水稻褐飞虱内生共生细菌Arsenophonus的鉴定和系统分析

利用16S rDNA通用引物扩增了水稻褐飞虱Nilaparvata lugens（Stål）体内共生细菌的序列,经克隆、测序和NCBI数据库比对,发现褐飞虱体内存在杀雄菌属Arsenophonus类共生细菌,系统发育上与粉虱科和木虱科体内的Arsenophonus属亲源关系较近。在褐飞虱体内该共生细菌具有两种长度不同的16S rDNA序列,分别为1 504 bp和547 bp,其中后者为前者中间缺失了957 bp,其余序列相同。通过重新设计两对引物进行扩增,进一步确认不同褐飞虱地理种群及寄主种群均存在两种片段。Arsenophonus特异的 23S rDNA引物的扩增结果表明,Arsenophonus存在于所有检测的褐飞虱种群中,但不存在于水稻寄主中。荧光定量PCR检测发现3个褐飞虱室内寄主种群Arsenophonus属共生细菌含量不同,其中TN1种群明显高于Mudgo种群和ASD7种群。此为水稻褐飞虱体内存在Arsenophonus属共生细菌的首次报道。     

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.     

褐飞虱体内Arsenophonus、Wolbachia、Spiroplasma和Cardinium四种次生共生菌感染分析

【目的】Arsenophonus、Wolbachia、Spiroplasma和Cardinium是广泛分布于昆虫体内的次生共生菌,能对寄主昆虫的生殖和发育生理产生影响,明确不同地理种群褐飞虱体内4种共生菌的感染和系统发育关系可为利用共生菌防治害虫提供技术依据。【方法】利用Arsenophonus特异性23S rRNA基因引物,Wolbachia、Spiroplasma和Cardinium各自的16S rRNA基因引物PCR检测广西10个地市、海南海口及上海、江苏南京、湖南长沙共14个地理种群褐飞虱雌、雄虫体内共生菌感染情况,并对扩增到的基因片段进行测序、构建系统发育树。【结果】不同地区2014年和2015年褐飞虱体内Arsenophonus感染率最高的分别为河池种群(30%)和长沙种群(20%)、PWolbachia感染率最高为河池种群(20%)和南京种群(30%),而Spiroplasma和Cardinium在褐飞虱各种群内均未检测到。序列比对和发育分析表明,褐飞虱体内Arsenophonus与同翅目昆虫白蜡虫Ericerus pela Chavannes体内感染的该菌关系最近;而感染Wolbachia菌的系统发育分析表明,除海南种群有一个个体感染Wolbachia菌A群外,其余种群感染的全部为B群;同时在所有感染两类共生菌的个体中并未发现共感染现象。【结论】不同地理种群褐飞虱感染Arsenophonus和Wolbachia两类共生菌的感染率并不一致;总体上褐飞虱雌虫Wolbachia感染率要高于雄虫,褐飞虱体内感染的两类共生菌与其它昆虫体内的共生菌序列高度一致或类似,且在所有检测的地理种群中均未发现有Spiroplasma和Cardinium感染。     

褐飞虱不同致害性种群体内共生菌18S rDNA部分序列比较

分离纯化了褐飞虱3种不同致害性种群体内类酵母共生菌 (yeast-like symbionts, YLS),并对其18S rDNA基因序列进行了比较。结果表明,褐飞虱3种不同致害性种群体内类酵母共生菌18S rDNA均扩增出600 bp左右的片断。依据获得的18S rDNA特异性序列,结合已知真菌的18S rDNA部分序列,构建了不同宿主的YLS分子系统树。结果显示, 褐飞虱3种不同致害性种群体内的YLS同属子囊菌亚门（Ascomycotina）的核菌纲（Pyrenomycetes）,并与此纲中的Hypomyces chrysospermus亲缘关系相对最近。     

