二斑叶螨体内感染的Wolbachia的wsp基因序列测定与分析

应用Wolbachia的wsp基因特异引物, 通过PCR扩增法检测了二斑叶螨Tetranychus urticae Koch 12个地理种群（辽宁兴城、河北昌黎、湖南长沙、河南郑州、江苏徐州、甘肃兰州、云南昆明、山东泰安、新疆石河子、宁夏银川、陕西眉县和上海）感染Wolbachia的状况。结果表明,12个地理种群全部感染了Wolbachia。克隆分离得到了它们的wsp基因序列,在GenBank的登录号依此为： AY585714、 AY585712、AY785376、AY785375、AY585713、AY785374、AY785371、AY712954、AY712955、AY785372、AY785377和AY785373。对序列进行系统发育分析,发现它们全部与B大组Ori组的Wolbachia株系十分相近或完全相同。总体来看,它们的聚类关系基本上呈平行交叉分布,在不同种群之间没有构成明显的地理分布聚集性。     

我国蚊虫体内感染的Wolbachia的wsp基因序列测定与分析

测定了我国尖音库蚊复合组和白纹伊蚊蚊虫体内感染的Wolbachia株的wsp基因序列。核苷酸和氨基酸的同源性及系统关系分析表明,我国尖音库蚊复合组和白纹伊蚊中Wolbachia株的wsp基因序列与Pip组其它株的核苷酸及氨基酸同源性分别为98%～100%和97%～100%, 属B大组Wolbachia中的Pip组。     

Wolbachia在我国广赤眼蜂种群内的感染

Wolbachia是广泛分布于节肢动物生殖组织内的一类细胞内共生菌,它属于原细菌的α亚类,能够通过调控寄主的生殖活动而促进其在寄主种群中的扩散。通过对wsp 基因的克隆及PCR-RFLP分析确定了Wolbachia在我国广赤眼蜂种群内的存在,并发现有2种Wolbachia 菌系的感染,命名为wEvaA和wEvaB。经过克隆分离得到了这2种Wolbachia的wsp基因序列,在GenBank的登录号为AY390279和 AY390280 ,并由基于wsp基因的聚类树中发现,这两种Wolbachia菌系均属于A组。     

不同生物型烟粉虱体内Wolbachia共生菌的检测及其系统树分析

Wolbachia是广泛分布于节肢动物体内一类共生细菌,它能够通过多种机制调控宿主的生殖方式。近年来的研究表明,Wolbachia与许多外来生物的成功入侵相关。本文利用长PCR的方法特异扩增了不同生物型烟粉虱（共24个种群）体内Wolbachia的wsp基因,结果发现B型和Q型烟粉虱入侵种群体内均未检测到Wolbachia,而在非B/Q型的浙江种群和肯尼亚种群体内检测到了Wolbachia。对该wsp基因进行测序并和已知序列进行同源性分析发现,浙江烟粉虱种群的Wolbachia属于B组Con/Rug亚种群,而肯尼亚种群属于B组Btab1亚种群。Wolbachia的存在与否可能与烟粉虱的成功入侵有一定的关系。图2表2参23     

中国部分地区柑桔木虱体内感染Wolbachia的检测及其系统发育分析

Wolbachia是一种广泛分布于节肢动物体内的共生细菌, 该共生菌经寄主卵的细胞质传播并参与多种寄主生殖活动调控, 对节肢动物的物种进化有着重要意义并可能应用于害虫的生物防治。本研究以柑桔黄龙病（Huanglongbing, HLB）的主要传播媒介——柑桔木虱Diaphorina citri为研究对象, 通过Wolbachia的16S rDNA、 细胞分裂基因（ftsZ）、 表面蛋白基因（wsp）的特异引物对来自于中国广西北海、 广西柳州、 广东深圳、 广东阳春、 福建福州5个地区的柑桔木虱进行PCR扩增, 并对扩增产物进行克隆测序, 与GenBank中相关序列进行比对分析, 建立了柑桔木虱共生Wolbachia的系统发育树。结果显示上述5个地区的柑桔木虱均存在Wolbachia感染, 通过Wolbachia的16S rDNA, ftsZ基因和wsp基因DNA序列的系统发育分析表明, 5个地区的柑桔木虱体内的Wolbachia均属于B组; 基于wsp基因的系统发育分析进一步表明5个地区的亚洲柑桔木虱体内的Wolbachia属于B组的Con亚组, 且不同地区柑桔木虱体内的Wolbachia的16S rDNA, ftsZ基因和wsp基因序列差异不明显。研究结果为认识柑桔黄龙病传播媒介昆虫的进化及其综合防治提供了重要的参考依据。     

