昆虫社会身份识别是指昆虫通过感知各种信息来辨别其他个体的身份,进而建立一定社会关系的生物学现象.社会身份识别对社会性昆虫的信息交流、天敌防御、社会分工、个体及群体生存和繁衍尤为重要.本文以蚂蚁、白蚁和蜜蜂等社会性昆虫为例,详细阐述了社会性昆虫的社会身份识别机制:社会性昆虫以信息素为关键线索,利用嗅觉实现社会身份的识别;社会性昆虫也通过其视觉观察同伴或天敌等个体的行为,实现社会身份的识别;社会性昆虫还能够识别特殊的声音信号和感知空气中的震波,并作为其社会身份识别的重要依据.此外,研究表明昆虫共生菌也参与调控社会性昆虫的身份识别.针对社会性昆虫身份识别是先天还是后天形成的这一争论,我们从基因、适应学习以及基因和环境互作等方面,阐述了昆虫可能通过先天遗传和后天学习相结合的方式实现社会身份识别的观点.社会性昆虫是研究人类和动物社会行为学的绝佳模式生物.社会身份识别的研究成果不仅可深入解析社会性昆虫的生物学特性,也对人类及其他动物的社会认知进化以及各类社会问题的研究提供重要参考.今后应加强以下两方面的研究:(1)探索社会性昆虫多样的识别方式,解码其更深层次的机制研究;(2)应用现代新型计算机技术,将社会性昆虫身份识别行为可视化分析.

为研究贵州天麻主产区蜜环菌的生物种及其遗传多样性,在贵州天麻主产区采集蜜环菌样本,利用双抗培养基分离菌索或子实体、菌材,定期观察并统计蜜环菌母种及原种的生物学特性;挑取菌索提取总DNA,利用真菌通用引物 ITS和延伸因子 EF1-α基因扩增 rDNA-ITS、rDNA-EF1-α片段并送测序及鉴定;用DNAStar软件进行GC含量分析及多序列比对,用MEGA软件构建进化树.从贵州毕节各县区、黔东南州雷山县等分离到17 株蜜环菌,并与生产上普遍用的A9、京234 做比较,通过生物学特性初步分析各蜜环菌的形态差异;通过rDNA-ITS、rDNA-EF1-α扩增,得到19 株菌株的rDNA-ITS、rDNA-EF1-α完整序列,经GC含量分析、多序列比对、BLAST比对鉴定以及系统发育分析,将19 株菌株分为3 个种.通过对蜜环菌菌株生物学特性及rDNA-ITS、rDNA-EF1-α序列分析,发现贵州天麻主产区蜜环菌野生资源主要为Armillaria sp.,其次为Armillar-ia mellea、Armillaria gallica.

目的 采用层次分析(AHP)-熵权法综合评价天麻共生蜜环菌质量.方法 将采集到的6株天麻共生蜜环菌菌株的生理、生长、化学指标作为评价因子,通过AHP-熵权法计算各指标权重系数,构建综合质量评价体系,对蜜环菌菌株进行质量评估,并通过红天麻、杂交天麻伴播试验进行验证.结果 质量评价结果显示,胞外木聚糖酶活性、胞外纤维素酶活性、总糖含量权重较大,其中菌株N6、N3排名靠前.不同变型天麻伴播试验显示,菌株N5、N4伴播红天麻效果较好,菌株N6、N3伴播杂交天麻效果较好.结论 蜜环菌的胞外木聚糖酶活性、纤维素酶活性和总糖含量等指标与伴播天麻的效果相关性较强.本研究构建的质量评价体系与杂交天麻伴播试验结果基本一致,可为天麻优良共生蜜环菌的筛选提供参考.

天麻种苗的存活率、产量、单重与土壤相对含水量(RWC)及天麻共生蜜环菌的生长特性密不可分,研究土壤RWC对蜜环菌菌株生长特性及乌天麻种苗的影响,可为乌天麻良种繁育及乌天麻共生蜜环菌优良菌株筛选提供指导.该研究根据30 株蜜环菌菌株在活化培养基上的生长特性将其分为 4 类,再从每类蜜环菌菌株中筛选 2 株生长特性指标优的菌株与乌天麻米麻及阔叶树修剪枝进行箱式控水熟料栽培试验.结果发现具有根状菌索单轴分枝的蜜环菌菌株是与乌天麻共生的优良菌株,如第Ⅲ类、第Ⅳ类蜜环菌;土壤RWC对不同类型蜜环菌的生长特性指标,乌天麻种苗的存活率、产量、单重有显著影响;土壤RWC为 75%时,蜜环菌菌株生长速度、直径、分支数、生物量及乌天麻种苗存活率、产量、单重均最优,通过人为控制土壤的RWC,在大棚内将乌天麻米麻与优良蜜环菌菌株及阔叶树修剪枝伴栽可以获得优良的乌天麻种苗,为乌天麻的高效生产、米麻利用提供参考.

