的思路和方法。
通过分析昆虫的基因组,研究人员能够揭示昆虫形态迥异的原因,探索昆虫进化的机制。
这种综合应用形态学和分子生物学的研究方法,为我们更全面、深入地了解昆虫的形态特征提供了新的途径。
二、生理学研究生理学是昆虫学中的另一个重要研究方向,主要研究昆虫的生命活动和生理机制。
近年来,昆虫生理学的研究成果日益丰富,涉及昆虫呼吸、血液循环、消化、生殖等多个方面。
例如,研究人员对一些昆虫的呼吸方式进行了深入探究。
通过观察昆虫的呼吸器官结构和呼吸道的运作方式,他们发现一些昆虫能够利用氧分压梯度以及空气流动的原理来实现高效的呼吸。
此外,还有研究揭示了昆虫血液中荷尔蒙的运输方式,对昆虫生殖和生长发育具有重要意义。
三、行为学研究行为学是昆虫学中的一个重要分支,主要研究昆虫的行为模式和行为特征。
昆虫的行为对其生存和繁衍具有重要影响,了解昆虫的行为能够帮助我们更好地预测和控制害虫的繁殖和传播。
近年来,行为学研究中的一大突破是利用昆虫的化学信号进行昆虫监测和控制。
通过研究昆虫释放的信息素和昆虫对信息素的感知行为,研究人员能够制造出吸引性物质或干扰性物质,从而在农业和保护生态环境中控制昆虫的发生和传播。
总结起来,昆虫学的研究在形态学、生理学和行为学等多个方面都取得了令人瞩目的进展。
抗真菌药物研究进展摘要:由于抗生素、激素和免疫抑制剂的大量应用,肿瘤患者的放疗、化疗,艾滋病患者的增加以及人口老年化等原因导致免疫系统功能低下者增多,机会真菌感染也随之增加。
另一方面随着临床用抗真菌药物的广泛使用,又导致真菌病原菌的耐药菌株的不断出现,这两方面的因素使其开发新的安全和有效的抗真菌药物成为一个亟待解决的难题。
关键词:抗真菌药物氨基酸核酸虽然在发现和发展新的抗真菌药物研究项目上进行的非常活跃,但是,在世界范围内,真菌感染的机会如曲霉菌、念珠菌(白色念珠菌和其他念珠菌种)和新型隐球菌的发病率仍在不断增加。
一方面在有效治疗机会真菌感染,特别是由癌症化疗、器官移植、外科手术以及感染HIV/AIDS或其他一些免疫功能疾病引起的免疫系统损伤的病人感染上描绘了有效的治疗效果。
另一方面值得增加关注力度的是真菌病原菌对目前临床上所用已知种类的抗真菌药物的耐药性问题。
这两方面的因素增加了在研发过程中建立能迅速鉴别有开发价值的抗真菌药物的紧迫性,进而研发出更安全和更有效的治疗药物,以及发现新的化学实体以用于目前机会真菌感染和耐药性真菌感染的治疗。
下面着重讨论一些精选现有抗真菌药物的调查情况及已知作用机制的抗真菌药物研发的最新进展。
1.现有抗真菌化合物和技术(1)β氨基酸类化合物环状:β氨基酸类化合物具双重作用机制,其一,在集中吸收后能够抑制蛋白质的合成;其二,干扰氨基酸代谢的自身调节。
2一氨基环己一3一烯羧酸为吡多醛磷酸盐抑制剂,而cispentacin是天然β氨基酸,这2个化合物都具有抗白色念珠菌的活性。
PLD一118是新的口服β氨基酸,体外抗白色念珠菌的活性IC50为O.13mg/mL,目前正在进行Ⅱ期临床试验,在由白色念珠菌引起的致命全身性感染模型或由平滑念珠菌或克鲁斯念珠菌引起的非致命肾脏感染小鼠模型中,口服PLD一118其体内疗效呈正值,PLD—118也对由耐氟康唑菌株引起的感染有效。
(2)核苷类抗真菌药物:核苷类抗真菌药物有灰黄霉素和氟胞嘧啶。
昆虫研究领域前沿进展昆虫研究领域前沿进展昆虫学作为生物学的一个重要分支,近年来在多个领域取得了显著的研究进展。
这些进展不仅深化了我们对昆虫生物学特性的理解,也为农业害虫防治、生物材料开发、生态系统保护等领域提供了新的科学依据和技术支持。
本文将从丝蛋白研究、昆虫系统发生与进化、昆虫发育的分子遗传调控、昆虫-微生物/植物相互作用等几个方面,详细介绍昆虫研究领域的前沿进展。
