不同蟲源及致害性褐飛虱體內(nèi)類酵母共生菌的形態(tài)特性、數(shù)量及其種類鑒定.pdf

1、褐飛虱腹部脂肪體內(nèi)普遍存在類酵母共生菌，該類共生菌在褐飛虱的生理代謝和營養(yǎng)利用等方面意義重大。試驗采用冷凍切片技術(shù)結(jié)合顯微攝像系統(tǒng)觀察法開展褐飛虱體內(nèi)共生菌的個體形態(tài)特性研究，并研究不同地理種群褐飛虱及褐飛虱與水稻互作過程中蟲體內(nèi)共生菌的個體形態(tài)變化及數(shù)量差異，以期明確不同地理種群褐飛虱致害性變異及褐飛虱和水稻互作過程與蟲體內(nèi)的類酵母菌變化的關(guān)聯(lián)性，最終從共生菌的角度揭示褐飛虱致害性變異的內(nèi)在機制。此外，結(jié)合26SrDNADl／D2區(qū)序

2、列比較和系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析對從生物型I褐飛虱卵內(nèi)分離獲得的兩株類酵母共生菌進行分子鑒定，以期證實褐飛虱體內(nèi)存在多種類型的類酵母共生菌。此外，本研究還明確了三種稻飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的形態(tài)和種類組成等的差異。試驗結(jié)果總結(jié)如下： (1)褐飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的形態(tài)特性觀察 光學(xué)顯微鏡觀察證實，褐飛虱雌、雄成蟲的頭、胸部及無效卵內(nèi)均無共生菌，雌、雄成蟲腹部脂肪體和有效卵中卻存在大量的類酵母共生菌；還觀察到雌、雄成蟲腹部脂肪體

3、中有大量菌胞，其發(fā)育分為發(fā)育初期，類酵母共生菌增殖適應(yīng)期、對數(shù)增殖期、釋放期和衰竭期五個階段。按照形態(tài)劃分，褐飛虱雌、雄成蟲及有效卵內(nèi)的類酵母共生菌均有四種類型，即長梭形和桿狀共生菌占絕大多數(shù)，卵形個體較少，球狀共生菌則極少見；此外，雌、雄成蟲腹部脂肪體內(nèi)還發(fā)現(xiàn)具膈梭形和不規(guī)則共生菌。同時觀察到該類共生菌通過多邊芽殖進行無性繁殖，且以頂端芽殖(包括兩端芽殖)為主。 (2)不同地理種群褐飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的個體大小及數(shù)量差異

4、 試驗結(jié)果表明，不同地理種群褐飛虱雌、雄成蟲體內(nèi)共生菌的個體大小和數(shù)量差異顯著，依次為：對照種群>廣西種群>浙江種群>福建種群。結(jié)合蟲體內(nèi)的脂肪和糖元含量的分析得出，褐飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的長、寬度和數(shù)量與蟲體內(nèi)脂肪和糖元的含量都顯著正相關(guān)。最終，從類酵母共生菌的角度解釋了不同地理種群褐飛虱致害性變異的內(nèi)在原因，并推測，遷飛過程所導(dǎo)致的褐飛虱體內(nèi)脂肪和糖元等物質(zhì)的消耗影響了該類共生菌的個體發(fā)育及數(shù)量增殖，破壞了“褐飛虱一類酵母共

5、生菌，，這一營養(yǎng)共生關(guān)系，并最終導(dǎo)致褐飛虱對抗性品種水稻適應(yīng)性降低、致害性減弱。 (3)水稻與褐飛虱互作過程中其成蟲體內(nèi)的類酵母共生菌的個體大小及數(shù)量差異 抗性品種水稻與褐飛虱互作會導(dǎo)致蟲體內(nèi)的類酵母共生菌變小。與取食TNl的褐飛虱相比，取食IR26(Bphl)和IR36(Bph2)的褐飛虱體內(nèi)共生菌的長度分別降低23.2﹪～24.4﹪和18.0﹪～32.7﹪，寬度分別降低24.4﹪～28．8﹪和8．6﹪～30．6﹪。取

6、食抗性品種水稻的褐飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的數(shù)量也都顯著下降。其中，連續(xù)取食抗性品種IR26水稻兩個世代后褐飛虱體內(nèi)的共生菌顯著降低，第三代后蟲體內(nèi)共生菌數(shù)量又有所回升。說明抗性品種水稻與褐飛虱互作會導(dǎo)致蟲體內(nèi)類酵母共生菌的發(fā)育變小、數(shù)量減少。 (4)褐飛虱體內(nèi)的類酵母共生菌的26SrDNAD1／D2區(qū)序列分析 對從生物型I褐飛虱卵內(nèi)分離獲得的兩株類酵母共生菌的26SrDNADl／D2區(qū)序列分析得出，一株類酵母共生菌與解脂

7、假絲酵母菌的相似率達100﹪，另一菌株與嗜鹽梗孢酵母菌的相似率為99．7﹪。系統(tǒng)發(fā)育樹進一步表明，這兩株分離獲得的類酵母共生菌與已報道的相關(guān)蟲生真菌(Hypocreales：Clavicipitaceae)明顯不同，是單獨的兩支進化枝(Clade)。本研究證明了褐飛虱體內(nèi)至少存在兩種類酵母共生菌，證實了該類共生菌為混合菌體的推測。 (5)三種褐飛虱成蟲體內(nèi)的類酵母共生菌的形態(tài)差異 光學(xué)顯微鏡觀察證實，三種稻飛虱成蟲的頭部

8、和胸部均未觀察到共生菌，在其腹部脂肪體中有大量的類酵母共生菌，且以出芽進行無性繁殖，并伴有菌胞的出現(xiàn)。三種稻飛虱體內(nèi)共生菌的形態(tài)和組成明顯不同。褐飛虱體內(nèi)的共生菌個體較大，以梭形、桿狀和卵形主，分別占共生菌總數(shù)的30．7﹪、53參﹪和15．1﹪；灰飛虱和白背飛虱體內(nèi)的共生菌個體較小，以卵形為主，分別占共生菌總數(shù)的93.4﹪和94.7﹪。此外，褐飛虱體內(nèi)各種類型的類酵母共生菌都顯著大于灰飛虱和白背飛虱體內(nèi)的同種類型個體，且灰飛虱和白背飛虱