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。     

Wolbachia和WO噬菌体的侵染关系及稳定性

WO噬菌体是侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。人们猜测WO噬菌体可能参与控制寄主遗传改变的活动。对WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系以及WO噬菌体在米蛾Corcyra cephalonica、黑腹果蝇Drosophila melanogaster不同地理种群和世代间存在的稳定性进行初步研究。结果表明,WO噬菌体是侵染胞内菌Wolbachia的专性病毒,WO噬菌体稳定的存在于米蛾和黑腹果蝇的种群和世代中。据此推测,WO噬菌体与Wolbachia很可能经历长期的协同进化过程。     

Wolbachia在熊蜂中的双重感染

Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内细胞质遗传的细菌,它可以通过诱导产雌孤雌生殖、引起细胞质不亲和、遗传雄性的雌性化、雄性致死和增强生殖力等作用方式引起其寄主生殖行为的改变.本文以16S rDNA为标记检测了3种熊蜂不同组织(头,胸,足,卵巢或雄外生殖器)的Wolbachia感染.其中明亮熊蜂Bombus l...     

Wolbachia和Cardinium对皮氏叶螨生殖的影响及在寄主体内的定位

Wolbachia和Cardinium均为母系遗传的胞内共生菌, 它们能够通过诱导胞质不亲和（cytoplasmic incompatibility, CI）以调控寄主的生殖。目前, 关于Wolbachia和Cardinium共同对同一寄主进行生殖操控的机制还不清楚。本研究以皮氏叶螨Tetranychus piercei McGregor广州种群为实验材料, 通过杂交实验和荧光原位杂交的方法, 研究Wolbachia和Cardinium单感染和双感染对寄主生殖的影响。结果表明： 单感染Wolbachia诱导较弱的CI, 不亲和组合的未孵化率为17.8%±1.6%。单感染Cardinium及双感染Wolbachia和Cardinium能诱导高强度的CI, 不亲和组合的未孵化率分别为70.3%±1.3%和72.9%±1.2%。同时双感染Wolbachia和Cardinium雌螨的平均产卵量为35.2±1.2, 显著高于单感染和不感染的雌螨的产卵量。Wolbachia 和Cardinium分别诱导以及共同诱导CI的水平与精子形成过程中的感染情况有关。Wolbachia和Cardinium的垂直传播模式结果显示, 在卵的不同发育阶段, Wolbachia和Cardinium主要伴随着营养物质从滋养细胞、 中肠、 输卵管进入发育中的卵。研究结果为进一步了解 Wolbachia和Cardinium的母系遗传机制提供了重要依据。     

灰飞虱体内WO噬菌体和Wolbachia的侵染关系

WO噬菌体是侵染节肢动物体内感染的Wolbachia的细菌病毒, 人们推测WO噬菌体可能参与了寄主遗传变异的过程。我们对采自中国境内4个地理种群（上海闵行、 云南普洱、 山东济宁和宁夏青铜峡）的灰飞虱Laodelphax striatellus 1~2龄若虫用抗生素HCl-tetracycline处理过的水稻饲养, 每隔20 d取样测定并比较其体内Wolbachia和WO噬菌体的感染率, 以此来初步研究灰飞虱体内WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系, 结果表明: WO噬菌体感染率的变化趋势与其宿主Wolbachia的基本一致, 都随着时间推移逐步下降。我们进一步对未经HCl-tetracycline处理的灰飞虱, 用实时定量PCR的方法对WO噬菌体和Wolbachia在不同日龄灰飞虱雌虫体内的菌量进行测定, 结果显示, 二者菌量都随着日龄的增长有所变化, 在第8天达到最大, 二者的变化趋势基本一致。由此我们推断WO噬菌体是侵染胞内共生菌Wolbachia的专性病毒, 并且感染Wolbachia的WO噬菌体很可能是溶原性的噬菌体。     

Wolbachia在北京地区小菜蛾种群中的感染

Wolbachia是一类广泛分布于节肢动物体内,可以引起其寄主生殖行为改变的细胞内共生细菌。小菜蛾Plutella xylostella(L.)是常见的鳞翅目害虫,严重危害十字花科植物。通过对Wolbahcia的wsp基因的PCR扩增及克隆测序,明确Wolbachia在北京地区小菜蛾野生种群内及其个体体内的分布情况。研究发现,在北京地区小菜蛾的野生种群中,感染了一种Wolbahcia,将其命名为wXyl,并在GenBank中进行注册;在小菜蛾成虫的个体体内,其胸部,腹部及足内都有Wolbachia分布,而且所感染的Wolbachia完全相同。wXyl属于Wolbachia B组中的Pip亚组。研究首次发现在我国小菜蛾的野生种群内有Wolbachia感染的现象。     