丝蛋白研究取得重要突破丝蛋白的研究不仅限于其机械性能,还涉及其在生物医学领域的潜在应用。
由于丝蛋白的生物相容性和可降解性,它被认为是制造生物医用材料的理想选择。
例如,丝蛋白可以用于制作手术缝合线、组织工程支架和药物递送系统。
这些应用不仅可以提高医疗器械的性能,还能减少对人体的副作用。
此外,丝蛋白的抗菌特性也为其在医疗领域的应用提供了更多可能性。
昆虫系统发生与进化研究深入昆虫作为地球上最古老、最多样的动物类群之一,其系统发生与进化过程一直是科学家们关注的焦点。
研究人员正在利用分子标记、组学技术和群体遗传等前沿手段,深入研究昆虫的物种形成与分化机制,以及昆虫的起源和演化过程。
这些研究不仅有助于我们理解昆虫在生态系统中的重要作用,还能揭示生命演化的奥秘。
例如,通过比较不同昆虫物种的基因组序列,科学家们可以揭示它们之间的亲缘关系和演化路径,为昆虫分类和生物多样性保护提供科学依据。
昆虫的系统发生与进化研究还涉及到对古昆虫化石的分析。
通过对化石记录的研究,科学家们可以追溯昆虫的演化历史,了解它们在地质历史时期的分布和多样性变化。
这些研究不仅为昆虫的分类和系统发生提供了重要的证据,还为理解地球历史上的生物多样性变化提供了新的视角。
例如,最近在中国发现的二叠纪昆虫化石为研究昆虫的早期演化提供了宝贵的资料。
昆虫发育的分子遗传调控机制逐步明晰昆虫的变态发育是一个复杂而精细的过程,涉及多个基因和信号通路的协同作用。
科学家们正在探索昆虫变态发育的分子机理,特别是激素(如蜕皮激素、保幼激素和胰岛素)和营养介导的多重调控途径。
农作物病虫害的病原发生与传播机制从病原菌生物学特性到传播途径的研究进展随着全球农业的快速发展,农作物病虫害问题越来越受到人们的关注。
病原菌是引起农作物病虫害的主要原因之一,了解其病原发生与传播机制对于科学有效地预防和控制农作物病虫害至关重要。
本文将从病原菌的生物学特性入手,探讨其传播途径的研究进展。
一、病原菌的生物学特性病原菌是引起植物病害的微生物,包括细菌、真菌、病毒等。
它们通过感染植物组织,引发一系列的病变反应,最终导致植物病害的发生。
病原菌有其特定的寄主范围和生存条件,其中一些病原菌具有较强的侵染力和繁殖力,对农作物造成严重的危害。
1. 病原菌的寄主范围不同的病原菌寄主范围有所不同。
有些病原菌只感染特定的植物种类,称为专性寄生,如黄曲霉只感染玉米等,而有些病原菌可以感染多种植物,称为广性寄生,如白粉病菌可感染多种蔬菜和果树。
了解病原菌的寄主范围有助于科学地制定防治措施,减少病害的发生。
2. 病原菌的生存条件病原菌的生存和繁殖需要一定的环境条件。
比如真菌病原菌通常在潮湿和温暖的环境中生长繁殖,而细菌病原菌则适应较宽的生存条件。
病原菌主要通过孢子、分生孢子或微生物体等形式存活和传播,它们可以通过大气、土壤、种子、农具等途径传播到新的寄主植物上,进一步造成病害的传播和扩散。
二、病原菌的传播途径研究进展农作物病害的传播机制研究对于制定科学的防治策略具有重要意义。
研究者们通过多种手段对病原菌的传播途径进行了深入的研究,取得了一些重要的科学成果。
1. 空气传播空气传播是农作物病害传播的重要途径之一。
病原菌通过空气中的颗粒物、尘埃等悬浮物质,或者通过空气中的气溶胶形式传播到新的寄主上。
其中,病原菌的孢子是空气传播的关键形式之一。
研究人员通过对空气中病原菌孢子数量和分布的观测,以及对传播途径的模拟实验,揭示了不同气候条件下病原菌空气传播的规律和影响因素。
2. 土壤传播土壤传播是另一种重要的农作物病害传播途径。
