全 文 ：第 l 卷 第 3 期
1 9 8 8 年 6 月
林 业 科 学 研 究
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1 9 8 8
苏芸金芽抱杆菌抱子囊超微结构的研究劳
戴莲韵 王学聘
(中国林业科学研究院林业研究所 )
摘 要
用电子显徽镜观察 T 分属于苏芸金芽胞杆 菌 (B a c illu s thu : i: g ie n sis ) 2 5 个 H 一
血清型的30 个亚种和 3 株新分离菌株抱子囊超薄切片的超微结构 。 结果表明苏芸金
杆菌30 个亚种的芽抱和伴抱晶体在抱子囊中形成的部位 、 形状及数量有所不同。 大
部分亚种的伴抱晶体位于胞子囊的一端 , 以单个晶体存在于抱外膜之外 , 只 有幕虫
亚种 (Su b sp . fi耐t加us )的伴饱晶体位于抱外膜之内 。 在抱子囊中晶体的形状分 别
为菱形 、 方形 、 圆形、 不规则形。 其数量 大 多数为一个 。 从不同森林土攘中分 离到
的8 7 05 2 、 8 5 0 2 0 、 8 5 0 4 0三株菌 , 其中8 7 0 5 2 菌株伴抱晶体 为圆形 , 与已知圆形伴抱
晶休的 亚种形态特征相似 , 其它两株菌在形态特征上与 已知 30 个亚种在袍子囊的超
微结构上有着一定的差异 。
关健词 苏芸金芽胞杆菌; 袍子囊 ; 芽胞 ; 伴抱晶体 ; 抱外膜
苏芸金芽抱杆菌每个菌体是否产生蛋白质 晶体(伴抱晶体 ) , 是区分它与之极相似的蜡状
芽抱杆菌 (Bac l’I 。 二 1e 。)的主要特征 , 其伴抱晶体的产生及形状结构也是致死昆虫的主 要
因子之一 。 前人 [ ’一 “〕和多洲门的研究 ‘)指出 : 不同形状的晶体对昆虫的毒性表现出一定差异。 因
此研究该类细菌晶体的形成及其形状 、 结构有着十分重要 的意义 。 随着超薄切片技术的广泛
应用 , 苏芸金杆菌超微结构的电子显微镜观察也同样得到了微生物学家的研究〔‘1 。 我们对从
我国森林土壤中苏芸金杆菌生态分布的研究中(报告待发表) , 分离到三株产生伴抱晶体的苏
芸金芽抱杆菌8 7 0 5 2 、 8 50 2 。、 8 5 0 4 0菌株 , 在对其抱子囊的光学显微镜观察和超薄切片的电子
显微镜观察中发现85 020 、 8 50 4 0菌株与已发表的30 个亚种 [“ 一 7 ’。’‘“]在晶体形状和数量组成上有
所不同 , 为了在超微结构的水平上对所有的苏芸金杆菌伴抱晶体在抱子囊中的形成及形态特
征进行比较研究 , 并对新发现的菌株进行正确的分类 、 鉴定 , 我们对至1 9 8 6年止已发表的分
属于2 3个H 一血清型的苏芸金芽抱杆菌的 30 个亚种和新分离的三株菌 , 进行了抱子囊的超薄
切片在电子显微镜下超微结构的比较研究 , 现将结果报道如下 。
本文于1 9 3 8年 2 月 22 日收到 。
· 电镜照片 由本院分析 中心电镜组协助完成 , B a rj ac 博士 (法 国巴斯德研究院) 、 王瑛 、 任改新先生提供 标准菌 株 ,
张锡 津、 贾风友同志提供土城样品 , 一 并致谢 。
l) 《林业科学》待发表。
2 8 6 林 业 科 学 研 究 1 卷
一 、 材 料 和 方法
(一 ) 菌株及来派
30 个亚种的标准菌株及 3 株新分离菌株的名称及来源见表 1 。
(二 ) 抱子班的制备
将待观察的3 3个菌株移接于含有0 . 5纬牛肉膏 、 l%蛋 白脏 、 1 . 5一 1 . 8 % 琼脂粉 、 p H 7 . 。
一 7 。 5的斜面培养基上 , 在 30 ℃ 士 l℃培养至袍子囊形成阶段 (在光学显微镜下观察)。
(三) 超薄切 片的制备
培养至抱子囊阶段的培养物经 3 % 戊二醛洗于无菌的小试管中 , 并固定 2 小时 以上 , 然
裹 1 菌种名称及来源一览
编 号 亚 种 名 称 (召. T . s u b s P . ) 血 清 卫 来 酥
苏 芸 金 亚 种 (th“ r in g ie ”s fs )
幕 虫 亚 种 (f‘, ft‘川 . 5 )
「J 来 亚 种 (a le s ti )
库尔斯塔克亚种 (天u r st a秃‘)
粹 倒 亚 种 (s o tto )
松 姗 亚 种 (d e ” d r o l‘m : ‘: )
肯 尼 亚 亚 种 伪。。夕a e )
蛤 螟 亚 种 (夕a lle r io c )
加 拿 大 亚 种 (c a ”a d e n s l’‘)
