几种常见桔园螨类Wolbachia基因检测与序列分析

应用共生菌沃尔巴克氏体Wolbachia的wsp、ftsZ和16SrDNA基因特异引物,通过PCR扩增法对采自江西省南昌、九江和赣州等3地桔园内的东方钝绥螨、江原钝绥螨、尼氏真绥螨、巴氏新小绥螨、桔全爪螨和酢浆草如叶螨等6种常见螨类进行了检测。结果表明,在采自南昌桔园内的酢浆草如叶螨体内检测到Wolbachia感染,其wsp、ftsZ和16SrDNA基因长度为593、758和896bp,Genbank登录号依次为GQ162482、GQ162483和GQ162484,而其他5种螨体内均未检测出Wolbachia的感染;同时通过对酢浆草如叶螨体内感染的Wolbachia的wsp基因序列进行系统发育分析,得出其与B大组的Epo组的Wolbachia株十分相近,可能是相近或相同的株。     

二斑叶螨两种群中Wolbachia诱导的胞质不亲和作用的影响因子比较研究

Wolbachia诱导胞质不亲和（cytoplasmic incompatibility, CI）是对寄主的生殖调控中最常见的一种方式,在不同种群中CI表达的差异较大。以二斑叶螨Tetranychus urticae辽宁兴城（LN）和江苏徐州（JS）两个地理种群为实验材料,经筛选获得100%感染Wolbachia和不感染Wolbachia的品系,通过杂交实验和实时定量PCR的方法研究寄主遗传背景、雄螨日龄、温度以及雄螨体内Wolbachia菌量等因子对我国二斑叶螨体内Wolbachia诱导CI能力的影响。结果表明：1,3,5和7日龄的雄螨诱导的CI的强度没有差异,表明雄螨日龄对我国二斑叶螨体内Wolbachia诱导CI的能力没有影响。二斑叶螨分别放在20℃的低温、 25℃的适温和30℃的高温条件下饲养时,Wolbachia诱导CI的能力也没有任何变化,表明温度对我国二斑叶螨体内Wolbachia诱导CI的能力也没有影响。江苏徐州种群所感染Wolbachia菌量显著高于辽宁兴城种群,并且这两个种群感染Wolbachia菌量都随着雄螨日龄的增大而显著增加,表明Wolbachia菌量对我国二斑叶螨体内Wolbachia诱导CI的能力没有影响;江苏徐州种群内Wolbachia不能诱导CI可能是Wolbachia株系与寄主的遗传背景共同作用的结果。研究结果为进一步了解Wolbachia的生殖调控机理提供了重要依据。     

小麦和大豆蚜虫中内共生菌Wolbachia的感染检测和系统发育分析

Wolbachia是一类在节肢动物中广泛感染的胞内共生菌。为了了解其在我国蚜虫中的感染情况, 本研究通过扩增wsp基因片段对采集自我国多个地区的3种小麦蚜虫（荻草谷网蚜Sitobion miscanthi、 麦二叉蚜Schizaphis graminum和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi）和1种大豆蚜虫（大豆蚜Aphis glycines）样品进行了内共生菌Wolbachia的感染检测。结果显示： 3种小麦蚜虫中均未检测出Wolabchia。大豆蚜也仅在采集自北京和杭州的种群中发现了Wolbachia的感染, 感染率分别为95.8%和22.9%, 并且所检测的个体均为单株系感染。wsp基因序列的比对分析显示, 大豆蚜感染的Wolbachia株系与多个亲缘关系较远的昆虫物种中所感染的Wolbachia株系间具有高度一致的基因序列。wsp基因序列构建的系统发育关系和序列一致性均表明大豆蚜感染的Wolbachia株系属于B大组CauB组。本研究为今后探讨Wolbachia在我国蚜虫中的寄主范围和株系多样性提供了数据支持。     