目的:优化蜜环菌菌株M6的发酵工艺及提高其生产效率.方法:以蜜环菌菌株M6为供试菌株,通过摇瓶液体培养,筛选该菌株的最适液体发酵培养基;以摇瓶培养结果为基础,通过多级匀浆制备高活性种子液,进行液体深层发酵,优化发酵条件.结果:筛选出蜜环菌菌株M6最佳液体深层发酵条件为转速150 r/min、接种量5％、溶氧20％及温度28 ℃,在此条件下使用液体发酵培养基配方1发酵180 h所得蜜环菌菌株M6生物量干重高达18.39 g/L;使用液体发酵培养基2发酵120 h所得蜜环菌菌株M6生物量干重达23.83 g/L.结论:液体培养条件优化后,蜜环菌菌株M6生物量产出较高.本研究促进了蜜环菌菌株M6的快速生产,为应用于天麻种植业提供了技术参考.

目的 基于斑马鱼模型探究晕痛定胶囊的镇痛活性,采用网络药理学方法预测晕痛定胶囊的镇痛作用机制.方法 采用佛波酯构建斑马鱼疼痛模型,以阿司匹林为阳性对照,利用行为轨迹分析系统监测斑马鱼的运动轨迹,以运动次数、运动时间、运动距离、运动速度等运动状态为指标评价晕痛定胶囊及其组方药材的镇痛活性:同时运用网络药理学及分子对接技术预测晕痛定胶囊镇痛核心成分及潜在靶点;选取网络药理学预测的核心成分法卡林二醇和金色酰胺醇酯为实验药物,利用斑马鱼疼痛模型验证镇痛活性.结果 斑马鱼疼痛模型镇痛活性评价实验中,晕痛定胶囊及其组方药材川芎、蜜环菌均能显著降低模型斑马鱼的快速运动和慢速运动(P＜0.01),且晕痛定胶囊作用强于川芎和蜜环菌.网络药理学筛选得到晕痛定胶囊镇痛活性成分87个及其作用靶点159个,利用蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析得到法卡林二醇和金色酰胺醇酯等核心成分和MAPK1等核心靶点,分子对接结果显示核心成分及核心靶点间具有较好的结合活性.法卡林二醇和金色酰胺醇酯镇痛活性实验结果表明单独给药法卡林二醇和金色酰胺醇酯可以达到良好的镇痛效果,与网络药理学预测的核心成分结果相符.结论 晕痛定胶囊能够缓解暴露于佛波酯中斑马鱼的疼痛状态,具有较明显的镇痛作用;预测其作用机制可能与减少神经损伤及其炎症反应和促进细胞凋亡等过程有关;且法卡林二醇和金色酰胺醇酯为其发挥镇痛作用的核心成分.

猪苓与蜜环菌建立共生关系时,猪苓菌丝会反侵染并消解蜜环菌菌索,以获取营养物质,糖苷水解酶是参与这一过程的主要酶类之一.本研究从猪苓转录数据库中获得糖苷水解酶家族基因42 类、309 个;其编码的糖苷水解酶蛋白含各类结构域 344 个,以糖苷水解酶结构域 glyco_hydro为主,共计 35 类 173 个.对猪苓糖苷水解酶进行的gene ontology(GO)功能注释结果表明,这些蛋白参与的生物学过程以物质代谢及分解过程为主,特别是多糖等大分子物质代谢;181 个猪苓糖苷水解酶具有水解酶活性,这些水解酶活性呈多样性分布.与未被蜜环菌侵染的猪苓部位相比,43 个糖苷水解酶基因在蜜环菌侵染的菌核部位中差异表达,编码包括 glyco_hydro_48、cellulase 和polysacc_deac_1 等功能结构域,可能发挥水解几丁质、纤维素酶活性及免疫调节等活性,这为猪苓与蜜环菌互作关系的研究提供了候选基因及蛋白.

