Wolbachia属共生菌及其对节肢动物宿主适合度的影响

Wolbachia是广泛分布于节肢动物体生殖组织内呈母质遗传的一类共生细菌。近30多年来,大量的研究主要集中于Wolbachia对宿主生殖方式的调控方面;近年来的研究发现,Wolbachia对节肢动物宿主的适合度具有不同程度的影响。现对Wolbachia的宿主分布、存在部位及其对节肢动物宿主种群适合度的影响等方面进行了综述,探讨了Wolbachia在该领域的研究意义和潜在的应用价值。     

烟粉虱复合种内共生菌多样性及其生物学意义

烟粉虱复合种Bemisia tabaci（Gennadius） complex内共生菌的种类可分为5类：变形菌门（Proteobacteria）γ变形菌纲的初级内共生菌Candidatus Portiera aleyrodidarum和次级内共生菌,变形菌门α变形菌纲Wolbachia属细菌,衣原体门（Chlamydiae）衣原体纲细菌CandidatusFritschea bemisiae以及拟杆菌门（Bacteroidetes）类噬胞细菌（Cytophaga-like-organism, CLO）。系统发育分析表明,烟粉虱初级内共生菌分为2支,一些初级内共生菌和宿主系统发育并不严格一致; 次级内共生菌分为3支,一些次级内共生菌可能存在水平传播或多次侵入的现象。上述5类内共生菌在烟粉虱不同生物型/地理种群内的分布存在差异。B型烟粉虱可能具有独特的初级、次级内共生菌,并且不含有或很少含有Wolbachia属细菌、衣原体纲细菌Candidatus Fritschea bemisiae以及类噬胞细菌（CLO）。最后探讨了不同内共生菌对烟粉虱宿主的生物学意义及其研究方向。     

烟粉虱MED隐种钙离子结合蛋白基因的RNAi及其生物学效应

【目的】前期研究发现烟粉虱Bemisia tabaci MED隐种2个钙离子结合蛋白(BtCaBP1和BtCaBP2)参与烟粉虱对溴氰虫酰胺的应激反应。本研究旨在通过RNAi干扰钙离子结合蛋白基因,系统揭示钙离子结合蛋白对烟粉虱的生物学影响。【方法】通过dsRNA饲喂法分别干扰烟粉虱MED隐种成虫钙离子结合蛋白基因BtCaBP 1和BtCaBP 2后,qPCR检测BtCaBP 1和BtCaBP 2的表达量;观测并比较了RNAi 3 d后处理组(分别饲喂ds BtCaBP 1和ds BtCaBP 2)和对照组(饲喂ds EGFP)间烟粉虱MED隐种亲代成虫(雌雄)寿命、单雌产卵量以及子一代的卵孵化率和成虫前期发育历期等生物学参数。【结果】分别饲喂ds BtCaBP 1和ds BtCaBP 23 d后,处理组烟粉虱MED隐种靶标基因BtCaBP 1和BtCaBP 2的表达量较对照组均显著降低。处理组中干扰BtCaBP 2后的亲代烟粉虱MED隐种成虫寿命(雌:15.46±1.24 d;雄:13.84±0.38 d)较对照组的(雌:13.25±0.58 d;雄:12.67±0.65 d)显著延长;处理组的单雌产卵量(39.53±3.04)比对照组的(76.06±4.76)显著降低;处理组子一代卵孵化率(81.58%±4.42%)比对照组的(87.22%±3.21%)显著降低;子一代成虫前期发育历期处理组(24.42±1.09 d)比对照组的(27.52±1.73 d)显著缩短。而干扰BtCaBP 1基因后,亲代及子一代上述生物学参数没有显著变化。【结论】干扰BtCaBP 1和BtCaBP 2对烟粉虱MED隐种具有不同的生物学效应,该结果为后续进一步研究钙离子结合蛋白的生物学功能提供了参考。     