桃蚜自然种群初级和次级共生菌的分子鉴定

蚜虫不仅带有专性初级内共生菌,还常常带有不同类群的兼性次级共生菌。本研究采用真细菌16S rDNA的通用引物,从桃蚜Myzus persicae (Sulzer)烟草种群体内扩增出1.5 kb的共迁移目的条带,然后将其克隆,并在阳性克隆筛选时进行了RFLP分析。当采用EcoRⅠ进行单酶切分析时,目的片段被切割成～650 bp和～850 bp两个小片段;当采用EcoRⅠ和HindⅢ进行双酶切分析时,该蚜群共生菌酶切谱带被分成2组,其中1组(GroupⅠ)只具有一个EcoRⅠ酶切位点,而另1组(Group Ⅱ)不仅具有一个EcoRⅠ酶切位点,还具有一个HindⅢ酶切位点,而且GroupⅠ为优势共生菌群。在此基础上分别对2组共生菌的16S rDNA全序列（～1.5 kb）进行了测定,结果表明：GroupⅠ属于泛菌属Pantoea,与成团泛菌Pantoea agglomerans亲缘关系最近（同源性达99.70%）,而Group Ⅱ属于蚜虫的专性内共生菌,即Buchnera aphidicola（同源性达99.50%）。这是在蚜虫体内存在泛菌次级共生菌的首次报道。     

一株Ⅱ型甲烷氧化菌中甲烷单加氧酶基因和16S rDNA的分析

[目的]利用分子生物学方法对-株甲烷氧化菌Methylosinus trichosporium IMV 3011中的16S rDNA和溶解性甲烷单加氧酶基因序列进行分析并探索其进化分类地位.[方法]利用基因数据库已有的基因序列信息,设计PCR扩增引物和基因测序引物,对溶解性甲烷单加氧酶基因和16s rDNA进行扩增和测序,并进行溶解性甲烷单加氧酶的6个基因和氨基酸序列与同类菌株的相应序列进行联配分析.[结果]获得了全长为5319 bp甲烷单加氧酶基因序列和长度为1290 bp的16S rDNA序列.该菌株与Methylosinus trichosporium OB3b中相对应基因的同一性是99.0%～82.7%,MMOX氨基酸序列的同一性为99.4%～81.8%,相似性为99.8%～89.2%.基于以上分析表明MMOX组分有很高的序列保守性,特别是在活性中心区域.[结论]菌株IMV3011属于甲基弯菌属,最近似的菌株是Methylosinus trichosporium OB3b.     

蛭弧菌类菌株JU-PX1的生物学特性和16S rDNA序列分析

[目的]研究蛭弧菌类菌株JU-PX1的噬菌特性、形态特征,并分析16S rDNA序列从而对其进行种属鉴定.[方法]采用双层平板法和三角瓶培养法研究蛭弧菌类菌株JU-PX1的噬菌特性,通过光镜和电镜观察其形态,利用16S rDNA序列的蛭弧菌类特异性引物以及细菌通用引物进行PCR扩增.[结果]JU-PX1对10株宿主菌中的6株具有噬菌作用,特别对大肠杆菌和副溶血弧菌侵噬能力较强.菌体呈弧状或杆状,单极鞭毛,大小为(0.2-0.5) μm×(0.8-1.2) μm,在其增殖阶段也有长约3.2 μm的较长个体.扩增后分别获得了一段长为831 bp和1 515 bp的DNA序列,进一步通过NCBI BLAST和MEGA 5.10等软件分析并构建了系统发育树.[结论]蛭弧菌类菌株JU-PX1属于噬菌弧菌属(Bacteriovorax),与海岸噬菌弧菌(Bv.litoralis)亲缘关系最近,两者的16S rDNA序列相似性为93％.     

山东不同地区韭菜迟眼蕈蚊共生菌Wolbachia 的检测及鉴定

【目的】为了揭示山东省韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga Yang et Zhang种群共生菌 Wolbachia 的感染率及其分类地位,探讨该共生菌对韭菜迟眼蕈蚊的潜在影响。【方法】利用线粒体细胞色素氧化酶I（mtCOI）基因引物（LCO1490/HCO2198）,通过扩增测序和序列比对对采自山东省12个地区的根蛆种群进行了分类鉴定。在上述基础上,利用 Wolbachia 的16S rDNA和 wsp 基因特异引物（分别为16S-F/16S-R和81F/691R）对鉴别出的11个韭菜迟眼蕈蚊种群体内Wolbachia 感染情况进行了PCR检测;对感染个体体内 Wolbachia 依据16S rDNA基因片段序列进行分类鉴定。【结果】山东省12个根蛆种群中,11个种群为韭菜迟眼蕈蚊种群。基于 Wolbachia 的16S rDNA基因特异引物检测结果发现,这些韭菜迟眼蕈蚊种群广泛感染 Wolbachia （感染率为6.67%~93.33%）,而利用wsp 基因特异引物检测的感染率（0.00%~40.00%）相对较低些。基于 Wolbachia 的16S rDNA基因构建系统发育树表明,这些韭菜迟眼蕈蚊种群感染的Wolbachia 全部属于A组。【结论】确定了 Wolbachia 在山东省韭菜迟眼蕈蚊体内的感染率及其分类地位,为研究 Wolbachia 对韭菜迟眼蕈蚊生物学及生态学的影响奠定了基础。     

