次生內(nèi)共生菌Rickettsia在煙粉虱MED隱種內(nèi)的分布、傳播以及對宿主生殖影響研究.pdf

1、煙粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）是由35個遺傳結(jié)構(gòu)差別明顯但是形態(tài)上無法區(qū)分的隱種所構(gòu)成的復(fù)合種，其中煙粉虱地中海隱種（簡稱MED隱種，又稱Q型）和小亞細(xì)亞隱種（簡稱MEAM1隱種，又稱B型）是危害我國的主要入侵煙粉虱。2008年至今，MED隱種在中國大部分地區(qū)逐漸替代MEAM1隱種成為優(yōu)勢種，其中次生內(nèi)共生菌（facultative symbiont）在MED隱種擴散和入侵方面發(fā)揮了重要作用，本論文以MED隱種

2、的次生內(nèi)共生菌Rickettsia為研究對象，從定性、定位、定量三個層面，垂直傳播、水平傳播、生物學(xué)影響三個方面，探究Rickettsia對MED隱種所產(chǎn)生的影響。首先利用標(biāo)有熒光染料的特異性探針對MED隱種煙粉虱體內(nèi)的Rickettsia進行熒光原位雜交，明確Rickettsia在MED隱種煙粉虱各發(fā)育階段的分布。然后利用TaqMan探針法，以煙粉虱β-Actin基因為內(nèi)源管家基因， Rickettsia16srDNA（16s核糖體基

3、因）為目的基因進行熒光定量PCR，明確MED隱種煙粉虱各發(fā)育階段Rickettsia的拷貝數(shù)變化。同時進行三個獨立生態(tài)實驗：
　　1、Rickettsia在MED隱種煙粉虱體內(nèi)的垂直傳播；
　　2、Rickettsia在MED隱種煙粉虱體內(nèi)的水平傳播；
　　3、Rickettsia對MED隱種煙粉虱生活史的影響。本論文主要研究結(jié)果如下：
　?。?）Rickettsia在MED隱種煙粉虱體內(nèi)各發(fā)育階段都有分布。在M

4、ED隱種成蟲體內(nèi)的分布位置有兩種：菌胞內(nèi)部和菌胞外部。菌胞內(nèi)部分布位置呈球形，是煙粉虱腹部特化的含菌細(xì)胞聚集而成的，菌胞外部位置主要是指煙粉虱腹部已成型的卵內(nèi)。兩種分布方式皆伴隨有初生共生菌Portiera的分布；Rickettsia在MED隱種四齡若蟲體內(nèi)也存在兩種分布位置，一種是主要分布在末端皿狀孔和舌狀突部位，另一種是隨機分布在若蟲胸部和頭部；在MED隱種三齡、二齡、一齡若蟲體內(nèi)的分布均以蟲體末端皿狀孔和舌狀突部位為主，其中，在二

5、齡若蟲體內(nèi)還可分布于菌胞部位，在一齡若蟲體內(nèi)還可分布于觸角、氣管和口器等部位；Rickettsia在MED隱種卵內(nèi)的分布位置主要在卵梗和卵柄部位。
　?。?）Rickettsia在MED隱種煙粉虱成蟲發(fā)育前期拷貝數(shù)變化差別較大，在成蟲發(fā)育后期相對穩(wěn)定。Rickettsia在整個發(fā)育初期含量是逐漸上升的，二齡時期同時也是生長發(fā)育最旺盛的時期達到了最高含量，三齡時期含量驟減達到最低點，隨后出現(xiàn)回升，羽化5天達到第二個小高峰，隨后保持在

6、略高于初羽化時期的含菌量。從整個發(fā)育過程中來看，Rickettsia的含量整體趨勢是先增加后減少。
　?。?）Rickettsia在MED隱種內(nèi)可隨母代垂直傳播，但無法水平傳播。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Rickettsia從雌親代至后代的垂直傳播率約為98％，從含有Rickettsia雄蟲至不含Rickettsia雌蟲的水平傳播率約為0%。Rickettsia可以顯著增加一齡到三齡若蟲以及初羽化階段煙粉虱的發(fā)育速率，其次含菌雌蟲在卵、四齡若蟲、初

7、羽化時期發(fā)育速率均顯著高于含菌雄蟲。此外，Rickettsia可以顯著提高煙粉虱后代性比，還能提高雌蟲產(chǎn)卵量、后代羽化率以及成蟲壽命，但影響并不顯著。
　　綜上所述，本研究利用分子生物學(xué)技術(shù)，從分子水平上研究了Rickettsia在MED隱種不同發(fā)育階段的分布位置以及拷貝數(shù)的變化，然后利用生態(tài)學(xué)方法，證明了Rickettsia在MED隱種內(nèi)的傳播效率及其對宿主生長發(fā)育的影響，所得結(jié)論為今后探究Rickettsia在MED隱種入侵方