昆⾍学结课论⽂昆⾍学结课论⽂昆⾍与环境院(系)***********专业 ************年级 *******学⽣姓名 *******学号 *********⼆○⼀四年七⽉昆⾍与环境内容摘要:在长期的⾃然进化中,昆⾍为适应⾃然环境形成了许多独特的环境适应机制,昆⾍既是⽣态系统中的捕⾷者,⼜是被捕⾷者,同时还扮演分解者。
在⾷物⽹中,植物和其他⽣物为昆⾍的⽣存和繁衍提供了丰富的⾷物资源,作为⼀级消费者,昆⾍取⾷植物和其他⼩动物;同时昆⾍⼜是⼆级⽣产者,为其他动物的⾷物资源;昆⾍的腐⾷习性使之⼜成为分解者,作为分解者,昆⾍可以起到清洁环境,促进⽣态系统的营养循环等作⽤;在维持⽣态系统的平衡中扮演着重要的⾓⾊。
在地球演变和进化过程中,昆⾍以其独特的⽅式去感知环境,适应环境。
昆⾍种类繁多,在环境的压⼒下,形成了千变万化的适应机制,这些特性为⼈类提供了可利⽤的资源,如昆⾍对环境的特殊适应和感知能⼒可以为⼈类监测环境质量、预测⽓候变化等提供可能。
关键词:环境保护昆⾍的腐⾷性粪⾦龟环境监测⽔⽣昆⾍⼀、昆⾍的腐⾷性与环境保护在⾷物⽹中,昆⾍作为重要的组成成分,在⽣态系统中发挥着不可忽略的作⽤。
昆⾍从⾷性上可分为植⾷性、⾁⾷性和腐⾷性三⼤类。
据估计,腐⾷性昆⾍占昆⾍总数的17.3%。
昆⾍既取⾷植物、捕⾷其他昆⾍和⼩动物,还取⾷腐败的动物⼫体和植物有机体,有的昆⾍甚⾄还取⾷⾦属和塑料。
所以,昆⾍在⽣态系统中既是捕⾷者,⼜充当分解者。
昆⾍的腐⾷⾷性⼜可细分为:取⾷死的有机物质,如植物的根、腐烂的植物等;取⾷动物粪便(其中含⼤量有机物质);取⾷动物⼫体;取⾷森林中的枯⽴⽊等。
昆⾍的腐⾷者特性,在⽣态循环中有清理环境、促进营养循环的作⽤。
在森林⽣态系统中,昆⾍帮助分解动植物有机体,分解森林中的枯朽⽊;在牧场⽣态系统中,昆⾍分解畜牧粪便;在农村有机肥的堆积过程中,参与和促进有机物的分解;在城市垃圾处理中,可以清理腐败有机物质,加速垃圾分解。
微生物和病原微生物学的新进展和新技术的应用和发展微生物学是研究微生物的科学。
它探究的对象是非常小、单细胞或单细胞类生物体群体所构成的微生物世界。
微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等等。
病原微生物学是微生物学的一个分支,研究的是有害微生物,如细菌、病毒、真菌、寄生虫等,它们会引起人体或动物的感染。
随着科技的发展,微生物学和病原微生物学也在不断进步。
我们可以看到,在这个领域里新的进展和技术的应用正在推动微生物学和病原微生物学的发展。
一、新进展1. 新的发现最近的研究表明,在传统意义上认为没有细胞核的原核生物中,确实存在着一种类似于细胞核的有机体结构,即"Nucleus-like Structures"(NLS)。
科学家发现,NLS具有类似细胞核的跨膜与线粒体的氧化出单电子还原物质,这些结构的共同点表明,细胞核和NLS在生命起源过程中具有相似的历史,并在进化过程中各自发展了不同的功能。
同时,在病原微生物学方面,科学家们发现细菌感染鱼类的机制与人类感染机制有很多相似之处,这为研究人类病原微生物提供了新的思路。
2. 新的理论"新菌基因"(novelty genes)是一个新的理论,近年来越来越受到微生物学家的重视。
它们是指基因组中不同于已知序列的长基因,是由未知蛋白质编码产生的。
随着技术的发展,这个领域正在不断扩大。
1995年,第一次发现一种含有大量新菌基因的病原菌---耶尔森氏菌(Yersinia pestis)。
科学家通过分析这些基因,发现新菌基因可以大幅度增强耶尔森氏菌对人体的侵袭能力。
这个发现为人们了解病原体的侵染机制和控制疾病提供了新的线索。
二、新技术1. 基因测序技术基因测序技术是微生物学研究的基础。
目前,第三代测序技术比第二代测序技术更快、更准确、更便宜。
熟知的是,病毒基因序列的测定是在第一代测序技术的基础上进行的,而手段则是第二代测序技术。