B型烟粉虱的入侵机理与控制基础——国家重点基础研究发展计划“农林危险生物入侵机理与控制基础研究”进展

针对B型烟粉虱入侵后的暴发性及生态系统的可侵入性,开展了B型烟粉虱的入侵机制、成灾机理和控制基础研究.结果显示,目前我国至少存在6种生物型（B,Q,ZHJ-1,ZHJ-2,ZHJ-3,FJ-1）,其中B型烟粉虱在我国大部分地区、Q型烟粉虱在我国长江流域已成为优势种群,给蔬菜、花卉和棉花生产造成严重危害.寄主植物、地理环境及杀虫剂可诱导B型烟粉虱产生遗传分化,使其种群遗传结构发生快速演变;黄瓜和南瓜可诱导羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽S-移酶（GSTs）活性升高,增强B型烟粉虱抗药性;植物次生物可诱导B型烟粉虱解毒酶活性升高.B型烟粉虱所具有的较强的高温胁迫适应能力和热激蛋白基因的表达与响应密切相关.B型烟粉虱可取代土著烟粉虱,B型烟粉虱与土著烟粉虱间的非对称交配干扰及其与植物双生病毒间的互利共生加剧了B型烟粉虱的入侵;特定条件下B型烟粉虱可取代温室粉虱,较强的逆境适应能力、较快的种群增长力可能是B型烟粉虱取代温室粉虱的主要机制;较强的对寄主转换的适应能力与B型烟粉虱寄主谱扩张有关.土著天敌对B型烟粉虱具有较强的控制潜能;B型烟粉虱3,4龄若虫及蜜露可诱导丽蚜小蜂产生强烈的搜索行为,若虫利它素在丽蚜小蜂寄主搜索和定位中具有重要作用.研究结果为阐明B型烟粉虱入侵种群在我国的遗传分化与快速演变机制和分子生态适应机制、探明种群形成与扩张过程中生态对策的调整及其效应提供了理论依据,为B型烟粉虱的生物生态控制途径和持续治理策略提供了保障。     

基于锚定PCR技术对10种重要农业害虫微卫星DNA位点的筛选及其特征分析

微卫星DNA广泛存在于真核和原核生物的基因组中,具有多态性丰富、易于检测等特点,在遗传图谱的构建、动植物遗传学育种等方面被广泛应用。利用5′锚定PCR技术对桃小食心虫、桃蛀螟、玉米螟、二点委夜蛾、花蓟马、黄胸蓟马、棕榈蓟马、斑翅果蝇、稻水象甲、扶桑绵粉蚧10种重要农业害虫进行微卫星DNA筛选,并分析各个物种的微卫星DNA的特点。不同物种的阳性克隆率、微卫星比率、克隆效率和冗余率存在不同程度的差异;在核苷酸碱基数目上,主要为二核苷酸重复序列,占重复位点总数的93．2％～100％,三、四核苷酸重复位点较少。在二核苷酸重复位点中, CA/TG重复位点最为丰富,占重复位点总数的89．2％～100％。这与使用的锚定引物密切相关;10种害虫的微卫星DNA平均重复次数为6．7～8．9次,其中玉米螟具有最高的微卫星DNA重复次数（34次）;在序列类型上,完全型序列占上述害虫序列总数的91．0％～100％。5′锚定PCR技术能够快速挖掘害虫的微卫星DNA位点,本研究结果为这些害虫微卫星位点的进一步利用奠定了基础。     

我国部分水果产区铃木氏果蝇与其他果蝇形态特征比较研究

【背景】水果害虫铃木氏果蝇近年来传入许多国家,成为重要的入侵害虫,在我国的危害也呈现上升趋势。在水果生产中,铃木氏果蝇常与其他果蝇混合发生。【方法】在对我国水果产区果蝇进行系统调查的基础上,对分别采自山东威海、云南昆明、山东淄博、山东临沂地区的铃木氏果蝇、黑腹果蝇、海德氏果蝇、伊米果蝇的形态特征进行了比较,并利用线粒体COⅠ基因对所鉴别的果蝇物种进行了进一步验证。【结果】通过观察比较种间雄虫前翅和前足以及雌虫腹部和产卵器形态结构可以快速确定果蝇种类。【结论与意义】本研究认为,在宁德地区,互花米草在7月前侧重分蘖生长,7月后根茎开始快速生长,此结论为优化互花米草防治适期提供了参考。     

