高桥氏果蝇表型频率变化和胁迫相关性状的分析:季节性适应研究

[目的]昆虫中经常可见体色变化,但是关于其作用价值了解甚少.高桥氏果蝇Drosophila takahashii在遗传上表现出腹部黑化的不连续变化.为了测定生理性状是否可能受黑化的影响,我们调查了3个不同色型个体腹部黑化的变化和胁迫相关性状,检验了季节性环境条件将增强相应的季节性表型的适应性这一假说.[方法]从不同海拔地点采集高桥氏果蝇,对深色和浅色纯育品系的遗传杂交进行的孟德尔分析证实存在一个主要位点,为D等位基因显性.对种群以及3种色型果蝇的生理生态学性状进行了统计分析.[结果]在旱季观察到深色等位基因频率的显著增加,在雨季会出现体色较浅的果蝇,这说明气候选择起着重要作用.不过,在这两个季节中体色居中的果蝇均很多.中间色型的果蝇由于适应而表现出所有性状的F值均显著增加(P ＜0.001),但在深色和浅色纯育品系中未观察到这类适应效果(P≥0.42).[结论]通过不同性状的测定结果我们提出,在干冷胁迫条件下,在深色型中观察到显著更高的生理学耐性;而在湿热条件下,在浅色型中观察到显著更高的生理学耐性.有意思的是,中间表型在这两种条件下均有较强的适应能力.而且,我们发现温湿度的季节性改变给胁迫相关的性状施加了选择压力.     

热带地区相对湿度的季节性变化影响果蝇Drosophila jambulina体色多型性和水分平衡(英文)

在印度次大陆的亚热带地区, 秋天冷而干燥, 春天湿润。变温性果蝇所具有的抗干燥性有助于其度过较为干旱的气候条件。 Drosophila jambulina 具有体色二型性。已有研究表明, 随湿度变化, D. jambulina热带种群始终保持体色多型性, 这与热条件下体色黑化相反, 且该热带物种中体色分化频率随季节性变化, 这符合黑化 干燥假说。但是两种色型的D. jambulina产生这类气候适应的机理尚不明了。为了检验干燥相关性状生理基础的分化与对气候条件的色型特异性适应相关这一假说, 我们利用分别在17℃和25℃、 低湿（40% RH）和高湿（80% RH）条件下饲养获得的两种色型的D. jambulina, 检测了其水分平衡对相对湿度、 温度、 及温湿度相互作用的反应。我们发现, 在低相对湿度下, 两种温度下饲养的深色型果蝇的生理和脱水性状数值显著高于浅色型。对两种色型果蝇的水分收支情况进行的比较分析表明, 在低相对湿度下, 深色型果蝇的含水量较高、 水分损失率较低、 抗脱水能力较强, 使其具有更强的抗干燥性。在干燥胁迫过程中, 两种色型的果蝇均以碳水化合物作为代谢燃料, 但是在低湿条件下, 深色果蝇中贮存碳水化合物的含量明显要高。而且, 在两种湿度条件下, 这两种色型果蝇之间的总能量收支显著不同。据此认为, D. jambulina的水分平衡相关性状表现出的色型特异性分化与其对湿热生境的适应相关。     

亲本体色及环境因子对长绿飞虱成虫体色、寿命与繁殖的影响

【目的】明确亲本体色和环境因素对长绿飞虱Saccharosydne procerus F1代成虫体色的影响及不同体色成虫个体在不同环境中产卵量、交配率、成虫寿命的变化。【方法】长绿飞虱不同体色(黑化与非黑化)亲本所产若虫在室内经不同温度(30℃和22℃)和光周期(20L∶4D和16L∶8D)组合处理,观察成虫黑化率;将不同体色的成虫同样经历这些温度和光周期组合处理,记录成虫寿命、产卵量和交配率变化,分析不同因素对其的贡献率。【结果】长绿飞虱不同体色亲本所产若虫在实验室内经过上述温度和光周期组合处理后,成虫黑化率变化范围为18.6%~60.8%。若虫期高温、长光照以及黑化亲本均显著增加子代中黑化个体的比例。低温短光照条件下非黑化个体寿命显著长于黑化个体,高温长光照则相反;黑化个体交配率与产卵量随着温度和光照时间的下降而下降,非黑化个体的交配率与产卵量则主要受到光周期影响。统计分析表明,在几种因子中,温度对长绿飞虱的交配率变化贡献率最高,为39.1%;光周期对长绿飞虱体色及产卵量变化贡献率最高,分别达到42.5%和47.4%。体色与温度交互作用对长绿飞虱雌、雄成虫寿命的贡献率最高,分别可达50.3%和60.6%。【结论】本研究表明,若虫期光周期对长绿飞虱成虫体色变化影响最显著,且该虫体色变化在一定程度上改变了其成虫生物学特性,提高了该虫对环境的适应性。     