现在牢固在微生物学中的技术是第三代测序技术。
高级微生物学结课论文 院 系 级 别 学 年 学 期 姓 名 学 号 类 别 ②全日制硕士 (①全日制博士 ②全日制硕士 ③教育硕士 ④高师硕士 ⑤工程硕士 ⑥农推硕士 ⑦兽医硕士 ⑧进修)
2014年 12 月21日 昆虫病原性真菌研究进展 摘要 昆虫病原性真菌是引起昆虫外源侵染性疾病,甚至控制昆虫行为的一类真菌。昆虫病原性真菌的寄主范围广,在行为及毒力方面的表现千差万别。在人类漫长的发展史中,病虫害防控的手段也逐步从化学手段晋升为生物手段,这也是昆虫防控领域的研究方向逐渐向生物杀虫方面过渡的重要原因。但迄今为止,在昆虫的合理开发应用方面,人们在相关领域的研究还不够明晰。本文对现行研究的昆虫病原性真菌的生物学分类、杀虫功能发挥的机制及基因工程研究方法三方面进行了讨论与总结,为病原真菌的毒力发挥、参与杀虫剂情况做相应评论及阐述。
关键词 昆虫病原性真菌;生物杀虫;毒力发挥;基因工程改造;应用前景
Abstract: Entomopathogenic fungi can cause exogenous infectious diseases within plenty of insects,which vary considerably in their mode of action and virulence. During the long profound development history of mankind, the attempts to control insects have changed over time from chemicals to natural control methods. This is why the development of natural methods of insect control or biopesticides, is preferred.There is no doubt that insects have been used for many years, but their reasonable and effective use in the field remains elusive. In this article, the biological classification, pesticide mechanism and novel genetic research methods were discussed, and also current study about virulence present and pesticides production. Key words: Entomopathogenic fungi; biopesticide; genetic project improved methods
1 前言 昆虫病原真菌是指那些在寄主正常生理条件下能直接侵入体内、增殖和迅速引起死亡的类群。它们以吸收血淋巴中的养分、分解寄主组织或产生有毒代谢产物而杀死昆虫。在引起昆虫传染性疾病的致病微生物中,由真菌引起昆虫死亡的情形最多,约占60%。对虫口密度起着重要作用。被真菌感染后,昆虫虫体能引发一系列病状,如虫体僵硬,取食倾向下降,甚至行为受到真菌操控。从根本上说,侵染成功与否取决于真菌在寄主体壁的粘附和穿透能力。昆虫病原性真菌产生毒素的过程包含四个步骤:附着、萌发、分化、穿透,它们决定着最终病原菌的致病性。昆虫体壁降解的同时一系列胞外酶也大量合成。通常粘附时会分泌粘液,酶、植物凝集素、疏水作用与静电作用也同样重要。