利福平处理对感染Wolbachia的蝇蛹金小蜂适合度的影响

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蝇蛹金小蜂Nasonia vitripennis是一种重要的蝇蛹寄生蜂,在世界范围内广泛分布。因为其遗传背景清晰、操作简单方便、种群数量大等特点,常常将其用于生物学的试验研究,是一种潜在的模式生物。2010年,蝇蛹金小蜂N.vitripennis的基因组测序也已完成,这大大促进了蝇蛹金小蜂N.vitripennis的相关研究。Wolbachia是一种母系遗传的专性胞内共生菌,在节肢动物及线虫中广泛存在。Wolbachia不仅可以对寄主的生殖方式进行调控(主要为细胞质不相容、雌性化、杀雄和孤雌生殖),也会对寄主的生殖力甚至物种形成产生重要的影响。本文选用8种利福平浓度喂食蝇蛹金小蜂N.vitripennis,探究了不同利福平浓度对蝇蛹金小蜂N.vitripennis存活率的影响并检测了去除蝇蛹金小蜂中Wolbachia的效果。并在该试验结果的基础上对5种利福平处理蝇蛹金小蜂N.vitripennis进行连续饲养,观察记录了3-12代各处理组及对照组蝇蛹金小蜂N.vitripennis的出蜂量及性比的变化。同时研究了Wolbachia对蝇蛹金小蜂N.vitripennis寿命的影响。最终得到如下试验结果:  ⑴不同浓度利福平对蝇蛹金小蜂N.vitripennis死亡的影响及去除Wolbachia的效果研究。不同利福平处理会对蝇蛹金小蜂N.vitripennis产生显著的影响。随着利福平浓度的增加,蝇蛹金小蜂N.vitripennis的校正死亡率也不断增大。当利福平浓度达到1.0mg/ml时,蝇蛹金小蜂N.vitripennis24h的校正死亡率就高达50%;当利福平浓度达到5.0 mg/ml时,5d的蝇蛹金小蜂N.vitripennis的校正死亡率就高达90%。而低浓度的利福平0.1 mg/ml在7d时,其校正死亡率才达到10.03%,远远低于高浓度利福平处理蝇蛹金小蜂N.vitripennis93.33%的死亡率。因此,在兼顾消除Wolbachia的效率和对蝇蛹金小蜂N.vitripennis影响的前提下,应最大可能地减小利福平的浓度。本试验中,较理想的利福平浓度应控制在0.1 mg/ml~0.5 mg/ml的范围内。  ⑵不同浓度利福平处理及Wolbachia对蝇蛹金小蜂N.vitripennis出蜂量的影响。因为高浓度的利福平对蝇蛹金小蜂N.vitripennis有潜在的致死威胁,虽经过多代遗传,后代仍表现出高浓度利福平对蝇蛹金小蜂N.vitripennis的影响——降低蝇蛹金小蜂N.vitripennis的出蜂量。高浓度的利福平与低浓度的利福平相比,其降低蝇蛹金小蜂N.vitripennis的出蜂量在8.7%-16.7%之间。Wolbachia也能对蝇蛹金小蜂N.vitripennis产生一定的影响,消除Wolbachia的蝇蛹金小蜂N.vitripennis和对照组相比,其蝇蛹金小蜂N.vitripennis的出蜂量也降低了4%-8%之间。  ⑶Wolbachia对蝇蛹金小蜂N.vitripennis性比的影响。在试验中,没有发现抗生素会对蝇蛹金小蜂N.vitripennis的性比产生明显地影响,但Wolbachia会对蝇蛹金小蜂N.vitripennis的性比产生明显的影响。试验中发现,自然感染Wolbachia的蝇蛹金小蜂N.vitripennis雌虫的性比在80%-85%左右,而使用抗生素利福平消除Wolbachia的蝇蛹金小蜂N.vitripennis雌虫的性比在65%-70%左右。也就是说,在蝇蛹金小蜂N.vitripennis中,Wolbachia可以提高子代雌虫的比例。  ⑷Wolbachia对蝇蛹金小蜂N.vitripennis雌蜂寿命的影响。试验中发现使用利福平消除Wolbachia后,对蝇蛹金小蜂N.vitripennis的寿命没有明显的影响。因此可得Wolbachia对蝇蛹金小蜂N.vitripennis的寿命影响不显著。
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