一种生物膜状态的Bacillus thuringiensis配方驱动了Ectropis grisescens中的中肠结构破坏和转录基因重编程
Yimeng Zhang1, Hongzheng Hu1, Wenhui Pan1
1State Key Laboratory of Agricultural and Forestry Biosecurity & Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology of Ministry of Education & Biopesticide Research Center, College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China.
生物膜的形成增强了Bacillus thuringiensis (Bt) 对茶叶害虫Ectropis grisescens的杀虫功效. 生物膜状态的Bt导致了更严重的肠道损伤和改变宿主基因表达,改善了害虫控制.
科学领域:
- 微生物杀虫剂是一种微生物杀虫剂.
- 细菌生理学 细菌生理学
- 昆虫病理学 昆虫病理学
背景情况:
- 菌 (Bacillus thuringiensis,Bt) 是一种广泛使用的微生物杀虫剂,通过Cry毒素向昆虫中肠表皮.
- Bt的有效性受其生理状态和宿主肠道环境的影响,生物膜形成是关键的适应策略.
- 在结构和转录层面上,Bt生物膜对宿主反应的影响仍然不太清楚.
研究的目的:
- 为了评估生物膜状态Bt配方的杀虫效果.
- 研究生物膜诱导剂与Bt.的协同效应.
- 为了阐明宿主昆虫中肠中的结构和转录基因变化,暴露于生物膜状态Bt.
主要方法:
- 使用暴露于生物膜状态Bt和浮游生物Bt的Ectropis grisescens新生幼虫进行了生物测试.
- 使用了一种生物膜诱导系统 (Tween-80,茶叶素,母体素,茶叶多).
- 对昆虫中肠进行了细胞病理学,生物化学和转录基因分析.
主要成果:
- 与浮游生物Bt相比,复合诱导剂的生物膜状态Bt显著增加了纠正的死亡率,并将LC50降低了2.88倍.
- 组织病理学分析显示,生物膜状态Bt.t.引起的中肠损伤更严重.
- 转录基因分析表明,宿主中排毒和应激反应途径的广泛重塑.
结论:
- 细菌生理状态,特别是生物膜的形成,是决定Bt配方疗效的关键因素.
- 通过微生物生理调节优化Bt配方,例如促进生物膜形成,为增强害虫控制提供了一种新的策略.
- 这项研究提供了一个框架,通过操纵细菌生理学来开发更有效的微生物杀虫剂.
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