草間鉆頭蛛體內(nèi)Wolbachia的分子檢測及對宿主生殖的影響.pdf

1、草間鉆頭蛛Hylyphantes graminicola是棉田中數(shù)量最多的蜘蛛。本論文首次進行了Wolbachia感染對蜘蛛生殖及適合度的影響研究,并通過草間鉆頭蛛的交配行為檢測到Wolbachia可以通過交配方式進行傳播,為以后進一步開展蜘蛛Wolbachia的研究提供了理論與實驗依據(jù)。本論文的主要研究結(jié)果如下:
　　 1.草間鉆頭蛛體內(nèi)Wolbachia的感染檢測及遺傳多樣性分析所檢測的14個地理種群(新鄉(xiāng)、菏澤、五指山、洛

2、陽、高陵、陵水、西雙版納、武鳴、石家莊、太谷、南京、肥東、興山、武漢)的草間鉆頭蛛均有Wolbachia感染,其中河南新鄉(xiāng)草間鉆頭蛛Wolbachia的感染率最高,達到52.94％,山東菏澤的次之,為45.45％,Wolbachia感染率較低的草間鉆頭蛛主要分布在安徽肥東(8.62％)、湖北興山(8,1％)和湖北武漢(7.69％)。
　　 對測序得到的7個地理種群共69個wsp基因片段用軟件DnaSP4.10進行多態(tài)性位點分析,

3、結(jié)果表明,總有效位點數(shù)565個,不變位點數(shù)380個,可變位點數(shù)185個。遺傳距離分析顯示同一地理種群Wolbachia品系的wsp基因遺傳距離并不全都接近零或等于零,不同地理種群的Wolbachia品系之間也會出現(xiàn)遺傳距離極小或為零。對7個地理種群Wolbachia wsp序列的單倍型進行遺傳多樣性分析結(jié)果顯示,五指山(WZS)種群的單倍型多樣度最高(0.90000),平均核苷酸差異度最大(83.70000),核苷酸多樣性最高(0.45

4、243)。AMOVA(Analysis of Molecular Variance)分子方差分析的結(jié)果表明,84.96％的遺傳變異存在于種群內(nèi)個體間,遺傳分化是極顯著的(Fst=0.15042,P<0.01)。
　　 2.草間鉆頭蛛體內(nèi)Wolbachia的多位點序列分型Wolbachia多位點序列分型結(jié)果顯示,11個地理種群的Wolbachia品系分別屬于10個不同的Wolbachia ST(sequence type),且這1

5、0個ST是Wolbachia MLST數(shù)據(jù)庫中新出現(xiàn)的序列類型。其中洛陽(LY)和菏澤(HZ)具有完全相同的ST。Wolbachia系統(tǒng)發(fā)育分析(GarliML、MP和Bayesian分析)結(jié)果顯示,8個ST(ST-177,ST-178,ST-179,ST-180,ST-181.ST-182,ST-183 and ST-184)屬于Wolbachia B組,2個ST屬于Wolbachia A組(ST185和ST186)。
　　

6、通過ARLEQUIN3.1中的Mantel軟件對不同地理種群草間鉆頭蛛COI遺傳距離和相應(yīng)的Wolbachia兩兩遺傳距離的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,Wolbachia品系的兩兩遺傳距離與宿主的COI遺傳距離間相關(guān)性顯著(r2=0.394,p=0.013,p<0.05)。而宿主的地理距離與Wolbachia品系遺傳距離之間相關(guān)性分析結(jié)果顯示二者沒有明顯的相關(guān)性(r2=0.027,p=0.665,p>0.05),宿主地理距離與宿主的線粒體COI

7、遺傳距離相關(guān)性分析顯示二者相關(guān)性不顯著(r2=0.027,p=135,p>0.05)。
　　 3.Wolbachia對草間鉆頭蛛生殖及適合度的影響對草間鉆頭蛛4種交配方式的研究結(jié)果表明,♀+×♂-、♀+×♂+、♀+×♂+和♀-×♂-4種不同交配形式的各個交配對都能正常地交配和產(chǎn)卵(♀+表示感染W(wǎng)olbachia的雌蛛；♂-表示未感染的雄蛛；♀-代表未感染的雌蛛；♂+代表感染的雄蛛),而且產(chǎn)的卵都能正常發(fā)育,即♀-×♂+之間沒有發(fā)

8、生細胞質(zhì)不親合性。對感染與未感染W(wǎng)olbachia的草間鉆頭蛛產(chǎn)卵量、卵歷期和卵孵化個體數(shù)的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示,感染與未感染W(wǎng)olbachia的草間鉆頭蛛第一個卵袋卵孵化歷期有顯著差異(P<0.01)。
　　 兩種方法去除草間鉆頭蛛體內(nèi)Wolbachia的結(jié)果顯示,濃度為10mg/ml四環(huán)素鹽酸鹽的水溶液飼喂草間鉆頭蛛50d后,40％的草間鉆頭蛛去除了Wolbachia共生菌。濃度為3.75mg/ml的草間鉆頭蛛人工飼料喂養(yǎng)草間鉆

9、頭蛛50d后,50％的被處理蜘蛛個體去除了體內(nèi)共生菌Wolbachia。
　　 4.Wolbachia水平傳遞方式的研究未感染W(wǎng)olbachia的草間鉆頭蛛捕食感染有Wolbachia的果蠅,Wolbachia感染檢測結(jié)果表明:捕食后2h、12h、24h、48h、72h的草間鉆頭蛛均未檢測出Wolbachia感染。以感染W(wǎng)olbachia的單雌系果蠅為飼料,把草間鉆頭蛛從二齡喂養(yǎng)至成熟,50頭草間鉆頭蛛的Wolbachia感染檢

10、測結(jié)果均顯示未感染。這一結(jié)果表明草間鉆頭蛛通過捕食Wolbachia陽性的果蠅不可能獲得Wolbachia感染。水稻田節(jié)肢動物群落Wolbachia的感染檢測結(jié)果也未獲得關(guān)于捕食傳播的生態(tài)學(xué)及分子生物學(xué)證據(jù)。
　　 通過設(shè)置兩組草間鉆頭蛛交配對♀+×♂-、♀-×♂+,Wolbachia交配傳播研究的結(jié)果顯示,通過宿主的交配行為,Wolbachia既可由感染的雌性草間鉆頭蛛傳遞給未感染的雄性草間鉆頭蛛,也可由感染的雄性傳遞給未感染