铃木氏果蝇不同地理种群中Wolbachia的检测和系统发育分析

铃木氏果蝇Drosophila suzukii是原产于东南亚地区的重要果树害虫, 近年来传入北美和欧洲等地区造成严重的危害。本研究利用Wolbachia的16S rDNA和wsp基因特异引物（分别为16S-F/16S-R和81F/691R）对铃木氏果蝇7个地理种群（中国的5个种群、 韩国的1个种群和美国的1个种群）的Wolbachia进行了PCR检测并对检测结果进行了比较; 对感染个体体内Wolbachia的16S rDNA基因片段进行测序, 确定了我国铃木氏果蝇体内Wolbachia的分类地位。基于Wolbachia的16S rDNA基因特异引物检测结果发现, 我国5个铃木氏果蝇种群广泛感染Wolbachia（感染率36.7%~80.0%）, 而韩国和美国2个种群均未检测到该菌的感染。而利用wsp基因特异引物无法检测到该菌。基于Wolbachia的16S rDNA基因构建系统发育树表明, 我国铃木氏果蝇种群感染的Wolbachia全部属于A组。这些结果为研究Wolbachia感染对铃木氏果蝇生物学及生态学的影响奠定了基础。     

螺旋粉虱成虫体内细菌群落多样性的PCR-DGGE 和16S rRNA文库序列分析

为了解螺旋粉虱Aleurodicus dispersus体内细菌多样性和主要优势菌群结构, 用PCR-DGGE和16S rRNA文库对采自于海南省番石榴上螺旋粉虱雌、 雄成虫体内的细菌群落进行了分析。用PCR扩增体内细菌16S rRNA基因, 构建雌、 雄虫克隆文库; 再用限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism, RFLP）方法从文库中筛选不同16S rRNA基因图谱, 根据图谱对克隆子进行分型。从螺旋粉虱雌、 雄两个样品中共获得10 种分类操作单元(operational taxonomic unit, OTUs)。以16S rRNA基因为基础构建系统发育树, 系统发育分析表明, 螺旋粉虱雌、 雄成虫体内优势菌群主要为发酵菌属Zymobacter, 杀雄菌属Arsenophonus, 泛菌属Pantoea和假单胞菌属Pseudomonas。Candidatus Portiera aleyrodidarum和Arsenophonus sp.可能为其体内共生菌群, 在所有样品中均可稳定地检测到。这些微生物可能对螺旋粉虱生长发育、 繁殖和性比调控起到重要的协同作用。     

黑胸散白蚁（Reticulitermes chinensis Snyder）肠道共生古菌的系统发育分析

摘要：【目的】利用非培养法对黑胸散白蚁（Reticulitermes chinensis Snyder）肠道共生古菌进行系统发育分析。【方法】采用古菌16S rDNA通用引物以黑胸散白蚁全肠DNA为模板扩增共生菌的16S rDNA并建立基因文库,对得到的基因序列进行系统发育分析。【结果】从黑胸散白蚁肠道得到5个不同的16S rDNA序列,它们之间的相似性为93.2%～99.2%,系统发育分析表明这5个16S rDNA序列代表的克隆分别与来源于黑胸散白蚁近缘种,栖北散白蚁和北美散白蚁肠道中的甲烷短杆菌克隆或     

