唐秀芬,孫 明,任巧云
(甘肅省民勤縣動物疫病預(yù)防控制中心,甘肅武威 733000;
2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所,甘肅蘭州 30046)
一株對蜱致病性球孢白僵菌的分子鑒定
唐秀芬1,孫 明1,任巧云2
(甘肅省民勤縣動物疫病預(yù)防控制中心,甘肅武威 733000;
2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所,甘肅蘭州 30046)
球孢白僵菌作為一種很重要的生防真菌,已被廣泛用于農(nóng)業(yè)害蟲和蜱的防控。對前期篩選得到的具有生防潛力的殺蜱真菌B.bAT17用PCR進(jìn)行分子鑒定,結(jié)果經(jīng)登錄GenBank檢索表明,所持菌株與JF429895.1、AJ564812.1、AB027382 100%同源,為有效利用球孢白僵菌對蜱蟲進(jìn)行生物防控提供科學(xué)指導(dǎo)。
球孢白僵菌;PCR;分子鑒定;蜱
近年來,由于全球變暖、氣候干旱,蜱害的種群數(shù)量迅速增長,國內(nèi)外均有此起彼伏猖獗發(fā)生的嚴(yán)重案例。蜱類是對家畜危害最大的一類外寄生蟲,對人類而言,是僅次于蚊子的第二大類病原體媒介生物。傳統(tǒng)的控蜱方法主要是使用殺蟲劑,但由于長期使用某些殺蟲劑會使蜱產(chǎn)生抗藥性,加之殺蟲劑的使用對畜產(chǎn)品、環(huán)境所造成污染和用藥濃度不斷提高,防治費用不斷增加等問題,通常也稱“3R”問題,即殘毒(Residue)、抗性(Resistance)、再猖獗(Resurgence)。因而,尋找綠色安全且有效的蜱類防控措施是國內(nèi)外亟待解決的課題[1]。
由于昆蟲病原真菌具有觸殺性、特異性、流行性、對人畜和環(huán)境安全和不易產(chǎn)生抗藥性等諸多優(yōu)點,因而借助害蟲的天敵真菌研制持續(xù)生物殺蟲劑是國際上農(nóng)林害蟲防治的研究熱點。人類利用綠僵菌防治害蟲的研究與實踐已愈百年,有關(guān)用白僵菌防治蜱的試驗國外學(xué)者做了許多工作,國內(nèi)也只有本實驗室進(jìn)行了真菌防治蜱的相關(guān)研究,除此之外國內(nèi)有關(guān)真菌防治蜱的研究還屬空白。因此,在國內(nèi)開展真菌防治蜱的特性研究及劑型研發(fā)意義重大。
當(dāng)前,蟲生真菌的分類鑒定仍主要依據(jù)形態(tài)學(xué)特征,由于形態(tài)學(xué)容易受到培養(yǎng)條件和其它因素的影響,從而給真菌分離鑒定工作帶來困難。利用酶學(xué)、血清學(xué)及分子生物學(xué)方法來研究蟲生真菌的鑒定、分類和其它各方面的信息是當(dāng)前非常重視的領(lǐng)域[2]。核糖體基因轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)在真菌種內(nèi)是高度保守的序列,但在種間卻存在著豐富的變化,可以為研究真菌的系統(tǒng)發(fā)育、分類鑒定和分子檢測提供豐富的遺傳信息。近年來出現(xiàn)的限制性片段多態(tài)性
(RFLP)和建立在聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)基礎(chǔ)上的DNA隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性(RAPD)方法研究蟲生真菌的分類鑒定、種內(nèi)分型和地理分型以及為研究其生態(tài)學(xué)和流行病學(xué)提供了重要的檢驗手段[3]。本試驗對前期篩選得到的具有生防潛力的殺蜱真菌B.bAT17進(jìn)行分子鑒定,為有效利用球孢白僵菌對蜱蟲進(jìn)行生物防控提供科學(xué)指導(dǎo)。
1.1 試驗材料
白僵菌為本實驗室分離所得,菌株實驗室保藏編號:B.bAT17。
1.2 方法
1.2.1 引物設(shè)計 查閱相關(guān)文獻(xiàn),利用primer premier 6.0 軟件在蟲生真菌18S rRNA和28S rRNA保守區(qū)設(shè)計通用引物,由大連寶生物有限公司合成 :ITS-F:5’-TAACAAGGTCTCCGTTGGTGA-3’ITS-R:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’。
1.2.2 目的片段擴(kuò)增 采用Omega公司的Fungal DNA Purifcation Kit試劑盒提取總DNA。ITSF/ R反應(yīng)體系(50μL),含有0.3μL Taq酶,5μL 10×PCR buffer(含Mg2+),4μL 2.5 mmol/ L dNTP,1μL模板DNA,上下游引物各1μL,37.7μL雙蒸水。擴(kuò)增反應(yīng)條件:94℃ 3 min;94℃ 1 min,56℃1 min,72℃ 1 min,35個循環(huán);72℃ 10 min,4℃ 保存。擴(kuò)增產(chǎn)物通過1.0%瓊脂糖凝膠(含溴化乙錠)電泳檢測并拍照。
1.2.3 擴(kuò)增產(chǎn)物連接、克隆及鑒定 連接反應(yīng)體系為10μL,依次加入PCR反應(yīng)產(chǎn)物3μL,pGEM-T Easy載體1μL,連接酶緩沖液5μL,T4 DNA連接酶1μL,4℃連接過夜。取10μL連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌JM109感受態(tài)細(xì)胞,涂布于含Amp的LB平板,37℃培養(yǎng)16-18 h。從平板上挑取單個白色菌落接種于4mL含氨芐青霉素的LB培養(yǎng)液,37℃振蕩過夜培養(yǎng)。陽性重組質(zhì)粒送上海生工測序。
2.1 目的片段擴(kuò)增結(jié)果