河南不同地区棉蚜种群共生菌Wolbachia的检测及系统发育分析

【目的】本研究旨在揭示河南省不同地区棉蚜Aphis gossypii种群共生菌Wolbachia的感染情况,明确Wolbachia的感染类型及分类地位。【方法】2016-2017年间采集河南省不同地区的13个棉蚜种群,通过扩增COI基因片段对其进行种类鉴定;通过扩增棉蚜种群中Wolbachia的wsp基因片段对其进行Wolbachia感染率的检测,应用neighbor-joining法构建系统进化树进行棉蚜种群中Wolbachia的系统发育分析。【结果】对河南省内不同地区采集的13个棉蚜种群的Wolbachia感染率而言,郑州(ZZ)种群最高(46.67%),信阳2(XY2)种群最低(6.67%),13个种群Wolbachia的感染率范围为6.67%～46.67%,平均感染率为28.35%。基于wsp基因构建的系统发育树表明,安阳和信阳的棉蚜种群感染的Wolbachia株系属于B大组,其余地区棉蚜种群感染的Wolbachia株系属于A大组。【结论】河南省不同地区的棉蚜种群Wolbachia感染率差别较大,且不同种群感染的Wolbachia株系分别属于A大组或B大组。     

片突菱纹叶蝉感染枣疯植原体与Wolbachia的检测及系统发育分析

[目的]探讨片突菱纹叶蝉Hishimonus lamellatus Cai et Kuo不同种群中枣疯植原体与沃尔巴克氏体Wolbachia的感染情况和Wolbachia在不同器官组织分布,明确枣园菱纹叶蝉中Wolbachia的感染类型和分类地位,为研究Wolbachia感染对枣疯植原体潜在介体叶蝉生物学及生态学影响奠定基础.[方法]通过枣疯植原体和Wolbachia的基因特异性引物对片突菱纹叶蝉田间自然种群和实验室种群进行分子检测和鉴定.[结果]田间采集的片突菱纹叶蝉成虫植原体感染率在55％-61％之间,而Wolbachia感染率为3％-4％.田间采集的片突菱纹叶蝉自然种群经室内饲养,在1-4龄若虫中检测到Wolbachia,2-5龄若虫中检测到了植原体.片突菱纹叶蝉实验室饲养无植原体种群在其卵巢、卵和若虫中发现感染Wolbachia,在其唾液腺和消化道也检测到了Wolbachia,感染率在58％-100％之间.基于Wolbachia的wsp基因构建系统发育树,发现片突菱纹叶蝉体内的2个Wolbachia株系同属于B大组,但不同于B大组其他株系,属于新株系wLam1和wLam2.[结论]片突菱纹叶蝉成虫采自田间种群可以感染枣疯植原体和Wolbachia,无植原体叶蝉实验室饲养种群成虫感染Wolbachia显著高于田间种群,片突菱纹叶蝉体内2个Wolbachia株系属于B大组.这一研究结果为Wolbachia作为介体叶蝉生物防治剂进一步利用提供了基础信息.     

共生菌Wolbachia在中国二斑叶螨种群中的扩散规律

共生菌Wolbachia在中国二斑叶螨Tetranychus urticae Koch中分布广泛,所有的地理种群中均感染Wolbachia。以二斑叶螨湖南长沙(HN),辽宁兴城(LN)和江苏徐州(JS)3个地理种群为实验材料,经筛选获得100%感染和不感染Wolbachia的品系后,人工设置Wolbachia感染率为50%的品系,通过PCR技术检测二斑叶螨连续世代Wolbachia感染率动态变化,研究Wolbachia在二斑叶螨种群中的扩散规律。结果表明:3个地理种群的垂直传播效率都为100%;HN种群Wolbachia感染率上升速度最快,F7代达到100%感染;LN种群F12达到100%感染;而JS地理种群中Wolbachia感染率速度上升最慢,在F20代达到100%感染,其后感染率均能稳定在100%。LN种群Wolbachia通过诱导胞质不亲和的策略,JS种群的Wolbachia通过提高寄主适合度的策略,而HN种群Wolbachia则通过诱导胞质不亲和与提高寄主适合度两者相结合的策略,最终达到在二斑叶螨中维持感染状态并扩散传播的目的。本研究结果为今后利用Wolbachia的扩散规律控制有害生物及疾病传播提供了基础。     