北京地区亚洲玉米螟种群中Wolbachia超感染

Wolbachia是一类广泛分布于节肢动物体内,可以引起节肢动物生殖行为改变的细胞内共生细菌。亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guenée)是我国常见的鳞翅目害虫,尤其对玉米危害严重。本文通过对Wolbahcia的wsp基因的PCR扩增及克隆测序,明确了Wolbachia在北京地区亚洲玉米螟野生种群中的分布情况。结果表明,在检测的种群中,存在两种类型的Wolbahcia,分别将其命名为wFurA（GenBank注册号为EU294311）和wFurB（GenBan k注册号为EU294312）;系统树分析表明其分别属于Wolbahcia A组和B组。本研究首次明确了在我国亚洲玉米螟的野生种群内存在着Wolbachia的超感染现象。     

福建省烟粉虱自然种群Wolbachia感染特点

Wolbachia是专性的细胞内细菌,广泛存在于节肢动物生殖组织。已有的研究结果表明,节肢动物中存在A组和B组Wolbachia,而烟粉虱Bemisia tabaci中主要检测到了B组Wolbachia。本研究从福建省采集到17个不同烟粉虱地理种群,首先通过rDNA-ITS1克隆测序鉴定了不同烟粉虱地理种群的生物型,然后采用Wolbachia 16S rDNA的特异引物,并通过PCR-RFLP技术分析了不同烟粉虱地理种群中Wolbachia的感染特点。结果表明：从福建省闽侯、平潭、南平、来舟、漳平和沙县采集到的烟粉虱自然种群属于非B型,而非B型烟粉虱种群中存在广泛的超感染现象,即单个非B型烟粉虱个体中同时感染了不同型Wolbachia。相反,B型烟粉虱自然种群的个体中只感染A组Wolbachia。该研究依据密集采样的数据进一步证实了Wolbachia在烟粉虱自然种群中的分布确实与宿主的生物型密切相关,提示Wolbachia可能在烟粉虱的种群分化中发挥作用。     

基于16S rDNA序列的Wolbachia的检测及分型

Wolbachia是广泛分布于节肢动物体内的一类共生细菌。采用16S rDNA特异片段的PCR-RFLP方法对烟粉虱Bemisia tabaci （Gennadius）不同生物型及米蛾Corcyra cephalonica （Stainton）共生菌Wolbachia进行了检测与分型分析。基于wsp基因对烟粉虱共生菌B组Wolbachia以及米蛾共生菌Wolbachia进行了系统树分析,并对相应的Wolbachia16S rDNA特异片段进行了克隆、测序以及序列比对。结果表明:16S rDNA的特异片段经NheⅠ酶切后RFLP图谱可有效检测与鉴别Wolbachia。烟粉虱共生菌Wolbachia的16S rDNA特异片段经VspⅠ酶切后可得到预期RFLP图谱,而米蛾共生菌B组Wolbachia （基于wsp序列分析为B组）则产生不同的RFLP图谱。序列分析表明,Nauru型烟粉虱体内B组Wolbachia的16S rDNA片段序列与已知B组Wolbachia对应序列（DQ278884）同源性为100%;米蛾体内B组Wolbachia 16S rDNA特异片段有碱基变异,并存在于VspⅠ识别位点内,这是导致VspⅠ酶切后RFLP图谱不同的原因。结果提示,B组Wolbachia 16S rDNA特异片段经VspⅠ酶切的RFLP图谱存在多态性。本研究结果可为今后Wolbachia的检测与分型提供借鉴。     

