显微注射青霉素G获得单感染Wolbachia和单感染Cardinium白背飞虱品系

Wolbachia和Cardinium都是广泛存在于节肢动物体内的一类母系遗传的共生细菌, 可以通过不同方式操纵寄主的生殖行为。Wolbachia和Cardinium感染同一寄主在自然界比较常见, 但是在某些可以同时感染Wolbachia和Cardinium的寄主中其单感染品系较难发现。本研究检测了云南文山(YN)、 海南三亚(HN)这2个不同地理种群中Wolbachia和Cardinium的感染情况; 以双感染Wolbachia和Cardinium的白背飞虱Sogatella furcifera海南种群为实验材料, 运用显微注射方法对双感染Wolbachia和Cardinium的白背飞虱若虫注射不同浓度青霉素G以获得单感染品系。结果表明： 白背飞虱自然种群中单感染Wolbachia比率极低, 本实验用到的海南种群未检测到单感染Wolbachia成虫; 通过显微注射青霉素G的方法可以从白背飞虱双感染品系中筛选获得单感染品系, 当青霉素G注射浓度为0.2%(w/v), 注射龄期为5龄时得到单感染品系效率最高; F5代的检测结果显示显微注射得到的单感染品系可以稳定遗传。本研究为获得单感染品系白背飞虱提供了快捷方法, 同时为其他双感染Wolbachia和Cardinium节肢动物不同感染品系的筛选提供参考。     

基于wsp基因的叶螨体内Wolbachia株系的多样性与重组分析

胞内共生菌Wolbachia能对多种叶螨产生生殖调控作用.为更好地筛选有潜在应用价值的Wolbachia株系,本研究应用PCR技术对自然种群的截形叶螨Tetranychus truncatus、二斑叶螨T.urticae、神泽叶螨T.kanzawai 和山楂叶螨Amphitetranychus viennensis体内的Wolbachia感染情况进行检测,并对Wolbachia的wsp基因进行序列分析和基因重组检测.结果表明,叶螨中的Wolbachia株系具有较高的遗传多样性,其中截形叶螨感染两种分化较大的株系.不同叶螨感染特有的Wolbachia株系说明Wolbachia与其宿主存在一定的协同进化关系.二斑叶螨和截形叶螨感染同一株系的Wolbachia,可能由于水平传播造成.同时,不同株系Wolbachia的wsp基因间普遍存在着基因重组现象.     

棉铃虫对转Bt基因棉花的行为反应

棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)是转Bt基因棉花(Bt棉)最重要的靶标害虫之一。害虫对Bt棉的抗性问题是Bt棉产业持续健康发展的最主要威胁。规避行为可以减少害虫与Bt棉的接触而降低生理抗性选择压力。在本研究中,通过比较棉铃虫对Bt棉与常规棉的行为反应评估了棉铃虫对Bt棉的行为规避能力。产卵选择结果显示,棉铃虫成虫在Bt棉上的落卵量显著低于常规棉。幼虫实验结果显示,棉铃虫初孵幼虫在Bt棉植株上的居留时间显著短于在常规棉上的居留时间。无选择条件下,1龄幼虫在对Bt棉叶的取食空洞数以及总取食量均显著低于常规棉叶。综合以上的结果,认为棉铃虫对Bt棉具有一定的行为规避能力,这可能是延缓棉铃虫对Bt棉产生抗性的因素之一。本研究能够帮助有效地预测靶标害虫对Bt作物的抗性风险。     

共生菌Wolbachia引起宿主细胞质不亲和的研究进展

Wolbachia 是一类广泛存在于节肢动物以及线虫体内细胞质中呈母系遗传的共生细菌,能够在宿主中产生细胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及杀雄等多种生殖调控作用,其中细胞质不亲和是指被 Wolbachia 感染的雄性个体与未感染的雌性个体（单向不亲和）,或者感染不同株系 Wolbachia 的雌性个体（双向不亲和）交配后不能或很少产生后代,或者后代偏雄性的现象。细胞质不亲和作用使感染的雌性个体在种群中具有很大的生殖优势,凭借这种生殖优势,Wolbachia 能够迅速在宿主种群中扩张。细胞质不亲和的机理探索主要集中在细胞学水平上,其中广为接受的精子“修饰”和“拯救”理论认为,精巢中的 Wolbachia 能够修饰宿主的精细胞,使其不能和卵细胞正常融合,但是当母本感染相同的 Wolbachia 时,就能够将“修饰”过的精子细胞“拯救”过来,使其恢复与卵细胞的正常融合。而分子机理上的探索也开始在转录组、基因组和miRNA水平上对部分昆虫展开了研究。影响细胞质不亲和的因素有很多,包括宿主遗传背景、 Wolbachia 株系、Wolbachia 基因型、共生菌密度（浓度、滴度）、雄虫年龄、环境因素以及共生菌在宿主生殖组织的分布等。近年来,人类也应用细胞质不亲和控制害虫（主要是蚊虫）和人类疾病,取得了较好的进展。     

转染从灰飞虱提取的Wolbachia对豆叶螨繁殖适合度和寿命的影响

【目的】Wolbachia是广泛存在于节肢动物体内的一类母系遗传的共生菌, 能够通过多种机制调节节肢动物的生殖。近年来, 为了更进一步地探究Wolbachia与寄主之间的互作机制, 许多研究者展开了Wolbachia的人工转染研究。【方法】我们在实验室条件下将灰飞虱Laodelphax striatellus (Fallén)感染的Wolbachia提取纯化后, 利用显微注射的方法导入豆叶螨Tetranychus phaselus Ehara体内。研究了注入从灰飞虱提取的Wolbachia和豆叶螨自然感染Wolbachia对豆叶螨繁殖适合度和寿命的影响, 并测定了两种Wolbachia的密度随豆叶螨日龄增长的变化情况。【结果】结果显示, 外源Wolbachia在豆叶螨体内的拷贝数极低, 仅为自然感染豆叶螨体内Wolbachia拷贝数的0.5%左右。与自然感染的Wolbachia不同, 外源Wolbachia在豆叶螨种群中不能引起胞质不亲和, 但能够显著降低雌螨的产卵量。【结论】本研究表明, 来自灰飞虱的Wolbachia具有抑制豆叶螨种群扩张的潜在能力, 对豆叶螨生物防治具有一定的应用价值。