能否粘附成功是判断病菌致病性的标志。粘附成功后,酶解和水解作用将昆虫表皮溶解。比较重要的酶类有脂肪酶、蛋白酶、几丁质酶,酶类随体壁成分的更替有序的分泌。病原菌物从急性致死到完全寄生以各种不同方式在昆虫体内寄生并诱发病症。它们以寄主生存所需的营养为生,有的甚至对寄主产生致命性危害,昆虫被感染后进而以流行病方式传播,最终导致种群数量降低。昆虫病原性真菌的寄主范围十分广泛,包括鳞翅目、幼虫、蚜虫、牧草虫,但只针对特定的寄主,对非靶生物或益虫的命中率很低。因而在世界范围内被大力推广。 昆虫病原性真菌能产生对昆虫致命的毒素,利用该良好特征,不少学者提出生物杀虫的概念。昆虫病原性真菌与传统的化学杀虫剂相比,在效率与成本方面更占优势。除效率高之外,应用生物杀虫剂还有很多优越之处,如对人体无毒,专一性强,食品中残留量少,不引起生态系统中生物多样性的紊乱等。到目前为止,有13个种或者亚种的昆虫病原真菌已经被登记和注册为真菌杀虫剂和真菌杀螨剂,其中大多数成分包括子囊菌中的绿僵菌和白僵菌。在美国,绿僵菌的成分被商业化,并用于控制甲虫,苍蝇,蚊子,白蚁,蓟马,和扁虱。其他几个国家将绿僵菌的几个菌株开发成生防试剂,并大规模释放,以应对蚱蜢,蝗虫,金龟子,沫蝉,蛴螬和蛀虫。 由于目前昆虫病原性真菌在杀虫方面的使用率仍不及化学杀虫剂,因而其商业发展也受到了一定限制。我们已经证实在绿僵菌中编码节肢动物神经毒素的基因的表达能加强病菌的毒力,我们也培育出了一种能合成单链抗体片段的绿僵菌菌株,它能阻止疟疾的传播。重组抗体提供了一大批潜在的抗昆虫效应物,这些效应物与亲本野生型菌株相比具有高度专一的生物杀虫结构,且能将对环境的负面影响降至最低。
2 分类 真菌是最常见的昆虫病原菌,十分适用于生物杀虫剂的制造。至少90个属,700个种以上的真菌是昆虫病原性真菌。除高等担子菌外,其余病原性真菌菌分散于各个主要的真菌分类学科目中。昆虫病原真菌约占昆虫病原微生物种类的60%以上,主要集中在藻菌纲、子囊菌纲和半知菌类的真菌中,其中数量最多、最重要的是藻菌纲的虫霉目和半知菌类的丛梗孢目。1890年,美国第一次用白僵菌防治麦长蝽,至今已有一百多年的历史,此后许多国家如日本、前苏联、巴西、英国等也开始应用白僵菌、绿僵菌、黄僵菌等防治农林害虫。目前在昆虫病原真菌中,研究最多的是白僵菌,其次是绿僵菌、拟青霉、曲霉菌、虫霉菌、菜氏蛾霉、汤氏多毛菌、赤霉菌和虫生藻菌等。 2.1 白僵菌 白僵菌是发展历史较早、普及面积大、应用最广的一种昆虫病原真菌,属半知菌类,主要用于防治玉米螟和松毛虫,其寄主种类达15个目149个科521个属707个种,还可寄生13种螨类。白僵菌不仅田间残效长,而且在越冬期仍有36~55%幼虫被寄生,以致来年不能羽化。这样,连年使用可大大降低虫量,这是其它药剂所不能比拟的。据资料报道,在前苏联主要用它防治马铃薯甲虫,美国用于防治森林害虫,而我国用它防治的害虫种类达40种以上,其防效在80%以上。 2.2 绿僵菌 绿僵菌是最早用于防治农业害虫的真菌,属于半知菌类,能寄生昆虫的8个目,30个科约200多种,也能寄生螨类,可诱发昆虫产生绿僵病。目前,我国已有绿僵菌杀虫剂工业化生产,产品产孢量50亿个/g,萌发率91%.用含孢量2亿/ml绿僵菌粉防治杨天牛,防效可达70%以上。[3-4]中国农科院生防所用绿僵菌防治东亚飞蝗,室内处理后第10d死亡率为100%,并在1995年进行了田间试验,取得了较好效果,初步证明应用绿僵菌防治东亚飞蝗有很好的前景。樊美珍等用其防治柑桔吉丁虫也获得成功。 2.3 拟青霉 我国大田应用的拟青霉主要有淡紫拟青霉、粉质拟青霉和肉色拟青霉等。淡紫拟青霉主要用于防治大豆胞囊线虫和烟草根结线虫,其杀虫活性较高,发酵液有类似细胞分裂素的作用,可促进作物生长。