黑带食蚜蝇体色变异的研究

通过对黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus(De Geer)体色变异的研究,发现黑带食蚜蝇存在深色型和浅色型2种基本形式,体色变异具有明显的季节性,深色型个体出现在温度较低的秋季及早春,浅色型个体发生在温度较高的春夏季节;在腹部色斑方面,深色型和浅色型个体中均存在变异,可划分为8种类型,腹部色斑的变异在浅色型个体中较为丰富,腹部不同体节背板上色斑的变异程度不同;黑带食蚜蝇在体型大小方面同样存在差异,这些变异的多态性可能是食蚜蝇系统学研究中异名产生的一个重要原因。因此,食蚜蝇类群的个体体色变异在系统学研究中是一个必须特别注意的问题。     

基底颜色对两种沙蜥体色变异的影响

生存在不同基底颜色环境下的爬行动物种群通常表现出丰富的体色地理变异, 其体色变化的潜在机制具有多样性。变色沙蜥(Phrynocephalus versicolor)和草原沙蜥(P. frontalis)具有较近的遗传关系, 曾被认为与荒漠沙蜥(P. przewalskii)组成同一系统发育种组。本文应用光纤光谱仪(AvaSpec-2048), 通过记录沙蜥背部体表12个部位的皮肤光反射率, 定量比较在黑化环境下的深色变色沙蜥与非黑化环境下的浅色草原沙蜥自然体色变异, 研究其种群体色变异是否具有时间可逆性, 并探讨基底颜色对沙蜥体色的影响机制。研究结果表明, 黑化生境下的变色沙蜥体色显著深于非黑化枯黄色生境下的草原沙蜥。此外, 对黑化与非黑化样本开展的生境互换移植围栏实验, 即把枯黄色生境中非黑化的草原沙蜥移植于黑色的基底环境中饲养, 把黑化生境中黑化的变色沙蜥移植于枯黄色生境中饲养。结果表明, 饲养1周后黑化群体背部6个检测部位的光反射率显著变大, 其他部位均无显著变化; 而非黑化群体只有左后肢和背部右上方2个部位的皮肤光反射率发生显著变化, 其他部位反射率无显著变化。结果表明, 变色沙蜥体色变异能力比草原沙蜥强, 体色表型可能已经在两个近缘沙蜥物种中稳定遗传, 基底生境颜色的短期变化在统计学上能引起肉眼难以识别的轻微的体色变异, 个体发育相关的一些遗传因素可能对体色变异起控制 作用。     

不同气候适应类型果蝇体色黑化可塑性的适应性变化(英文)

变温昆虫果蝇Drosophila深受热选择（即遗传效应）或表型诱导效应（即可塑性）的影响。表型可塑性是不同生物进行适应的有效方法, 但是它在不同的果蝇种中较少受到关注。 我们分析了不同发育温度范围和地理分布的果蝇的黑化反应模式。嗜凤梨果蝇D. ananassae 和蒲桃果蝇D. jambulina 对低温敏感, 这些物种可在18~32℃下饲育。相反, D. nepalensis 为耐冷且对热敏感的物种, 可在12~25℃下饲育。世界广为分布的黑腹果蝇D. melanogaster的温度范围宽（13~31℃）, 该物种前3个腹节和后3个腹节的黑化反应模式未见明显差异。D. nepalensis的全部6个腹节（第2~7节）均具有高度的可塑性。不过, 黑腹果蝇D. melanogaster只有后3个腹节具有可塑性。相反, 热带物种嗜凤梨果蝇D. ananassae 的所有腹节均不具有可塑性。世界广为分布的黑腹果蝇, 即使来自冷得多的气候环境, 其体色也不加深, 与D. nepalensis中观察到的体色接近。本研究的目的旨在认识引起体色的形态多样性的过程以及果蝇对不同地理区域的适应性。最后, 将体色黑化与物种系统发育谱系的比较表明, 在不同的演化谱系中不断发生遗传多态性或表型可塑性两种不同模式的适应。     