杀 虫 亚 种 (e 刀to 爪o c fd 。 : )
亚 毒 亚 种 (s“ bto x ‘c “s )
占 泽 亚 种 (a f之a 四。 f)
莫 里 逊 亚 种 (m o r r‘: O ”‘)
玉 米 棋 亚 种 (o s tr i月‘a e )
多 窝 亚 种 (to l切o r th‘)
达 姆 斯 特 亚 种 (d a r m s ta d ‘e ”s ‘s )
托 马 诺 夫 亚 种 (ro 。。 a o o fjf云)
九 州 亚 种 眯, u : h“ e n s is )
汤 普 逊 亚 仲 (tho 阴p ￡o ”‘)
巴 墓 斯 坦 亚 种 (p a 及is ta n ‘)
以 色 列 亚 种 (fsr a e le n s is )
达 可 达 亚 种 (d a人o ta )
fll 弟 安 亚 种 (fn d I’a ”a )
东 北 亚 种 (to h o 儿u e , 5 15 )
熊 本 亚 仲 传。 m a m o to e ”s ‘s )
励 木 亚 种 (to c 八‘9 10 , 5 15 )
云 南 亚 种 (V “” ”a n e ”s l’s )
可 玛 利 亚 种 (c o lm e r ‘)
11 1
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H 2 1
H 2 2
H 2 3
B a r j
a c 劝送
任改新提供
B a r j
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任 改新提供
B a r j
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任改新提供
(s人a . d o 月g ‘e n s‘s )
(ja p o ”e 月5 1 5 )
王 瑛 提 供
任改新提供
王 瑛 提 供种亚东本山日
8 7 0 5 2
8 5 0 2 0
8 5 0 4 0
由四川森林土城 分离
由北京郊区森林土 墩分离
32145678910234567切9盯””巧洲犯
3 期 戴莲韵等 : 苏芸金芽抱杆菌抱子囊超微结构的研究 2 8 7
后用缓冲液浸洗三次 , 再用 1 % 0 00 ‘ 固定 2 小时 , 用双蒸水浸洗 , 经上述双固定后 , 以丙酮
脱水到 10 。% , 用丙酮 , 树脂 (E p o n 81 2) 二 1 , 1 浸透 12 小时 , 将培养物取出 , 置于 胶囊中 , 经
60 ℃聚合 48 小时 , 迸行切片 , 以醋酸双氧铀染色 , 电子显微镜观察 , 照像。
二 、 结 果
(一 ) 抱子滋中芽抱与伴抱晶体 的位置
图版 工一皿中 1一30 的电镜照片表明 : 30 个亚种的标准菌株其伴抱晶体均位于抱子囊的
一端 , 而芽抱位于另一端 , 幕虫亚种伴抱晶体位于抱外膜内 , 当袍子囊壁溶解时晶体和抱子不
分开 , 其它29 个亚种的晶体均位于抱外膜之外 , 当抱子壁 溶解时晶体和芽抱分别释放于培养
基中。
(二 ) 抱子班中伴抱晶体的形状
从图版 工一 1 中可见伴抱晶体在抱子囊中的形状分别为菱形、 方 形 、 圆形 及 不 规则形
等 , 其中以菱形最多。
(三 ) 伴抱晶休在抱子班中的数量
图版 工一 W 中 1一3 可见 , 伴抱晶体大多以一个存在于抱子囊中 , 从我国不同森林土壤
中分离的三株菌中的8 7 0 5 2菌株伴袍晶体为圆形 , 位于一端 ; 8 5 0 2 0菌株抱子囊中的晶体由数
个小晶体组成 (见图版 W 一 32 A 32 B 中C ) ; 8 5 0 4 0菌株中有的袍子囊中只形成 1 到数个 晶体
而无芽抱形成(见图版 Iv 一 3 A 3 B 中 SP , , SP Z , S P。) , 有的抱子囊中晶体和芽抱同时存在
(见图版 lV 一3 3 B 中 SP‘) 。
三 、 讨 论
1
。 从供试的分属于苏芸金杆菌 23 个H 一血清型的30 个亚种的超薄切片的电子 显微 镜观
察结果看出 , 除了 5 号碎倒亚种 (S u bs p . so t to) 未表现出抱子囊的超薄切片细微结 构外 , 其
余 29 个亚种均获得了泡子囊的超微结构图谱 。 尽管我们的超薄切片技术还不够完美 , 但以苏
芸金杆菌30 个亚种的标准菌株为样品 , 进行系统的超微结构的形态学比较研究 , 还是第一次
尝试 。
2
。 从我国不同森林土壤中分离的三株菌中8 7 0 5 2菌株伴抱晶体在抱子囊中的位置 、 形状
