飛虱類蟲草共生菌分類地位及共生真菌多樣性研究.pdf

1、長期以刺吸植株韌皮部汁液為食的飛虱，其體內(nèi)均存在大量共生菌。類酵母共生菌（Yeast-like symbiotes，YLS）是存在于飛虱體內(nèi)的優(yōu)勢菌群，它們?yōu)榧闹魈峁┌被?、固醇類物質(zhì)以及蛋白質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，保證飛虱的正常生長和繁殖。已有研究證明，飛虱體內(nèi)存在多種YLS，其中有一種為類蟲草共生菌，但其在真菌中分類地位還未完全確定。本研究運用多基因位點的分子系統(tǒng)發(fā)育分析方法，確定了飛虱類蟲草共生菌的分類地位。同時，本研究利用對飛虱內(nèi)生真

2、菌nuc-SSU、nuc-LSU和EF-1α基因克隆和序列比對分析的方法，首次對煙翅白背飛虱Sogatella Kolophon、長綠飛虱Saccharosydne procerus和黑邊梅塔飛虱Metadelphax propinqua體內(nèi)共生真菌的多樣性進(jìn)行了研究?，F(xiàn)將主要結(jié)果陳述如下：
　　1．通過形態(tài)特征的觀察，將采集來的宿主飛虱鑒定為7屬11種，它們分別是：褐飛虱屬的褐飛虱、擬褐飛虱、偽褐飛虱；白背飛虱屬的白背飛虱、稗飛

3、虱、煙翅白背飛虱；灰飛虱屬的灰飛虱；梅塔飛虱屬的黑邊梅塔飛虱；長飛虱屬的長綠飛虱；白條飛虱屬的白條飛虱以及紋翅飛虱屬的黑斑紋翅飛虱。
　　2．通過nuc-LSU、nuc-SSU、EF-1α、RPB1、RPB2五基因位點的分子系統(tǒng)發(fā)育分析，發(fā)現(xiàn)以飛虱為宿主的類蟲草共生菌落在線蟲草科Ophiocordycipitaceae中線蟲草屬Ophiocordyceps內(nèi)，并與O. sphecocephala形成姐妹類群，因此基于多基因位點的證

4、據(jù)我們將類蟲草共生菌歸為線蟲草屬 Ophiocordyceps?；趎uc-SSU單基因方法對9種飛虱體內(nèi)的類蟲草共生菌進(jìn)行了進(jìn)一步的分子鑒定，結(jié)果表明這些類蟲草共生菌至少存在三個種：（1）褐飛虱線蟲草Ophiocordyceps nilaparvata（暫命名），宿主為褐飛虱、擬褐飛虱、偽褐飛虱，菌絲段以長橢圓形為主，并少量存在棒形和洋梨形這兩種形態(tài)；（2）白背飛虱線蟲草Ophiocordyceps sogatella（暫命名），宿主

5、為白背飛虱、稗飛虱、煙翅白背飛虱、黑邊梅塔飛虱和白條飛虱，菌絲段主要為橢圓形，長橢圓形較少，并且有類似花生或葫蘆的形態(tài)；（3）灰飛虱線蟲草Ophiocordyceps laodelphax（暫命名），宿主為灰飛虱，菌絲段以橢圓形和扁圓形為主要形態(tài)，少量存在洋梨形菌絲段。
　　3．通過EF-1α部分序列的分子系統(tǒng)發(fā)育分析，宿主為黑斑紋翅飛虱的類蟲草共生菌在類蟲草共生菌分類單元中形成一個單系分支，而通過對菌絲段形態(tài)特征的比較，發(fā)現(xiàn)其與

6、上述三種類蟲草共生菌存在著明顯的差異。黑斑紋翅飛虱體內(nèi)類蟲草共生菌的形態(tài)有橢圓形、長橢圓形、卵形、扁圓形和葫蘆形，而葫蘆形共生菌大量存在，其數(shù)量明顯多于其它飛虱。因此基于形態(tài)和分子數(shù)據(jù)宿主為黑斑紋翅飛虱的類蟲草共生菌可能為一新種，但需要更多的基因數(shù)據(jù)支持。
　　4．通過利用nuc-SSU、nuc-LSU和EF-1α三基因位點對煙翅白背飛虱、長綠飛虱和黑邊梅塔飛虱共生真菌多樣性的研究，結(jié)果表明煙翅白背飛虱腹部脂肪體內(nèi)可能存在類蟲草共

7、生菌、熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）、白地霉（Galactomyces geotrichum）等5種共生真菌；長綠飛虱脂肪體內(nèi)可能存在一種黑粉菌屬真菌、類擔(dān)子菌酵母屬Derxomyces anomala和白地霉（G.geotrichum）等6種共生真菌；黑邊梅塔飛虱脂肪體內(nèi)可能存在8種共生真菌：如類蟲草共生菌、真菌病原菌Chamaeleomyces granulomatis、白地霉（G. geotrichum）、T

8、yrannicordyceps fratricida等。其中發(fā)現(xiàn)熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）是煙翅白背飛虱腹部脂肪體內(nèi)的一種優(yōu)勢共生菌。而長綠飛虱共生真菌的三個基因位點均未檢測到類蟲草共生菌的序列。另外，在三種飛虱體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了一種與白地霉（耐堿酵母樣真菌）相似度為98％以上的共生真菌和一種與變色龍的真菌病原Chamaeleomyces granulomatis相似度為98%的共生真菌，初步斷定這兩種真菌可能是這三