參照當(dāng)前公認(rèn)的分類系統(tǒng),對分離菌株進(jìn)行了基因組PCR擴(kuò)增和克隆測序,擴(kuò)增圖譜如圖1所示,在約600 bp處有明亮條帶出現(xiàn),同時將擴(kuò)增片段序列同GenBank所提交序列進(jìn)行Blast程序比對(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)進(jìn)行同源性分析,將菌株序列提交Genbank,獲得序列登錄號HQ110102。菌株ITS1-5.8S rDNA-ITS2大小為579 bp,登錄GenBank 檢索結(jié)果表明,該菌株與JF429895.1,AJ564812.1,AB027382.1同源性均達(dá)到100%。
圖1 ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列擴(kuò)增圖譜
白僵菌屬的分類一直以來比較混亂,曾經(jīng)有許多種類被命名描述。ITS 區(qū)域序列測定對于研究真菌屬內(nèi)和關(guān)系較近的屬間關(guān)系時是十分有價值的,是目前真菌分類研究的一項重要技術(shù)手段[4]。目前認(rèn)可的白僵菌有8個種,在我國目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有4個種,即球孢白僵菌(B. bassiana)、布氏白僵菌(B. brongniartii)、多形白僵菌(B. amorpha)和蘇格蘭白僵菌(B. caledonica)。這4 種白僵菌中,球孢白僵菌(B. bassiana)和布氏白僵菌(B. brongniartii)比較常見,寄主范圍和地理分布均比較廣泛。
球孢白僵菌作為一種廣譜性微生物殺蟲劑,在農(nóng)林害蟲的生防領(lǐng)域中受到科研工作者的極大重視。國內(nèi)外對其殺蟲劑的機(jī)理及制劑的生產(chǎn)進(jìn)行了較多的研究和創(chuàng)新,通過建立基因工程的超量表達(dá)、
基因敲除等方法,對其毒力因子進(jìn)行了大量的研究和驗證。對所分離菌株進(jìn)行分類鑒定是開展昆蟲病原真菌各項研究和應(yīng)用的重要基礎(chǔ),傳統(tǒng)的真菌分類以菌株形態(tài)學(xué)特征為依據(jù),但隨著現(xiàn)在分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以核酸擴(kuò)增技術(shù)為依據(jù)的分子生物學(xué)鑒定方法為廣大學(xué)者所接受?;谶@方面有許多報道,我們利用分子生物學(xué)方法對分離菌株進(jìn)行分類鑒定,相比于傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)鑒定更快速便捷。關(guān)于白僵菌的分類,本研究也只局限于分離鑒定后測定其基因序列,其他的分子生物學(xué)分類方法還有待于進(jìn)一步深入研究。本研究結(jié)果為蜱生防高毒力菌株的鑒定提供了理論依據(jù),不盡完善之處還有待于科研工作者的進(jìn)一步合理設(shè)計和改進(jìn)。
[1] Samish M,Renacek J. Pathogens and predators of ticks and their potential in biological control [J]. Annu Rev Entomol,1999,44:159-182.
[2] 郭立佳. 綠僵菌的分離鑒定及其對椰心葉甲的致病性[D]. 廣州:華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[3] 王小欣. 殺蟲真菌的分離、鑒定及特性初步研究[D]. 武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[4] 黃勃. 一些重要蟲生真菌的分子系統(tǒng)學(xué)研究[D]. 合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué).
Molecular Identifcation of Beauveria bassiana Pathogenic for Ticks
Tang Xiufen1,Sun Ming1,Ren Qiaoyun2
(1.Minqin Animal Disease Prevention and Control Center,Wuwei,Gansu 733000;
2. Lanzhou Veterinary Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou,Gansu 730046,China)
Beauveria bassiana is an important group of entomopathogenes,and can be used to control several pest insects and ticks. A strain B.bAT17 with potential biological activity against ticks obtained in the previous study was molecularly identified by means of PCR. The result showed that Beauveria sp strain was 100% homology with JF429895.1、AJ564812.1、AB027382 in GenBank,providing scientifc guidance for effcient use of Beauveria strains in tick control.
Beauveria bassiana;PCR;molecular identifcation;tick
S8562.613;TS207.4
:A
:1005-944X(2014)12-0075-03
甘肅省青年科技基金計劃(1107RJYA067)資助