蓝莓花青素有效缓解种群拥挤对果蝇的胁迫

【目的】明确拥挤胁迫对果蝇生长发育的影响,并探讨蓝莓花青素(Blueberry anthocyanins,BAC)对黑腹果蝇Drosophila melanogaster Meigen拥挤损伤的保护作用。【方法】研究不同培养密度,BAC浓度及两者协同处理对果蝇生长发育、胁迫应激和氧化应激的影响。【结果】通过观察生长在低、中、高密度下的果蝇发现,随着培养密度的升高,果蝇的蛹历期延长,体重和雌雄比显著下降,HSP70的表达水平显著上升及MDA显著下降。BAC处理显著增加果蝇蛹的数量,缩短蛹历期,降低果蝇HSP70的表达和MDA含量。在高密度组果蝇培养基中添加维生素C(Vitamin C,VC)和BAC后,拥挤胁迫仍为主要影响因素,除了VC显著缓解果蝇雌雄比失衡外,两种药物对果蝇体重和蛹历期的恢复均无显著效应。但VC和BAC处理显著降低果蝇HSP70的表达水平和MDA含量,VC处理显著提高CAT和SOD酶活性,而BAC对酶活性的影响小。雌蝇对拥挤胁迫更敏感,因此,高密度下VC和BAC对雌蝇的影响比雄蝇大。【结论】拥挤胁迫导致果蝇发育延缓,体重下降,雌雄比失衡,这与其激发果蝇的应激反应和氧化损伤相关,VC和BAC能够降低拥挤胁迫诱导的应激反应,减少氧化损伤。     

肠道微生物群加重黑腹果蝇盐胁迫反应

【背景】高盐饮食目前引起普遍关注,肠道微生物与盐胁迫的相互作用正成为研究热点之一。【目的】以黑腹果蝇为宿主模型,探讨肠道微生物对果蝇盐胁迫反应的影响与潜在机理。【方法】利用平板计数法和定量PCR法检测果蝇肠道载菌量;利用存活率和运动能力测定装置测定果蝇适合度;用化学试剂和抗生素处理建立无菌果蝇,测定肠道菌对果蝇盐胁迫反应的影响;利用亮蓝食用色素染料渗透性实验检测果蝇肠道屏障的完整性;应用实时定量PCR检测先天免疫系统的活性。【结果】高盐处理引起果蝇肠道菌群失调,导致其肠道载菌量显著增加。此外,高盐饮食(high salt diet,HSD)降低了黑腹果蝇成虫的存活率和运动能力。经0.75 mol/L NaCl处理,雌性GF (germ-free)果蝇存活率比对照组升高了11%,同时混合抗生素有效地提高了高盐处理后果蝇的存活率。肠道微生物加剧了肠道屏障功能损伤,雌性GF果蝇出现染料渗透性实验现象的百分率比对照组降低了8%。在分子水平上,盐胁迫下雌性GF果蝇体内Attacin-C、Duox基因表达水平分别是CR(conventionally reared)果蝇的2.5倍和1.7倍。【结论】肠道微生物加重果蝇盐胁迫反应,引发高盐诱导的肠屏障功能紊乱,并且抑制高盐诱导的先天免疫活性。     

灰飞虱羧酸酯酶LsCarE1介导杀虫剂抗性

【目的】我们前期的研究发现,在灰飞虱Laodelphax striatellus抗毒死蜱品系、抗吡虫啉品系和抗溴氰菊酯品系中的总酯酶活力都明显升高。本研究旨在筛选导致总酯酶活力升高的酯酶基因并验证其在抗药性中的作用。【方法】通过转录组测序和RT-qPCR比较抗、感灰飞虱品系雌成虫中各个酯酶基因的表达量;采用显微注射技术建立超量表达灰飞虱羧酸酯酶基因的果蝇品系;并利用生物测定技术检测过量表达灰飞虱酯酶基因的果蝇对毒死蜱、吡虫啉和溴氰菊酯的敏感性。【结果】通过转录组数据和RT-q PCR筛选到羧酸酯酶基因LsCarE1(Gen Bank登录号:HM600723)在3个灰飞虱抗性品系中均过量表达。将LsCarE1基因按黑腹果蝇Drosophila melanogaster偏好的密码子优化后构建转基因载体质粒pUAST-att B-LsCarE1~(Optimized),成功建立纯合的转基因果蝇品系UAS-LsCarE1~(Optimized)。利用GAL4启动品系da-gal4与UAS-LsCarE1~(Optimized)品系杂交,获得超量表达LsCarE1的果蝇品系daLsCarE1~(Optimized)。定量PCR检测发现,目标基因LsCarE1在超量表达品系daLsCarE1~(Optimized)中的表达量是对照品系UAS-LsCarE1~(Optimized)中表达量的257.3倍;而另一对照品系dagal4中没有检测到LsCarE1的表达。此外,黑腹果蝇内源的酯酶同源基因表达量显著低于目标基因的表达量。生物测定结果显示,与对照组dagal4果蝇品系相比,启动超量表达LsCarE1的转基因果蝇daLsCarE1~(Optimized)对毒死蜱和吡虫啉的耐药性分别提高了4.19和2.46倍,但对溴氰菊酯的耐药性无显著变化。【结论】LsCarE1的过量表达与灰飞虱对毒死蜱和吡虫啉的抗性相关。     