目前,我国已进行工业化液体发酵生产,主要用于防治大豆胞囊线虫病,防效在60%以上。 2.4 曲霉属 曲霉属是一类分布广泛的真菌,它能生活在各种基物上,其中有一些种类与昆虫有密切的关系。已报道的可寄生昆虫的曲霉菌资源有黄曲霉、黑曲霉、亮白曲霉、青霉状曲霉、日本曲霉、寄生曲霉、白曲霉、灰绿曲霉和四脊裸胞壳等。其中,黄曲霉寄生甘蔗白螟,自然寄生率为6~8%,人工感染致死率达70~75%;四脊裸胞壳对蚜虫有很高的寄生率。 2.5 其他 包括座壳孢菌、多毛菌、虫霉、镰刀菌在内的其他病原性真菌也同样广泛施用于田间用于不同种类病虫害的防治。如:双座壳孢菌可防治剌棉蚧,将有粉虱座壳孢子座的柑桔枝叶挂在桔园中,防治柑桔粉虱寄生率达70~90%;以汤氏多毛菌对柑桔锈瘿螨、柑桔锈壁虱、柑桔全瓜螨,防效可达70~90%。
3 真菌毒力的发挥及杀虫机制 有关昆虫病原真菌致病相关基因的研究报道很多,病原真菌的致病机理极其复杂。已有的研究表明,成百上千的基因可能与致病相关,并且致病相关基因的表达受不同侵染阶段昆虫病原真菌与外界环境或寄主环境互作的调控。 3.1 粘附与识别 昆虫病原真菌的侵染孢子主动弹射或随水流、气流被动转运,附着在寄主的表皮上。真菌孢子对寄主的粘附与识别可能与昆虫体表结构和成分、真菌孢子表面结构和成分有密切关系。早在1988年Boucias等就从球孢白僵菌和金龟子绿僵菌孢中分离到与孢子附着有关的糖蛋白类。真菌在粘附时通常会分泌粘液,酶、植物凝集素,当然,疏水作用与静电作用也同样重要。能否粘附成功是判断病菌致病性的标志。粘附过后,酶解和水解作用将昆虫表皮溶解。比较重要的酶类有脂肪酶、蛋白酶、几丁质酶,酶类随体壁成分的更替有序的分泌。Wang和Stleger研究了金龟子绿僵菌孢子的粘着蛋白MAD1和MAD2,证明粘着蛋白MAD1是诱导产生的,在增加附着力的同时,调控septin等细胞周期调控有关基因的表达,影响孢子萌发和菌丝发育,为多功能蛋白。MAD的缺失推迟孢子的萌发和入侵昆虫后血腔中芽生孢子的形成,降低真菌毒力。而MAD2与孢子粘附植物表面有关,缺失后阻碍对植物的粘附,不影响对寄主昆虫的识别和真菌的致病力。由于昆虫和植物有不同的表面结构和成分,这表明,真菌对昆虫和植物具有特异的识别机制。 3.2 萌发与穿透 昆虫病原真菌一般从昆虫表皮侵入,侵染结构也就必不可少。观察到的特殊的侵染结构包括附着胞、穿透钉、穿透板、穿透菌丝等。昆虫体表的水分、离子、脂肪酸和营养成分等因素影响着孢子的萌发与行为。其中,蛋白酶的活力是影响真菌侵染力的重要因素。目前已经鉴定了许多真菌水解酶。昆虫病原真菌侵染寄主时产生的蛋白酶可分为外切和内切蛋白酶两大类。内切蛋白酶主要有金属蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、类枯草杆菌蛋白酶及胶原蛋白酶;外切蛋白酶主要有羧肽酶及氨肽酶。不同的病原真菌产生的蛋白酶在种类和数量上有所不同。萌发要求能吸收可利用的营养成分,且对体表的有毒化合物有一定抵抗能力。萌发后,芽管的末端或一端出现附着胞,呈膨大球形的结构或膨大的菌丝体结构。一段时间后,附着胞上会形成侵入寄主体内的侵染钉或穿透钉或穿透菌丝等结构,菌丝扩展也可以形成穿透板,真菌从此处进入寄主体内。 3.3 体内增值 昆虫病原真菌在寄主体内繁殖,必须利用寄主的营养,这会造成寄主昆虫衰竭死亡。昆虫中广泛存在一种贮存非还原性二糖-海藻糖,是血淋巴中最主要的糖源,约占80%-90%,海藻糖对昆虫有重要的生理作用。Xia等研究表明,绿僵菌侵入寄主血淋巴后,分泌海藻糖酶和酸性磷酸酶,降解海藻糖和有机磷等,产生小分子葡萄糖和游离磷酸,为绿僵菌生长繁殖提供碳、磷营养,从而导致寄主昆虫减少取食、活动变缓,最后衰竭死亡。