海南地区螺旋粉虱三类次级内共生菌的检测

螺旋粉虱Aleurodicus dispersus Russell是一种重要的农林害虫。本研究分别利用次级内共生菌Cardinium和Arsenophonus的16S rDNA和Wolbachia wsp基因对海南省16地区的螺旋粉虱的3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia感染情况及相关基因序列进行了测定和分析。3种次级内共生菌Cardinium, Arsenophonus和Wolbachia检测结果表明, Cardinium和Arsenophonus均可感染海南地区的螺旋粉虱, 其中乐东、 陵水和澄迈3个地区所有寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为100%, 三亚、 琼中和临高部分寄主上的螺旋粉虱的Arsenophonus感染率为66.7%, 而儋州、 五指山和万宁3个地区的螺旋粉虱未发现被Arsenophonus感染; 三亚的番石榴上的螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 琼海白沙的印度紫檀上螺旋粉虱的Cardinium感染率为100%, 其他寄主上的感染率均小于66.7%; 在所检测的43个螺旋粉虱种群中, 40和31个种群中分别检测出有Arsenophonus 和Cardinium感染, 种群感染率分别为93.0%和72.1%; 在所有检测的个体中, 120个个体中有105个感染Arsenophonus, 93个个体中有70个感染Cardinium, 个体感染率分别为87.5% 和75.3%; 在检测的所有样本中, 只有三亚印度紫檀上的螺旋粉虱检测到Wolbachia, 种群感染率为2.3%, 个体感染率仅为0.8%。这些检测结果表明, 海南地区螺旋粉虱次级内共生菌Arsenophonus的感染率高于Cardinium的感染率, Wolbachia的感染率极低。序列分析表明, 海南不同螺旋粉虱种群的Cardinium的16S rDNA序列一致, 而且与烟粉虱的Cardinium 16S rDNA序列一致性很高, 为97.6%; 不同螺旋粉虱种群的Arsenophonus的16S rDNA序列也完全一致, 其与西班牙加那利群岛螺旋粉虱的Arsenophonus的16S rDNA序列一致性较高, 为85.1%。此外, Wolbachia wsp基因序列分析表明, 海南螺旋粉虱的Wolbachia为B组, 这是国内螺旋粉虱感染Wolbachia的首次报道。     

以23S rDNA一个多变区作为分子标记对致病杆菌属细菌进行分类鉴定

【目的】致病杆菌属(Xenorhabdus)细菌是一类重要的生物杀虫剂,斯氏属昆虫病原线虫的共生菌,建立快速准确的分类鉴定方法,对研究开发这类细菌至关重要。【方法】本研究PCR扩增测序了本室保藏的26株,含20种已定名致病杆菌属细菌的一段845 bp的23S rDNA序列,构建了基于这段序列的致病杆菌属系统树并与基于几乎全长16S rDNA序列的相应系统树进行比较,分析了两者作为致病杆菌属细菌分类鉴定分子标记的优缺点。【结果】结果表明,与全长16S rDNA序列相比,所选择的23S rDNA序列片段所含可变位点、简约信息位点比例更高,遗传距离数值跨度大。【结论】上述结果显示该序列片段可用于致病杆菌属细菌进行分类鉴定,特别适用于对野外资源调查中采集到的大量菌株进行快速鉴定。     

新疆玛纳斯热气泉免培养土壤细菌多样性分析

【目的】了解新疆玛纳斯热气泉土壤免培养细菌群落组成及多样性。【方法】采用免培养法直接从土壤样品中提取总DNA,利用细菌通用引物对土壤总DNA进行16S rDNA扩增,构建细菌16SrDNA文库。使用HaeⅢ限制性内切酶对阳性克隆进行限制性片段长度多态性分析(restriction fragment length polymorphism,RFLP),挑选具有不同酶切图谱的克隆进行测序、比对并构建16SrDNA系统发育树。【结果】从土壤细菌16S rDNA文库中随机挑选了170个阳性克隆,共得到29个不同的分类单元(operational taxonomic unit,OTU)。系统发育分析归为6个门:酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetes)。其中厚壁菌门(Firmicutes)为绝对优势类群,占整个细菌文库的71%。29个OTUs中有14条序列与GenBank中相关序列的相似性低于97%(序列长度约1.5kb),占序列总数的48%。【结论】热气泉土壤细菌种群多样性较低,但存在大量潜在细菌新种。     

