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在热带地区,埃及伊蚊传播登革热等疾病,现有控制手段出现抗性问题。研究人员开展接种丛枝菌根真菌(AMF)对含羞草(Mimosa tenuiflora)提取物杀幼虫活性及酚类化合物影响的研究。结果显示接种 Gigaspora albida 效果最佳,为生物防治提供新方向。
在神秘的巴西半干旱地区,有一片名为 Caatinga 的独特生物群落。这里气候炎热、紫外线强烈,水资源匮乏,却孕育着众多神奇的植物。其中,含羞草(Mimosa tenuiflora)作为当地民间医药的重要资源,备受关注。它的叶子和树皮被用于治疗腹泻、伤口愈合、发烧等多种疾病。然而,传统研究大多使用自然环境中采集的成年植物部分,对其幼苗利用生物技术培育的研究较少。同时,虽然含羞草提取物有潜在的杀幼虫活性,可用于控制传播登革热的埃及伊蚊(Aedes aegypti),但相关研究还很有限,且现有研究存在诸多差异和不确定性。更为关键的是,蚊子对现有的杀虫剂逐渐产生了抗性,寻找新的杀幼虫分子迫在眉睫。在这样的背景下,来自巴西的研究人员决定深入探索,旨在为解决这些问题找到新的突破口。
研究人员来自巴西的 Universidade de Pernambuco 和 Universidade Federal Do Vale Do S?o Francisco。他们开展了一项关于接种丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)对含羞草生产影响的研究,重点关注总酚水平的提高以及提取物对埃及伊蚊幼虫杀伤力的增强。研究发现,接种 Gigaspora albida 可显著提高含羞草总酚含量和对埃及伊蚊幼虫的杀伤力,降低致死浓度(LC50和 LC90),效果优于接种 Claroideoglomus etunicatum。这一研究成果为生物防治埃及伊蚊提供了新的策略,也为利用微生物生物技术提升植物生物活性开辟了新方向,论文发表在《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:
- 植物栽培:在温室中培育含羞草幼苗,接种不同的 AMF(G. albida 或 C. etunicatum),对照组不接种。之后将幼苗移植到巴西 Bahia 州 Juazeiro 市的半干旱田间进行长期栽培12。
- 样本采集与检测:采集植物的叶片、土壤和根系样本,测定 AMF 的定植情况和孢子数量;对叶片进行处理,制备提取物并测定总酚含量34。
- 幼虫杀伤力测试:以埃及伊蚊 Rockefeller 品系幼虫为测试对象,用不同浓度的含羞草提取物处理,观察幼虫死亡率5。
- 数据分析:运用方差分析(ANOVA)、Tukey 检验、Finney 概率回归分析和 Spearman 相关性检验等统计方法,分析数据6。
研究结果如下:
- 菌根定植和孢子密度:所有植物都有 AMF 定植,接种 G. albida 的植株孢子密度显著高于未接种对照组和接种 C. etunicatum 的植株7。
- 总酚浓度:只有接种 G. albida 能提高叶片总酚浓度,接种 C. etunicatum 与未接种对照组的总酚浓度相似8。
- 对埃及伊蚊的杀幼虫效果:接种 G. albida 的含羞草提取物导致幼虫死亡率更高,且随着提取物浓度增加,幼虫死亡率上升。同时,总酚浓度与幼虫死亡率呈正相关,接种 G. albida 的植株提取物的 LC50和 LC90显著低于对照组910。
研究结论和讨论部分表明,AMF 接种显著改变了含羞草成年植株的酚类化合物浓度和对埃及伊蚊的杀幼虫活性,且因真菌种类而异。接种 G. albida 可增强含羞草提取物的杀幼虫活性,这为生物勘探生物活性和分子提供了重要工具。然而,该研究只是初步探索,后续还需利用色谱、质谱和磁共振等技术进一步表征提取物,明确关键分子和作用机制,并在野外条件下进行测试,以更好地应用于实际。