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。     

麦氏安瘿蜂体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测及其orf7基因序列分析

Wolbachia为节肢动物等的细胞质共生细菌,能对宿主的繁殖模式进行调控,包括诱导胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及雄性致死。WO噬菌体是一类侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。为检测麦氏安瘿蜂Wolbachia是否被WO噬菌体侵染,本研究使用WO噬菌体的orf 7基因引物,对信阳、六安及长沙3种群的WO噬菌体进行了PCR检测。结果显示,3种群的雌、雄虫体内的Wolbachia均有WO噬菌体的侵染,感染率为100%。获得的3种群麦氏安瘿蜂Wolbachia的WO噬菌体orf 7基因序列均为371 bp,序列完全一致。其序列与粉斑螟Ephestia cautella的wECau B3-1和wCauA5-1株系、反颚茧蜂Asobara tabida的wAtabA3-3株系的一致性最高,在NJ和ML系统树中,均聚合在同一分支,属于WO噬菌体的第Ⅲ大群。     

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。     

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。     

氯虫苯甲酰胺对白背飞虱实验种群的亚致死效应

为正确评估防治水稻鳞翅目害虫的新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺对非靶标害虫白背飞虱Sogatella furcifera (Horváth)的影响, 本文采取稻茎浸渍法测定了氯虫苯甲酰胺对白背飞虱的毒力, 利用生命表技术研究了氯虫苯甲酰胺对白背飞虱的亚致死效应。结果表明： 氯虫苯甲酰胺对白背飞虱3龄若虫和成虫的LC₅₀分别为19.26 mg/L和19.69 mg/L。以氯虫苯甲酰胺LC₁₀和LC₂₅剂量分别处理白背飞虱3龄若虫后, F₀和F₁代雌虫产卵量及其寿命均降低, 尤其LC₂₅处理与对照间存在显著差异（P<0.05）, F₀和F₁代雌虫寿命分别缩短了1.80 d和2.62 d, F₀和F₁代雌虫产卵量分别减少了52.94粒和78.45粒。药剂处理对F1代各虫态发育历期也有一定影响。根据不同剂量处理后白背飞虱各发育阶段的存活率和成虫的繁殖力, 组建了生殖力生命表, 发现LC₁₀和LC₂₅剂量处理的种群内禀增长率rm分别降低了11.25%和34.41%, 净增殖率R0分别降低了36.56%和74.57%, 而世代平均历期T和种群加倍时间t均延长。结果说明, 氯虫苯甲酰胺LC₁₀和LC₂₅剂量可抑制白背飞虱种群的增长; 大田中使用氯虫苯甲酰胺防治鳞翅目害虫时, 可抑制同时发生的非靶标害虫白背飞虱田间种群增长。     

不同水稻品种上白背飞虱取食行为的EPG分析

【目的】为探明不同水稻品种（丰源优272、R9810-T、华恢1号、明恢63、麻糯谷和Rathu Heenati）对白背飞虱Sogatella furcifera的抗性差异机理,利用刺吸电位技术(electronic penetration graph, EPG)记录了该虫在这6个品种三叶期稻苗上的取食行为。【方法】结合特定的EPG波形,考察了9个非韧皮部指标和22个韧皮部指标。【结果】在总记录时间8 h内,白背飞虱在品种Rathu Heenati上非刺探波np的总时间最长,其次是麻糯谷上非刺探波np的总时间,这两者间差异显著且都显著地长于其他4个品种的np总时间(P<0.05);该虫在Rathu Heenati上路径波Nc的总时间为8 523.41 s,是感虫品种明恢63 Nc总时间的2.24倍;该虫在Rathu Heenati上吸食韧皮部汁液N4-b的总时间显著地比其他品种短(P<0.05)。华恢1号和R9810-T上所有的EPG指标和感虫品种明恢63的EPG指标都没有显著的差异(P≥0.05)。白背飞虱在丰源优272上单次分泌水溶性唾液N4-a的平均时间更长,并伴随长时间的韧皮部取食。【结论】由此推测,品种Rathu Heenati可能存在不利于白背飞虱取食的忌避成分,并且在韧皮部外组织和韧皮部组织都存在抗性因子;在麻糯谷上仅存在忌避成分;然而,品种华恢1号和R9810-T可能对白背飞虱不具有明显的抗性;丰源优272可能是比明恢63更为感虫的品种。结合介体昆虫取食行为与传播持久性病毒的关系,这些结果也为利用抗白背飞虱品种控制南方水稻黑条矮缩病提供了参考。     