为了揭示我国不同蜜环菌Armillaria 的木腐特性,本研究以我国 8 个蜜环菌种为材料,采用蜜环菌液接种 1 cm3 的枹栎Quercus serrata木方,置于 23℃下培养 60 d和 120 d,采用重量法、Klason法、硫酸水解法和盐酸水解法测定木材质量、纤维素含量、木质素含量和半纤维素含量,研究各蜜环菌株的木腐能力及差异性.结果表明,各蜜环菌种对枹栎木质量损失率排序为:CBS M(A.borealis)>CBS A(A.sinapina)=CBS J(A.qinii)=CBS H(A.bruneocystidia)=CBS F(A.sinensis)=CBS B(A.gallica)>CBS N(A.violacea)=CBS D(A.ostoyae);木质素的分解能力排序为:CBS M=CBS A=CBS J>CBS H=CBS B=CBS F>CBS N>CBS D;纤维素降解利用率排序为CBS H=CBS A>CBS B>CBS J>CBS F>CBS D>CBS M>CBS N;半纤维素分解能力排序为:CBS M>CBS J>CBS H=CBS A=CBS F=CBS N>CBS B>CBS D;木质纤维素总量消耗排序为:CBS H>CBS A>CBS J>CBS B>CBS F>CBS M>CBS D>CBS N.我国主要蜜环菌的木腐能力在木腐真菌类群中处于中等以下水平.在蜜环菌属内,各菌种之间腐朽能力的多样性表现为对凋落物不同组成降解能力存在显著的差异和腐朽类型的可变性,其形成的原因可能与其适应森林生态系统物种多样性有关.本研究可为理解森林生态系统中凋落物的降解和碳循环的机理提供部分理论指导,同时为我国天麻栽培蜜环菌选育提供参考.

目的:探究低温胁迫对不同蜜环菌生长的影响,为高海拔地区天麻种植选育耐低温的优良蜜环菌菌株提供科学依据.方法:以不同天麻产区的 24 株蜜环菌为实验材料,采用rDNA-基因间隔区(IGS)序列进行分析鉴定,确定供试菌株的亲缘关系;以 23℃为对照(CK)、15℃为低温胁迫,利用赋值法综合评价各菌株生长速率、生物量、菌索长度,筛选耐低温的优良菌株,采用蒽酮硫酸法检测可溶性糖含量,利用SPSS 26.0 分析低温胁迫可溶性糖含量与生长特性的相关性.结果:24 株蜜环菌均与高卢蜜环菌Armillaria gallica亲缘关系较相近.低温胁迫后,各菌株的生物量、菌索长度、生长速率均受到不同程度的抑制,根据赋值法综合评价,有 4 株菌株的耐低温能力较强、可溶性糖含量均增加,而对于低温较为敏感的菌株可溶性糖含量均降低.相关性分析结果表明,可溶性糖含量与生物量、菌索长度、生长速率呈强正相关.结论:高卢蜜环菌为天麻生产中常用伴生菌种,YN4、GZ7、GZ17、SX2 菌株的耐低温能力较强,推测蜜环菌通过累积可溶性糖抵御低温胁迫.

蜜环菌(Armillaria mellea)是药用植物天麻(Gostrodia elata)营养生长阶段的共生真菌.为研究蜜环菌的化学成分和生物活性,本实验综合运用MCI树脂、正相硅胶、Sephadex LH-20凝胶及半制备RP-HPLC等色谱分离技术对蜜环菌发酵液及其菌丝体的95％乙醇提取物进行系统分离,得到26个化合物.根据化合物的理化性质和波谱数据,分别鉴定为十四烷酸(1)、α-亚麻酸(2)、油酸(3)、亚油酸(4)、亚油酸乙酯(5)、8(R),11(S)-二羟基-9Z,12Z-十八烷二烯酸(6)、2-油酰甘油(7)、1-亚油酸甘油酯(8)、二羟丙基-油酸(9)、亚油酸甲酯(10)、甘油1,3-二亚油酸酯(11)、(5Z,9Z)-17-甲基-非十七烯酸-5,9-二酯(12)、(2S)-α-(9'Z,12'Z,15'Z)-十八碳三烯酸(13)、麦角甾醇(14)、(22E,24S)-5α,8α-环二氧-6,22-麦角甾二烯-3β醇(15)、对羟基苄基乙基醚(16)、尿嘧啶(17)、环D-脯氨酸-D-异亮氨酸(18)、环D-脯氨酸-D-亮氨酸(19)、环D-脯氨酸-D-苯丙氨酸(20)、脯氨酸(21)、环D-脯氨酸-L-缬氨酸(22)、环D-脯氨酸-D-缬氨酸(23)、4-(2-羟乙基)-5-甲基噁唑(24)、环丙氨酸-缬氨酸(25)、环丙氨酸-脯氨酸(26).其中,化合物5～13、16和18～26是首次从蜜环菌中分离获得.体外生物活性研究表明化合物14和15对LPS诱导的RAW 264.7细胞炎症反应具有抑制作用.