Wolbachia在玉米螟赤眼蜂内的三重感染

Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内的共生菌。玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae是我国玉米田间的优势赤眼蜂种, 据报道, 赤眼蜂种内有Wolbachia感染。本文利用Wolbachia的16s rDNA和wsp基因引物通过PCR方法对玉米螟赤眼蜂的野生种群进行了调查, 发现以wsp基因为鉴定依据, 检测的所有个体都感染了3种Wolbachia ［wOstGDAa (GenBank accession no. EU157103), wOstGDAb (GenBank accession no. EU157104) 和 wOstGDB (GenBank accession no. EU157105)］。本文首次报道了野生赤眼蜂种群内Wolbachia的三重感染率几乎为100%。根据本研究的结果, 可以推测当不同种赤眼蜂寄生同一寄主时, Wolbachia可能会在不同赤眼蜂种间进行横向传播。     

不同桑树品种上朱砂叶螨实验种群内禀增长率的统计推断

为了正确地评价不同桑树品种上朱砂叶螨为害差异,本文通过使用Jackknife方法(刀切法),采用合适的生殖力生命表构建方法,对朱砂叶螨实验种群在不同的4个桑树品种上生殖力表的内禀增长率进行了统计推断。结果表明,温度为28±1℃、相对湿度75%±10%、光周期16L∶8D的条件下,西农6071 (山桑 Morus bombycis Koidz.,2x)、和田白桑 (白桑 M. alba Linne, 3x)、新一之濑 (白桑 M. alba Linne, 2x)和大石(广东桑 M. atropurpurea Roxb., 3x) 4个桑树品种上朱砂叶螨r_m值大小依次为0.41894（0.41043～0.42746）、0.37065（0.36604～0.37526）、0.36171（0.35778～0.36563）和0.35253（0.34757～0.35748）。通过对“伪值”样本同秩的成对t检验比较,这4个桑树品种对朱砂叶螨内禀增长率的影响有显著差异。结果说明朱砂叶螨对4种桑树的易感性,以西农6071、和田白桑、新一之濑、大石顺序渐弱。     

Diversity and phylogeny of Wolbachia infecting Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae) populations from China

Wolbachia are a common and widespread group of symbiotic bacteria found in the reproductive tissues of arthropods. Bactrocera dorsalis (Hendel) is an important pest causing considerable economic losses of fruits and vegetables in several southern provinces of China. In this study, polymerase chain reaction (PCR) with general Wolbachia surface protein (wsp) primers was used to test the presence of Wolbachia in 1,500 individuals of B. dorsalis from five geographical populations of China. We detected 19 individuals of B. dorsalis infected by Wolbachia, and the infection rates of different populations varied. Comparison of wsp gene sequences from 19 individuals and search of the GenBank identified four new sequences, probably representing four Wolbachia strains. Sequence comparison showed that the four Wolbachia strains from B. dorsalis in China belonged to three groups (Kue, Mel, and Cuc). Phylogenetic analysis of the wsp sequences suggests that geographical isolation of Wolbachia exists among the populations of B. dorsalis in China, and gene flow of Wolbachia might have occurred between B. dorsalis populations of China and Thailand. Phylogenetic analysis performed on the host mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene and wsp gene suggests that host has coevolved with Wolbachia.     

