【摘 要】
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Wolbachia是迄今已知的分布最广泛的胞内共生菌之一,自然界约有16%的昆虫受到其感染,由于Wolbachia可以改变宿主的生殖行为,导致细胞质不相容、雌性化和孤雌生殖等现象,成为
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Wolbachia是迄今已知的分布最广泛的胞内共生菌之一,自然界约有16%的昆虫受到其感染,由于Wolbachia可以改变宿主的生殖行为,导致细胞质不相容、雌性化和孤雌生殖等现象,成为近来研究的热点。灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)是水稻上一种危害严重的昆虫,近年来由其传播的水稻条纹病毒(Rice stripe virus,RSV)在我国广大稻区流行,造成了严重的损失。本研究选择灰飞虱为材料,对其体内Wolbachia的感染特点进行了研究,并对Wolbachia和灰飞虱的系统发育进行了分析。以期明确灰飞虱体内Wolbachia的感染特点、分类地位、进化关系等问题,同时为利用媒介昆虫-共生菌技术(Vector-Insect-Symbiont Technology,VIST)防治水稻条纹叶枯病提供有益的借鉴。使用DIBA法和PCR法分别对灰飞虱体内水稻条纹病毒和Wolbachia的感染特点进行了研究,结果发现:1、灰飞虱体内广泛存在Wolbachia感染。本试验测定的灰飞虱群体Wolbahia的感染率都比较高,最高达88.89%;2、无论是无毒灰飞虱还是带毒灰飞虱,雄虫群体的Wolbachia感染率都明显高于雌虫群体。但是在灰飞虱带毒群体和无毒群体之间,Wolbachia感染率未发现明显差异,暗示了RSV对Wolbachia感染影响甚微。3、无论是对个体还是对群体,灰飞虱体内RSV和Wolbachia经卵传递均未表现明显的相关性,并且Wolbachia在灰飞虱体内经卵传递率亦未达到100%。对9个地理来源的灰飞虱种群体内共生菌Wolbachia的wsp基因进行测序,结合GenBank中已有wsp基因序列进行系统发育分析,得出如下结果:1、不同地理来源(中国、日本、泰国)灰飞虱种群体内Wolbachia同源性很高,原因可能是灰飞虱体内Wolbachia在不同地理来源种群间存在横向传播,也可能是灰飞虱存在着不同地理来源的种群间存在交流并且Wolbachia随着这种交流而扩散。2、对已有灰飞虱、白背飞虱和褐飞虱种群及1种灰飞虱寄生螯蜂wsp基因序列的系统发育分析结果表明:目前已有的白背飞虱、灰飞虱与其寄生蜂体内Wolbachia亲缘也较近,说明该菌可能在白背飞虱、灰飞虱及其寄生蜂之间存在横向的水平传播;而褐飞虱体内的Wolbachia与灰飞虱及白背飞虱体内的亲缘关系则较远。3、与已有来源于其他节肢动物体内Wolbachia的wsp基因株系比较,发现本实验涉及的灰飞虱和白背飞虱种群都属于B大组、Con亚组的wStri株系。对这9个地理来源的灰飞虱和1个白背飞虱种群CoⅡ(Cytochrome oxidaseⅡ)基因的测序结果分析,发现:1、灰飞虱CoⅡ基因的同源性都在99%以上,这一方面暗示了灰飞虱地理种群之间的差异可能非常小,另一方面也反映了CoⅡ基因不适合研究灰飞虱地理种群的划分。2、CoⅡ基因在灰飞虱与白背飞虱种群间的同源性为80%左右,表现出了种间差异,这说明CoⅡ基因较适合用于亲缘关系较近的种间的系统发育研究。
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