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。     

苹果蠹蛾体内wolbachia wsp基因克隆与序列分析

【目的】对苹果蠹蛾Cydia pomonella L.体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该虫体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】应用Wolbachia的wsp基因特异引物,通过PCR扩增法检测了苹果蠹蛾10个地理种群(新疆伊犁、吐鲁番、和田、石河子、奎屯、哈密、库尔勒、阿拉尔、喀什、和甘肃张掖)感染Wolbachia的状况,并对阿拉尔种群体内的Wolbachia的wsp基因进行测序和序列分析。【结果】苹果蠹蛾10个地理种群全部感染了tWolbachia,利用wsp基因的特异性引物从阿拉尔种群体内扩增出了617 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为KC832324),系统发育分析结果表明,苹果蠹蛾体内感染的Wolbachia属于A群Dor亚群,与锤角细蜂亲缘关系较近。【结论】苹果蠹蛾体内普遍感染了Wolbachia,属于A群Dor亚群。     

Wolbachia在山楂双叶螨中的感染及对寄主生殖的影响

【目的】共生菌Wolbachia在多种叶螨寄主中引起细胞质不亲和及适合度改变,影响寄主的生物学特性。山楂双叶螨Amphitetranychus viennensis是重要的果树害螨,常暴发成灾。本研究旨在明确Wolbachia在山楂双叶螨中的感染情况及对寄主生殖的影响。【方法】采集自然种群的山楂双叶螨,运用多位点序列分型技术（multilocus sequence typing, MLST）对其体内Wolbachia感染率及株系进行分析;通过杂交试验及生物学观察,分析感染Wolbachia对山楂双叶螨单雌产卵量、后代孵化率、性比及死亡率的影响。【结果】山楂双叶螨自然种群感染一种株系的Wolbachia （wVie）,该Wolbachia株系与小黑花椿象Orius strigicollis和丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis中的Wolbachia株系亲缘关系较近,而与叶螨属Tetranychus叶螨感染的Wolbachia株系亲缘关系较远。Wolbachia与4种分化较小的线粒体单倍型相关联。Wolbachia感染雌虫与不感染雌虫产卵量没有显著差异（P>0.05）。不感染雌虫与感染雄虫交配,卵孵化率显著低于其他杂交组合 (P<0.05),但孵化率仍达近75%。各交配组合的后代性比及死亡率变化不明显（P>0.05）。【结论】Wolbachia在山楂双叶螨种群中的侵染历史较短,对山楂双叶螨的产卵力、后代性比、死亡率没有影响。Wolbachia在山楂双叶螨中诱导产生弱的CI表型。     

雌性截形叶螨中Wolbachia抑制Spiroplasma

【目的】探究截形叶螨中Wolbachia与Spiroplasma这两种共生菌之间的竞争关系,评估叶螨交配类型对其寿命的影响。【方法】对不同共生菌感染类型的雌螨在不同交配类型以及不同日龄的情况下其体内共生菌滴度进行定量PCR检测,对不同交配类型的雌螨寿命进行记录,利用SPSS19.00(IBM)分析交配类型、成螨日龄对共生菌滴度的影响,以及叶螨交配类型对寿命的影响。【结果】不同交配类型以及不同日龄的雌螨,其体内共生菌滴度存在显著差异;对于Wolbachia滴度,单感染Wolbachia雌螨与双感染在4日龄、10日龄有差异;对于Spiroplasma滴度,单感染Spiroplasma雌螨均显著高于双感染;双感染中Wolbachia滴度显著高于Spiroplasma;双感染雌螨与同一感染或不感染品系雄螨交配后的存活时间长于与单感染Spiroplasma雄螨交配,单感染Spiroplasma雌螨与同一感染或不感染品系雄螨交配后的存活时间长于与双感染雄螨交配。【结论】交配类型和成螨日龄影响共生菌滴度;Wolbachia的存在抑制Spiroplasma;交配类型会对雌螨寿命产生影响。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.