水果害虫铃木氏果蝇的入侵及其防控研究进展

近年来,铃木氏果蝇作为一种重要的水果害虫引起了国内外的广泛关注。该虫已传入美洲、欧洲许多国家并不断扩散蔓延,对当地水果造成严重危害;该果蝇在我国的危害也呈逐年加重的趋势。本文主要结合国内外有关铃木氏果蝇的研究结果,综述了其生物入侵过程,分析了其生物入侵特点,重点介绍了国外针对铃木氏果蝇的物理机械防治、生物防治、化学防治等技术的最新研究成果。现有研究成果表明:铃木氏果蝇生态适应性强,扩散迅速,危害严重;加强铃木氏果蝇的入侵生物学研究,对于该害虫的综合治理具有重要意义。     

Q型烟粉虱东地中海种群遗传多样性的mtCOI与SSR分析

前期研究表明入侵我国山东的Q型烟粉虱Bemisia tabaci（Genn.）种群来源于西地中海地区而非来源于东地中海地区。为了揭示Q型烟粉虱的入侵遗传机制, 本研究进一步利用线粒体COI（mtCOI）基因与6个具有多态性的微卫星位点（SSR）分析了东地中海Q型烟粉虱（Q1支系与Q2支系）种群的遗传多样性, 并与西地中海种群遗传多样性的前期研究结果进行了比较分析。基于mtCOI基因与微卫星标记分析结果表明, 东地中海种群与西地中海种群一样也具有较高的遗传多样性, 然而两个地区种群存在着遗传异质性。不同入侵性种群遗传结构的比较研究将为进一步解析外来种群的入侵生理生态机制奠定基础。     

基于微卫星标记对中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群的遗传结构分析（英文）

2003年首次在云南昆明发现Q型烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)传入中国。随后几年时间内, 它在许多省份逐年取代了B型烟粉虱种群。2008年后,Q型烟粉虱基本上成为了中国多数省份农区的优势生物型。为了进一步揭示Q型烟粉虱在中国快速扩散以及取代B型烟粉虱的遗传学基础, 本研究利用11个微卫星位点分析并比较了2003年中国云南昆明Q型烟粉虱入侵种群及其他地点的11个B型入侵种群, 西班牙2个Q型土著种群, 以色列1个Q型入侵种群, 以色列1个B型土著种群, 以及西班牙、 美国与澳大利亚的5个B型入侵种群的遗传结构。结果表明, 中国Q型烟粉虱早期种群（云南昆明种群）可能来自于西部地中海地区。中国B型烟粉虱种群遗传多样性高于西班牙、 澳大利亚、 美国B型种群, 中国B型可能存在多次传入或某个混合种群的再次传入。相对于原产地种群, 中国Q型烟粉虱早期入侵种群与B型烟粉虱种群遗传多样性并没有明显降低, 表明Q型与B型烟粉虱种群可能经历了较小的瓶颈效应或奠基者效应。中国Q型烟粉虱早期入侵种群遗传多样性高于B型烟粉虱种群, Q型烟粉虱这种较高的遗传多样性可能为其较强的生态适应性提供了遗传基础, 有利于Q型烟粉虱在新的环境下快速扩散并取代B型烟粉虱。     

施用噻虫嗪可降低B型烟粉虱群体的遗传多样性

用4个具有多态性的微卫星位点（BEM15、BEM25、BEM31和BT-b53）分析了施用化学农药噻虫嗪 （thiamethoxam）对B型烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）群体遗传结构的影响。结果表明：噻虫嗪汰选18代的B型烟粉虱处理种群（抗性种群）抗药性上升到对照种群（敏感种群）的19.08倍,同时其微卫星位点不同等位基因频率分布发生了变化,等位基因数（N_a）平均值由2.750降到2.250,杂合度（h）平均值由0.459降到0.299（降低了34.8%）,多态信息含量（PIC）平均值由0.393降到0.250,有效等位基因数（N_e）平均值由2.051降到1.488;抗性种群与敏感种群的标准遗传距离为0.15。结果提示,化学农药的施用可能是B型烟粉虱群体遗传结构的重要影响因素之一。