两株家蚕病原菌的分类鉴定及其部分特性研究

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家蚕细菌病,又称为“细菌性软化病”,是蚕病中的常见病和多发病。它的发生往往造成蚕业上的严重损失。根据家蚕细菌病病原菌的类型可以分为家蚕细菌性败血病、细菌性中毒病及细菌性肠道病三种。目前,研究发现对家蚕具有病原性的细菌主要有:芽孢杆菌属(Bacillus)、肠杆菌属(Enterobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)、气单胞菌属(Aeromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、链球菌属(Streptococcus)和葡萄球菌属(Staphylococcus)。本研究从自然发生的病蚕中分离获得1株对家蚕具有较高致病力的新病原细菌,暂命名为ST-1。该菌株菌落为桔黄色,革兰氏染色为阴性;菌株细胞呈短杆状,直形,两端钝圆,菌体宽0.70.9μm,长1.31.5μm,具端鞭毛,能运动。ST-1菌株为好氧菌,触酶阳性;能还原硝酸盐,使明胶液化;V-P(Voges-Proskauer reaction)、M.R.(Methyl Red test,甲基红试验)、吲哚试验、H2S产生试验和苯丙氨酸反应阴性;能利用柠檬酸盐、丙二酸盐、蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖和阿拉伯糖等。结合16S rRNA基因序列分析结果,最终鉴定ST-1菌株是一株桔黄假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca)。通过注射感染5龄正常起蚕,初步研究发现,该菌株能引起家蚕细菌性败血病。其致病力回归方程为y = 0.4040 + 0.0600x,半数致死浓度LC50= 2.12×104 CFU/mL。这是首次发现桔黄假单胞菌对家蚕有致病性。家蚕黄僵病病原菌黄僵菌过去认为属束梗孢科(Stilbaceae),棒束菌属(Isaria),学名为Isaria farinasa。而家蚕球孢白僵菌(Beauveria bassiana)在最新的NCBI真菌分类上,属于子囊菌门(Ascomycota)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、肉座菌亚纲(Hypocreomycetidae)、肉座菌目(Hypocreales)、虫草菌科(Cordycipitaceae)、虫草菌属(Cordyceps)。近年研究证明,由于黄僵菌和球孢白僵菌在形态上的差异极小,多数学者认为本病菌与球孢白僵菌(Beauveria bassiana)同属同种,只是血清型不同。本研究从一条自然发生的黄僵病蚕中分离获得一株家蚕黄僵菌菌株STH1,其分生孢子多为球形,比家蚕球孢白僵菌菌株SHB小。在PDA培养基上培养12 d,STH1菌株营养菌丝生长情况为4.25±0.81 mm·d-1,而SHB为4.75±1.00 mm·d-1,其生长速度快于STH1。培养15 d后,STH1的产孢量为9.82±3.49×108孢子/cm2,SHB为4.01±2.12×108孢子/cm2,在α= 0.01水平上,两者差异极显著。对黄僵菌菌株STH1进行分子生物学鉴定,STH1的核糖体内转录间隔区ITS序列长为549 bp,白僵菌菌株SHB也为549 bp,两者同源相似性为100%。以此序列构建的系统发育树表明,STH1菌株与多株球孢白僵菌(Beauveria bassiana)聚类在同一分支。STH1的18S rRNA基因序列长为1 766 bp,其内有一段1 866 bp的组I内含子的插入序列,能编码归巢核酸内切酶。对菌株STH1的18S rRNA、28S rRNA和基因间间隔区IGS序列与白僵菌菌株SHB的相应序列进行同源性分析,也表明两种菌株相似性近乎100%。因此,我们最终认为家蚕黄僵菌属于球孢白僵菌(Cordyceps bassiana);而菌株STH1是一株含有第I组类内含子的球孢白僵菌新菌株。本研究通过对家蚕未知病原菌ST-1和黄僵菌STH1的系统鉴定,确立了这两种病原菌的分类地位,也为其诊断防治等奠定了一定基础。
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