共生菌Wolbachia和Cardinium對(duì)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(dòng)物體內(nèi)的一類母系遺傳的共生細(xì)菌，可以通過(guò)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(duì)寄主的生殖進(jìn)行調(diào)控。目前發(fā)現(xiàn)Cardinium可以通過(guò)引起雌性化、誘導(dǎo)孤雌生殖和誘

2、導(dǎo)胞質(zhì)不親和來(lái)調(diào)控寄主的生殖行為。白背飛虱Sogatella furcifera(Horváth)是危害我國(guó)和亞洲一些國(guó)家及地區(qū)水稻的重要害蟲(chóng),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(gè)種群的白背飛虱為實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同的雜交組合研究Wolbachia和Cardinium共同以及分別感染對(duì)三個(gè)種群白背飛虱生殖的影響。并通過(guò)研究感染W(wǎng)olbachia和/或Cardinium對(duì)白背飛虱適合度的影響來(lái)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(kuò)散機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)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(lái)探索共生菌密度與CI的營(yíng)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(dú)感染對(duì)白背生殖的影響。本實(shí)驗(yàn)中我們通過(guò)檢測(cè)誘導(dǎo)的CI程度來(lái)研究Wolbachia和Cardinium對(duì)生殖的影響，具

4、體方法是將不感染的雌蟲(chóng)與各種不同感染品系的雄蟲(chóng)進(jìn)行雜交。我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單感染Cardinium可以在白背飛虱三個(gè)種群中引起強(qiáng)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(chóng)，研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)單感染W(wǎng)olbachia的雄蟲(chóng)不能引起CI。我們將雙感染的雌蟲(chóng)與單感染Cardinium的雄蟲(chóng)雜交，將單感染Cardinium的雌蟲(chóng)與雙感染W(wǎng)olbachia和Cardinium的雄蟲(chóng)雜交發(fā)現(xiàn)有營(yíng)救現(xiàn)象產(chǎn)生但是這

5、種營(yíng)救比較微弱。
　　 我們研究了不同的感染品系對(duì)于白背飛虱適合度的影響，實(shí)驗(yàn)比較了不同感染品系的雌蟲(chóng)在產(chǎn)卵量及其若蟲(chóng)的發(fā)育歷期。在三個(gè)種群中我們?cè)趯?duì)其產(chǎn)卵量的研究中發(fā)現(xiàn)Wolbachia和Cardinium對(duì)白背飛虱雌蟲(chóng)產(chǎn)卵量沒(méi)有影響。研究發(fā)現(xiàn)三個(gè)種群白背飛虱中的Cardinium均可以縮短若蟲(chóng)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(duì)不同感染品系的雄蟲(chóng)中的Wolbachia和/或Cardi

6、nium的拷貝數(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Wolbachia和Cardinium隨著雄蟲(chóng)羽化天數(shù)的增加其體內(nèi)的共生菌呈下降的趨勢(shì)，其中Wolbachia的下降趨勢(shì)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(duì)不同感染品系的雌蟲(chóng)中的Wolbachia和/或Cardinium的拷貝數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，目的是探索不同品系的雌蟲(chóng)其體內(nèi)共生菌的密度與CI營(yíng)救強(qiáng)弱的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在單感染Cardinium的