湖南三地区麦氏安瘿蜂体内Wolbachia 的感染及其wsp基因序列分析

为检测麦氏安瘿蜂Andricus mairei Kieffer有无Wolbachia感染, 本研究对其岳阳、 长沙和邵阳3种群雌、 雄成虫体内Wolbachia的wsp基因进行了PCR检测, 进而对获得的基因片段进行了序列分析。结果显示, 麦氏安瘿蜂岳阳、 长沙及邵阳种群雌、 雄成虫均有Wolbachia感染, 除邵阳种群雌成虫的感染率为80%之外, 其他均为100%。3个种群Wolbachia的wsp基因序列长度皆为561 bp, 且序列完全一致。麦氏安瘿蜂Wolbachia的wsp基因序列与已知瘿蜂族(Cynipini) Neuroterus macropterus、 Biorhiza pallida及Andricus solitarius （strain 1）以及Synergini族Synergus crassicornis感染的Wolbachia的一致性达95%。除Synergini族Ceroptres cerri感染的Wolbachia属于B群（B group）之外, 瘿蜂感染的Wolbachia均属于A群（A group）。在NJ系统树中, 麦氏安瘿蜂与瘿蜂族Neuroterus macropterus、 Biorhiza pallida和Andricus solitarius （strain 1）及Synergini族Synergus crassicornis感染的Wolbachia聚合在同一分支。此外, 麦氏安瘿蜂岳阳、 长沙和邵阳种群均获得了雌、 雄成虫, 其雌性率分别为15.3%, 12.1%和19.8%, 表现出明显的雄性比偏高。结果提示与瘿蜂族的其他已报道的种类一样, Wolbachia与麦氏安瘿蜂的共生并不诱导其营产雌孤雌生殖。     

三色书虱体内共生微生物Wolbachia的wsp基因的分子检测

采用常规PCR和巢式PCR方法对三色书虱Liposcelis tricolor体内的共生微生物Wolbachia的wsp基因进行分子检测;通过Wolbachia的通用引物以及A、B亚群引物分别比较了常规PCR和巢式PCR对wsp基因扩增的灵敏性。从三色书虱体内扩增出了610bp的Wolbachia的wsp基因片段,500bp的WolbachiaA亚群的wsp基因片段和450bp的Wolbachia B亚群的wsp基因片段。扩增结果说明三色书虱被A和B两个亚群的Wolbachia混合感染;巢式PCR比常规PCR更为灵敏。     

水稻二化螟内共生菌杀雄菌属和沃尔巴克氏体的检测与分析

应用杀雄菌属(Arsenophonus)23S rDNA基因和沃尔巴克氏体(Wolbachia) wsp基因的特异引物,通过PCR扩增的方法对我国20个水稻二化螟地理种群感染两类内共生菌的情况进行了检测.结果表明: 我国水稻二化螟不同地理种群的Arsenophonus和Wolbachia感染率不一致,哈尔滨、惠水、吉林、南阳和扬州5个地理种群的Arsenophonus感染率为5.0%～50.0%;汉中、南宁和扬州3个地理种群的Wolbachia感染率为25.0%～40.0%,其他地理种群中没有检测到这两种共生菌的存在.水稻二化螟不同地理种群感染的Arsenophonus 23S rDNA基因序列完全一致,将该基因株型命名为csArs.但所检测到的Wolbachia wsp基因序列不一致,分别为wChisup1、wChisup5和wChisup6,其中wChisup1属于A群,其他属于B群.这说明水稻二化螟感染的Arsenophonus为同一株型,而感染的Wolbachia株型较为复杂.通过构建系统发育树发现,水稻二化螟体内的Arsenophonus23S rDNA基因和Wolbachia wsp基因与其他物种体内相关序列完全一致或高度相似.     

茶尺蠖和灰茶尺蠖内共生菌Wolbachia的分子检测及序列分析

【目的】对茶尺蠖Ectropis obliqua及其近缘种灰茶尺蠖E.grisescens体内共生菌Wolbachia进行分子鉴定,确定两者体内Wolbachia的感染率及其进化地位,为进一步探讨其对茶尺蠖和灰茶尺蠖的潜在影响提供科学依据。【方法】采用Wolbachia的16S r RNA、fts Z和wsp基因特异性引物,通过PCR扩增法检测了我国3个茶尺蠖地理种群(浙江杭州、余杭和江苏无锡)和3个灰茶尺蠖地理种群(浙江新昌、湖北浠水和江西南昌)中Wolbachia的感染情况,并进行测序和序列分析。【结果】茶尺蠖和灰茶尺蠖都感染了Wolbachia,灰茶尺蠖的Wolbachia感染率为100%,但茶尺蠖的Wolbachia感染率在22%~95%,且PCR产物电泳得到的条带微弱。wsp序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内无差异;但16S r RNA序列在茶尺蠖和灰茶尺蠖种间、种内差异为0.362%~0.727%之间;茶尺蠖样本未成功扩增出fts Z序列,灰茶尺蠖样本获得2条fts Z基因序列差异为1.647%。基于Wolbachia的16S r RNA和wsp基因构建的系统发育树表明,本研究中茶尺蠖和灰茶尺蠖种群所感染的Wolbachia全部属于B组的Pip亚组。【结论】茶尺蠖和灰茶尺蠖均被B组Pip亚组的Wolbachia感染,但感染率相差很大,这为研究Wolbachia对茶尺蠖和灰茶尺蠖生物学及生态学的影响奠定了基础。     