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。     

川东地区白背飞虱迁入种群虫源地分布与降落机制

【目的】本研究旨在确定四川达州白背飞虱Sogatella furcifera(Horváth)迁入虫源地及其降落机制,以期为川东地区白背飞虱预警和有效防控提供依据。【方法】运用大气质点轨迹分析平台HYSPLIT4.8对1991-2013年达州灯下白背飞虱主要迁入高峰日进行轨迹模拟,并运用气象图形处理软件Grads对主要迁入高峰日进行气象背景分析。【结果】达州白背飞虱主要在6-7月迁入,7月份是迁入高峰期。6月虫源主要来自广西西北、中部地区;7月虫源主要来自贵州中西部、北部,广西西北部和云南东北部也可提供部分虫源。【结论】四川达州白背飞虱迁入虫源主要来自贵州大部,部分来自云南东北部和广西西北部。由于气候条件和地形胁迫引起的降水、垂直气流和风向切变是白背飞虱大规模集中降落的主要原因。     

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。     

Evaluation of resistance of wild rices,Oryza spp., to the whitebacked planthopper,Sogatella furcifera (Horvath) (Homoptera: Delphacidae)

Evaluation of wild rice species for resistance against major insect pests of rice was carried out in both field and greenhouse conditions. A total of 219 wild rice lines were evaluated under field conditions against yellow stem borer, Scirpophaga incertulas (Walker) and leaf folder, Cnaphalocrocis medinalis (Guenee). Of the selected 185 lines tested by “standard seed box screening technique” against whitebacked planthopper, Sogatella furcifera (Horvath), 20 were found to be resistant, 54 moderately resistant, 88 moderately susceptible, and 23 susceptible. Out of the 185 wild rice lines tested against all the three major pests, 17 lines had multiple resistance. Out of these 17 lines, 14 lines were evaluated for mechanisms of resistance against S. furcifera; they showed antixenosis for feeding, as fewer nymphs settled on them compared to the susceptible O. sativa cultivar TN1. However, the eggs were observed to be randomly distributed on them. Antibiosis was exhibited as the nymphal period was prolonged, while there was a decrease in survival and growth index. Thus, besides possessing multiple resistance against all the three major pests during the present investigation, all these 14 wild rice lines belonging to different Oryza spp. exhibited good antixenotic and antibiotic effects.     

SfHMGR在白背飞虱生殖调控中的功能分析

[目的]为探究保幼激素(juvenile hormone,JH)生物合成关键基因3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR)在白背飞虱Sogatella furcifera生殖中的作用.[方法]基于已公布的白背飞虱基因组和转录组数据,结合RT-PCR技术获得SfHMGR全长cDNA序列;采用RT-qPCR技术分...     

Population dynamics of the whitebacked planthopper,Sogatella furcifera (Hemiptera: Delphacidae) with special reference to the relationship between its population growth and the growth stage of rice plants

A population census was conducted to describe the effects of the growth stage of rice on the population dynamics ofS. furcifera, in particular, on immigration, seasonal abundance, population growth rate, and wing-form expression. The number of immigrants was highest on rice plants 17 to 30 days after transplanting (DAT), which suggested that immigrants prefer to settle or remain more on rice plants at the tillering stage (approximately 20–30 DAT). Population growth rate from immigration to the 1st generation decreased with an increase in rice plant age. In contrast, population growth rate from the 1st to 2nd generation was not influenced by rice plant age and was negatively density-dependent. The percentage of macropters (flyers) was positively related to the growth stage of rice when rice was in the vegetative or early part of the reproductive stage, and reached 100% at about 10 days before heading (booting stage). Threafter, most adult females molted into macropters regardless of population density. The roles of host plant age and crowding effect on the population dynamics ofS. furcifera are discussed.     

白背飞虱SfABCD1对杀虫剂胁迫的响应表达

[目的]ABC转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC transporter)是一个庞大的膜转运蛋白超家族,在昆虫生长发育和抗药性方面具有重要作用.本研究旨在通过克隆白背飞虱Sogatella furcifera ABCD1基因,并测定其在杀虫剂胁迫下的表达模式,为后续的功能...