烟粉虱内共生菌16S rDNA的变异与系统发生

对 5年连续饲养在不同种寄主植物上的B型烟粉虱北京种群的内共生菌 1 6SrDNA基因进行了PCR扩增和测序。结合已知序列 ,构建了不同寄主植物烟粉虱初生内共生菌约 1 0 0 0bp的 1 6SrDNA及次生内共生菌约1 2 5 0bp的 1 6SrDNA的分子系统树。结果表明 ,中国北京不同寄主植物的B型烟粉虱内共生菌及世界其它地区烟粉虱内共生菌可能是同一种的不同生态型 ,内共生菌在其宿主分化后进行了选择 ,之后与其宿主长期共同进化、共同适应 ,为宿主对不同生境的适应提供了一定的基础     

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。     

一种含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia的烟粉虱种群建立方法

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadaius)广泛分布于全球除南极洲外各大洲的90多个国家和地区,其寄主范围广,危害严重,属于农业上的重要害虫。烟粉虱体内的内共生菌有助于其扩散传播,提高其寄主适合度,但其体内的内共生菌大都为次生内共生菌,很难进行体外培养,因此,加大了其内共生菌研究的难度。【方法】采集我国部分地区的烟粉虱种群,然后利用基于mt DNA COⅠ基因的种特异性引物进行种群生物型鉴定,再用内共生菌的特异性引物来鉴定含有特异性侵染内共生菌种群,确定个体含内生菌类型后,采取继代饲养方法建立种群。【结果】经鉴定烟粉虱的生物型为Q型(MED隐种),经过5代种群筛选后,可以建立稳定遗传的含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。【结论】通过本方法可以获得稳定的含有特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。该方法对研究烟粉虱与体内内共生菌、植物三者之间以及烟粉虱体内某几种内共生菌之间的互作有重要意义,同时也为明确烟粉虱体内Rickettisa菌的作用研究打下基础。     

一种含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia的烟粉虱种群建立方法

【目的】烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadaius)广泛分布于全球除南极洲外各大洲的90多个国家和地区,其寄主范围广,危害严重,属于农业上的重要害虫。烟粉虱体内的内共生菌有助于其扩散传播,提高其寄主适合度,但其体内的内共生菌大都为次生内共生菌,很难进行体外培养,因此,加大了其内共生菌研究的难度。【方法】采集我国部分地区的烟粉虱种群,然后利用基于mt DNA COⅠ基因的种特异性引物进行种群生物型鉴定,再用内共生菌的特异性引物来鉴定含有特异性侵染内共生菌种群,确定个体含内生菌类型后,采取继代饲养方法建立种群。【结果】经鉴定烟粉虱的生物型为Q型(MED隐种),经过5代种群筛选后,可以建立稳定遗传的含特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。【结论】通过本方法可以获得稳定的含有特异性侵染内共生菌Rickettisa massilia菌的烟粉虱种群。该方法对研究烟粉虱与体内内共生菌、植物三者之间以及烟粉虱体内某几种内共生菌之间的互作有重要意义,同时也为明确烟粉虱体内Rickettisa菌的作用研究打下基础。     

三种抗生素对B型和Q型烟粉虱内共生菌的去除效果比较研究

利用烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)内共生菌特异性引物,研究了内共生菌在B、Q型烟粉虱种群中的分布和感染率,同时评价了3种不同的抗生素利福平、氨苄青霉素和硫酸卡那霉素分别在3种不同的浓度下(100.0、50.0及25.0μg/mL)对烟粉虱内共生菌的去除效果。结果表明:B、Q型烟粉虱原生内共生细菌Portiera的带菌率均为100.0%;B、Q型烟粉虱次生内共生菌Hamiltonella的带菌率分别为91.7%和100.0%;B型烟粉虱次生内共生菌Rickettsia的带菌率为87.5%,Q型为0;其它次生内共生菌在B、Q型烟粉虱中均未检测到。利福平、氨苄青霉素和硫酸卡那霉素在3种不同的浓度下均不能去除B、Q型烟粉虱Portiera;利福平、氨苄青霉素在3种不同的浓度下均能完全去除B型烟粉虱Rickettsia,硫酸卡那霉素在不同浓度下去除Rickettsia的效果不同;3种抗生素去除Hamiltonella的能力受抗生素种类以及浓度的影响。同一抗生素在不同浓度下去除Hamiltonella的效果均是100.0μg/mL>50.0μg/mL>25.0μg/mL;不同浓度的抗生素去除Hamiltonella的效果均是利福平>氨苄青霉素>硫酸卡那霉素,各浓度与各抗生素之间的去除Hamiltonella的效果均具有显著性差异。     