中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群遗传 结构及Wolbachia感染

【目的】双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica为多食性害虫,可取食为害多种农作物。本研究旨在探究中国南方地区分布的双斑长跗萤叶甲地理种群的遗传多样性、遗传结构及种群间的遗传分化程度与基因流水平,探究共生菌Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲地理种群中的多样性和感染情况。【方法】以线粒体COII基因作为分子标记,对中国南方双斑长跗萤叶甲14个地理种群403头个体的COII基因片段进行PCR扩增及测序,分析单倍型多样性(Hd)、种群间遗传分化指数(F_st)和基因流(Nm),并进行分子方差分析 (AMOVA)以及Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验,构建单倍型中介网络关系图及系统发育树。PCR扩增Wolbachia的wsp基因,对供试种群进行Wolbachia感染率检测,并利用获得的wsp基因序列进行Wolbachia株系区分和系统发育分析。【结果】在供试的双斑长跗萤叶甲403头个体中共检测到23种COII基因单倍型,在系统进化上分成两大分支。总种群Hd为0.748,各种群的Hd在0.394~0.782间。中性检验结果表明种群在进化上遵循中性模型,在较近的历史时期内没有经历明显的群体扩张事件。总种群的F_st为0.2481,Nm为0.76,AMOVA结果表明种群间的遗传分化主要来自种群内部,占方差比率的73.75%。种群间的遗传距离与地理距离间无显著相关性(R=0.2898,P=0.0640)。14个地理种群的Wolbachia感染率在92.59%~100%之间,平均感染率为97.60%;基于wsp基因序列,在检测的感染个体中共发现6种Wolbachia株系(wMhie1~ wMhie6),均属于A大组,这6种株系与已知的代表性株系区别明显而在系统发生树中单独聚为一个分支。【结论】中国南方双斑长跗萤叶甲种群遗传多样性较高,多数种群间存在明显的遗传分化,种群间基因交流较低,遗传分化与地理隔离之间无显著相关性。Wolbachia在中国南方双斑长跗萤叶甲种群中具有很高的感染率及丰富的感染类群。     

Phylogeny and PCR-based classification of Wolbachia strains using wsp gene sequences.

Wolbachia are a group of intracellular inherited bacteria that infect a wide range of arthropods. They are associated with a number of different reproductive phenotypes in their hosts, such as cytoplasmic incompatibility, parthenogenesis and feminization. While it is known that the bacterial strains responsible for these different host phenotypes form a single clade within the alpha-Proteobacteria, until now it has not been possible to resolve the evolutionary relationships between different Wolbachia strains. To address this issue we have cloned and sequenced a gene encoding a surface protein of Wolbachia (wsp) from a representative sample of 28 Wolbachia strains. The sequences from this gene were highly variable and could be used to resolve the phylogenetic relationships of different Wolbachia strains. Based on the sequence of the wsp gene from different Wolbachia isolates we propose that the Wolbachia pipientis clade be initially divided into 12 groups. As more sequence information becomes available we expect the number of such groups to increase. In addition, we present a method of Wolbachia classification based on the use of group-specific wsp polymerase chain reaction (PGR) primers which will allow Wolbachia isolates to be typed without the need to clone and sequence individual Wolbachia genes. This system should facilitate future studies investigating the distribution and biology of Wolbachia strains from large samples of different host species.