与新近发表的日本亚种(S u bs p . jaP on en : i: )极为相似 〔‘。b 8 5 0 4 0菌株伴抱晶体的数量和 在抱
子囊中的特性与报道的励木亚种(S u bsp . ro chig 艺。: ; 15 ) 和云南亚种 (Su bs p . 万: 。 n a n e n s is) 有
近似之处 [’, “, . 卜 8 5 0 2 0菌株抱子囊的超微结构与已知30 个亚种表现出明显的差异 。 上述 菌株
在抱子囊超薄切片的超微结构上所表现出的异同与其所属分类地位之间的关系 , 将作进一步
研究。
3
. 苏芸金杆菌伴抱晶体 , 在抱子囊中的位置 、 形状 、 大小与结构尽管与研究中菌体 不
同位置的超薄切片以及观察的不同侧面有着一定的关系 , 但晶体的形成 、 结构与编码中质粒
和染色体的关系 , 以及它们与对昆虫毒力之 间的关系 , 是目前微生物形态学家 、 遗传学家与
分类学家们十分感兴趣的研究课题 。
2 8 8 沐 律 科 学 研 究 1 卷
参 考 文 橄
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4 8 (1 )
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1 29一 1 3 0 .
ST U D IE S ON T H E ULT R AM!CR O ST R UC TU R E
OF B A C IL LU S T H U R IN G IE N S IS SPOR ANG IUM
D a i L ia n y u n W a n g X u e Pin
(T he R e s e a r c h I o s tfru to o / F
o r o s tr“ C A F 〕
A b str a e t
T h e th in
一
se c t io n s o f u ltra m ic ro str u e tu re o f B a c illu s th u r in g ie n si: be lo ll g in g
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e x a m in e d by e le e tro n m ie ro se o Py
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T h e r e s u lt sh o w e d th a t th e fo rm in g Po sitio n
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t he fo r m a n d th e q u a n tity o f sPo re a n d e rysta l o f the 3 0 su bs Pee ie s in
sPo r a n g iu m va r y fr o m e a e h o th e r
.
In m o st o f th e sPe e ie s
, th e sPo re 15 lo c a te d
o n o n e sid e o f th e sPo ra n g iu m a n d o u tsid e o f e x o sPo r iu m
.
T he c r ys ta l o f
B a c illu s rh:‘r io g ie n s is s u bs p ee ie s ffo fti爪 u s 15 lo e a ted in s id e o f e x o sPo r iu m
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.
In th e 3 s tra in s iso la ted fro m 5 0 11
,
8 7 0 5 2 s tra in 15 s im ila r to H 2 3 (S u bsP
.
ja p o n e n sis)
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8 5 0 2 0 and 8 5 0 4 0
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