烟粉虱及其优势寄生蜂内共生菌的种类及系统发育分析

为了研究入侵我国的2个主要烟粉虱隐种Bemisia tabaci MEAM1和MED及其3种优势寄生蜂(浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia、丽蚜小蜂E.formosa、海氏桨角蚜小蜂Eretmocerus hayati)体内感染内共生菌的种类丰度,并进一步探讨其系统发育关系,本文利用分子生物学手段对昆虫体内细菌的16S rRNA基因序列进行扩增、测序和分析,并采用邻接法(Neighbor-Joining,NJ)和最大似然法(MaximumLikehood,ML)分别构建优势内共生菌的系统发育树。结果表明,烟粉虱2个隐种内共生菌的种类丰度大于其3种优势寄生蜂,3种优势寄生蜂中丽蚜小蜂内共生菌的种类丰度最高;同源性分析发现烟粉虱和寄生蜂所携带的Rickettsia基因同源性达到99%,属于Rickettsia bellii种,进一步的进化树分析也发现所研究物种的Rickettsia和Hamiltonella均可各自聚为同一进化分支。烟粉虱及其优势寄生蜂体内含有种类丰富的内共生菌,其中优势内共生菌Rickettsia和Hamiltonella各自亲缘关系很近,说明内共生菌在烟粉虱和寄生蜂间可能进行水平传播。     

内共生菌Cardinium对烟粉虱MED隐种耐药性的影响

【目的】次生内共生菌感染可影响烟粉虱Bemisia tabaci对杀虫剂的敏感性。本研究旨在揭示内共生菌Cardinium感染对烟粉虱B. tabaci MED隐种耐药性的影响。【方法】室内测定海南陵水与山东寿光烟粉虱MED隐种种群内遗传背景一致的Cardinium感染与未感染品系对不同浓度新烟碱类杀虫剂噻虫嗪和吡虫啉的耐药性。【结果】各浓度噻虫嗪和吡虫啉处理后,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著降低;100, 150, 175和200 mg/L噻虫嗪以及175和200 mg/L吡虫啉处理后,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系死亡率比未感染品系显著上升。相对于未感染品系,烟粉虱陵水种群感染Cardinium品系对噻虫嗪、吡虫啉的抗性倍数(RR)分别是1.355和1.847,烟粉虱寿光种群感染Cardinium品系的RR分别是0.790和0.847。【结论】内共生菌Cardinium感染能影响烟粉虱MED隐种对噻虫嗪和吡虫啉的耐药性,且这种影响在不同种群间存在差异。研究结果对于揭示烟粉虱MED隐种的种群适应性及扩张机制具有重要参考价值。     

C型产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆与表达

利用PCR技术,从C型产气荚膜梭菌染色体基因组中扩增了1．2kb的α毒素基因,将纯化的PCR产物与载体pGEM-T连接,转化至受体菌JM109中,经NcoI／EcoRI和BamHI／EcoRI酶切鉴定及核苷酸序列测定证实,重组质粒pXCPAl中含有α毒素全基因。随后用NcoI／EcoRI酶切质粒pXCPAl,回收α毒素基因片段,插入到事先经同样酶切处理的载体pET-28c中相应酶切位点,构建了表达质粒pETXAl,经NcoI／EcoRI和BamHI／EcoRI酶切鉴定及核苷酸序列测定证实,表达质粒含有α毒素基因且基因序列和阅读框架正确。重组菌株BL21(DE3)(pETXAl)表达产物经ELISA检测和SDS-PAGE分析,重组菌株表达的α毒素蛋白能够被α毒素单抗识别,其表达量占菌体总蛋白相对含量的16．28％。     

浙江B型与非B型（China-ZHJ-1）烟粉虱种群共生细菌的检测及系统发育分析

烟粉虱体内存在共生细菌,包括初生共生细菌（primary endosymbiont）和次生共生细菌（secondary endosymbiont）。本项研究应用PCR技术检测了烟粉虱浙江B型和非B型China-ZHJ-1种群中共生细菌的分布。结果表明,烟粉虱B型和非B型体内均存在初生共生细菌,而两者次生共生细菌的组成存在差异。一种肠杆菌科次生共生细菌仅在B型烟粉虱中发现,而另两种次生共生细菌Wolbachia和杀雄菌Arsenophonus仅在非B型中发现。初生共生细菌的系统发育分析表明,B型是入侵生物型,而浙江非B型是本地生物型。     

不同寄主植物的烟粉虱(Bemisia tabaci)内共生菌传毒相关GroEL蛋白的一致性

通过对7种寄主植物上B型烟粉虱北京种群的内共生菌传毒相关groEL基因进行PCR扩增和测序,结合已有的相关序列,构建了groEL基因及其编码的GroEL蛋白的分子系统树。结果表明：烟粉虱内共生菌产生的groEL基因是一个非常保守的基因,北京不同寄主植物的烟粉虱内共生菌与IsraelB型烟粉虱内共生菌的groEL基因亲源关系非常近,位于同一进化分支,其编码的GroEL蛋白的分子系统树也基本上是一致的。不同物种的groEL基因及其编码的GroEL蛋白分别位于不同的分支,说明groEL基因及其编码的GroEL蛋白的分子系统树可以用于分析物种间的进化关系。氨基酸序列比较表明：烟粉虱内共生菌GroEL具有原核GroEL的保守氨基酸、ATP酶活性位点、多肽结合位点和GroES连接位点,为典型的hsp60。不同来源烟粉虱内共生菌GroEL有少数几个保守氨基酸发生了置换,可能不是GroEL功能的重要位点。说明在容易变异的细菌基因组中,groEL基因为了维持其正常重要的生理功能,会通过保持功能位点的稳定性来应对不同生态因素的影响。