华南地区柑橘木虱与柑橘粉虱内共生菌检测及其Wolbachia共生菌的系统发育关系分析

【目的】探明不同地理种群的柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama和柑橘粉虱Dialeurodes citri Ashmead体内昆虫内共生菌的种类及其感染率,并以Wolbachia共生菌为代表,对其系统发育关系进行分析,为今后自共生菌角度研发柑橘木虱和柑橘粉虱的新型防控技术奠定基础。【方法】以16S r DNA、23S r DNA以及wsp为目标基因,利用PCR技术检测采自于广州、湛江、南宁、桂林、厦门的柑橘木虱以及采自广州的柑橘粉虱体内共生菌的种类及其感染率;利用多位点序列分型(MLST)技术和MEGA 5.0软件对不同昆虫样本中的Wolbachia进行系统发育关系分析。【结果】本研究采集的柑橘木虱和柑橘粉虱均含有原生共生菌Portiera和次生共生菌Wolbachia、Cardinium、Rickettsia,但该3种次生共生菌在不同木虱与粉虱种群的感染率有所不同;Arsenophonus只在广州和湛江种群的柑橘木虱中检出。基于wsp基因及MLST基因序列的Wolbachia系统发育分析表明,华南地区柑橘木虱和柑橘粉虱体内的Wolbachia均属于Wolbachia的B大组Con亚组。【结论】不同地理种群的柑橘木虱与柑橘粉虱体内感染的共生菌种类及其感染率不同;Wolabchia共生菌与柑橘木虱寄主不存在协同进化关系,在同一采集点存在Wolbachia通过柑橘寄主在柑橘木虱之间、柑橘木虱与柑橘粉虱之间水平传播的可能性。     

白蜡虫寄生蜂对颜色的选择性及活动规律

在云南省昆明市白汉场白蜡园中采用不同颜色对白蜡虫寄生蜂进行了颜色趋性实验,利用寄生蜂对颜色的趋性进行了红色、黄色、蓝色、蓝绿色、绿色、灰褐色、白色和黑色8种颜色、6:00-9:00am,9:00-12:00am,12:00am-15:00pm和15:00pm-18:00pm4个时段、寄主林树冠上部、中部、下部3个位置高度和东、南、西、北4个方位以及在阴天、雨天和晴天3种天气下的白蜡虫寄生蜂活动规律观察。结果表明,白蜡虫花翅跳小蜂(Microterys ericeri Ishii)、白蜡虫阔柄跳小蜂(Metaphycus ericeri Xu et Jiang)和中华花翅跳小蜂(Microterys sinicus Jiang)3种寄生蜂优势种对黄色有明显的趋向性,对颜色的选择性依次为黄色>蓝色>蓝绿色>绿色>白色>灰褐色>红色>黑色。在白蜡园寄主林,寄主植物中部诱集的白蜡虫寄生蜂数量最多,占52.21%;其次是下部,占39.80%;顶部最少,仅占7.99%。白蜡虫寄生蜂的活动与白蜡虫在寄主植物上的分布密切相关。白蜡虫寄生蜂在不同方向上的活动差异不显著。在一天中的不同时段里,白蜡虫寄生蜂在6:00-9:00am有一个活动高峰期,在15:00-18:00pm出现一个次高峰期。白蜡虫寄生蜂在晴天活动较活跃,在阴天和雨天活动较少。     

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。     

PCR-酶切技术快速鉴定军团菌

[目的]建立一种新型的军团菌鉴定方法,并探讨该法在鉴定环境水源和临床标本军团菌菌株中的应用价值.[方法]根据军团菌16S rRNA基因保守序列设计引物,以分离培养得到的可疑军团菌菌株作为模板,采用PCR法对模板扩增,并用限制性内切酶对PCR产物进行酶切分析,建立一种嗜肺军团菌及非嗜肺军团菌的鉴定方法.对16株嗜肺军团菌、22株非嗜肺军团菌及12株其他细菌标准菌株进行检测,验证该方法的可靠性,最后用该法检测广州地区分离的169株可疑军团菌菌株并进行基因测序.[结果]该PCR方法检测嗜肺军团菌及非嗜肺军团菌所有标准菌株均为阳性,非军团菌检测结果均为阴性;进一步的Hinf Ⅰ酶切分析可准确的区分嗜肺军团菌标准菌株;广州地区分离的169株可疑军团菌菌株经该法检测发现160株为军团菌,其中79株为嗜肺军团菌,与基因测序检测结果一致.[结论]PCR-酶切技术可快速、特异地检测军团菌及嗜肺军团菌,适用于环境水源和临床标本可疑军团菌菌株的检测.