共生菌Wolbachia和Cardinium對白背飛虱生殖及適合度的影響.pdf

1、Wolbachia和Cardinium都是廣泛存在于節(jié)肢動物體內(nèi)的一類母系遺傳的共生細(xì)菌，可以通過不同方式操縱寄主的生殖行為。Wolbachia可以誘導(dǎo)胞質(zhì)不親和（cytoplasmic incompatibility，CI）、雌性化(feminization)、孤雌生殖（parthenogenesis）和引起殺雄作用（male-killing）四種方式對寄主的生殖進(jìn)行調(diào)控。目前發(fā)現(xiàn)Cardinium可以通過引起雌性化、誘導(dǎo)孤雌生殖和誘

2、導(dǎo)胞質(zhì)不親和來調(diào)控寄主的生殖行為。白背飛虱Sogatella furcifera(Horváth)是危害我國和亞洲一些國家及地區(qū)水稻的重要害蟲,其周期性的北遷南返與降落危害給水稻生產(chǎn)造成了重大的損失。本研究以三個種群的白背飛虱為實驗材料，實驗通過不同的雜交組合研究Wolbachia和Cardinium共同以及分別感染對三個種群白背飛虱生殖的影響。并通過研究感染W(wǎng)olbachia和/或Cardinium對白背飛虱適合度的影響來探索共生菌在

3、白背飛虱自然種群（海南，云南和廣西）中感染率差異產(chǎn)生的原因以及探究共生菌在種群中維持和擴散機制。本實驗中我們還研究了Wolbachia和Cardinium在不同感染品系的白背飛虱體內(nèi)的共生菌含量的差異來探索共生菌密度與CI的營救是否有關(guān)聯(lián)。
　　 我們研究了共同感染W(wǎng)olbachia和Cardinium以及分別單獨感染對白背生殖的影響。本實驗中我們通過檢測誘導(dǎo)的CI程度來研究Wolbachia和Cardinium對生殖的影響，具

4、體方法是將不感染的雌蟲與各種不同感染品系的雄蟲進(jìn)行雜交。我們的實驗發(fā)現(xiàn)單感染Cardinium可以在白背飛虱三個種群中引起強烈的CI，雙感染也可以誘導(dǎo)CI，只是其誘導(dǎo)CI的程度要稍弱于單感染Cardinium的雄蟲，研究同時發(fā)現(xiàn)單感染W(wǎng)olbachia的雄蟲不能引起CI。我們將雙感染的雌蟲與單感染Cardinium的雄蟲雜交，將單感染Cardinium的雌蟲與雙感染W(wǎng)olbachia和Cardinium的雄蟲雜交發(fā)現(xiàn)有營救現(xiàn)象產(chǎn)生但是這

5、種營救比較微弱。
　　 我們研究了不同的感染品系對于白背飛虱適合度的影響，實驗比較了不同感染品系的雌蟲在產(chǎn)卵量及其若蟲的發(fā)育歷期。在三個種群中我們在對其產(chǎn)卵量的研究中發(fā)現(xiàn)Wolbachia和Cardinium對白背飛虱雌蟲產(chǎn)卵量沒有影響。研究發(fā)現(xiàn)三個種群白背飛虱中的Cardinium均可以縮短若蟲的發(fā)育歷期，其中在海南種群中這種發(fā)育歷期縮短的效應(yīng)更為顯著。
　　 對不同感染品系的雄蟲中的Wolbachia和/或Cardi

6、nium的拷貝數(shù)檢測發(fā)現(xiàn)Wolbachia和Cardinium隨著雄蟲羽化天數(shù)的增加其體內(nèi)的共生菌呈下降的趨勢，其中Wolbachia的下降趨勢明顯，研究發(fā)現(xiàn)在雙感染品系中的Wolbachia和Cardinium的密度要低于相應(yīng)共生菌的單感染品系中的密度。對不同感染品系的雌蟲中的Wolbachia和/或Cardinium的拷貝數(shù)進(jìn)行檢測，目的是探索不同品系的雌蟲其體內(nèi)共生菌的密度與CI營救強弱的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在單感染Cardinium的