应用哺乳动物抗体检测阿维菌素抗性果蝇P糖蛋白的表达

【目的】随着杀虫剂阿维菌素的广泛应用,靶标生物对其抗性问题日益严重。以往的研究显示,细胞膜转运蛋白P糖蛋白可能与抗药性有关。但在昆虫对阿维菌素的抗性研究中,由于目前市场上缺少专门针对昆虫的商业化抗体,使得这一研究受限。为此,本研究尝试应用其他物种的抗体开展P糖蛋白的检测。【方法】以果蝇为测试昆虫,以阿维菌素作为测试药物,采用免疫印迹方法用鼠抗人P糖蛋白单克隆抗体检测阿维菌素敏感品系与阿维菌素抗性品系果蝇中的P糖蛋白的表达水平。【结果】检测出果蝇体内P糖蛋白的特异性表达,且无明显非特异性条带;与敏感品系果蝇相比,阿维菌素抗性品系果蝇P糖蛋白的表达水平明显升高。【结论】用针对人及其他脊椎动物的P糖蛋白单克隆抗体检测果蝇P糖蛋白的表达可行,且果蝇对阿维菌素的抗性可能与P糖蛋白的表达升高有关。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。     

缺失Df(3R)Espl3/TM6C基因片段影响黑腹果蝇的睡眠时间

【目的】果蝇的睡眠活动具有生物节律性, 可受到基因的调控。为了寻找影响果蝇睡眠时间的基因, 本研究对与果蝇睡眠时间相关的基因型进行了筛选。【方法】选择黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因缺失系5601, 8904, 7061, 7146, 27327, 669, 8103, 691, 9697, 24416, 26525, 5411, 3096, 5877和7682的7日龄成虫和野生CS品系7日龄成虫为研究对象, 利用果蝇活动监测器系统（Drosophila Activity Monitoring System, DAMS）, 记录果蝇的睡眠时间, 累计计算24 h内果蝇睡眠时间, 将测得的各品系果蝇睡眠时间进行对比分析。【结果】与野生型CS品系7日龄成虫相比, 缺失Df(3R)Espl3/TM6C基因片段的 5601品系7日龄成虫睡眠时间明显缩短（P<0.001）。【结论】缺失Df(3R)Espl3/TM6C基因片段与果蝇睡眠有关。本研究结果为揭示影响果蝇睡眠时间的基因提供数据支持, 进而为研究人类睡眠提供线索。     

光肩星天牛两型种群表型多样性分析

【目的】光肩星天牛Anoplophora glabripennis(Motschulsky)是国内最重要的林木蛀干害虫之一,在中国分布范围较广。近年来,形态学以及分子生物学的研究表明,光肩星天牛与黄斑星天牛A.nobilis(Ganglbauer)很可能是同一种的不同型。定量研究光肩星天牛两型的差异与表型多样性。【方法】作者以光肩星天牛的20个地理种群的光肩星天牛分布区为研究对象,采用巢式方差分析和聚类分析对其头长、头后缘宽、前胸后缘宽等13个表型性状进行多样性分析。【结果】表型特征在群体间与群体内均存在着广泛的变异,13个性状的平均表型分化系数为11.78%,群体内变异是其表型性状变异的主要来源;后翅长度与经度呈极显著负相关,与海拔极显著正相关以及与年降水量呈显著负相关。体长与鞘翅斑纹颜色与海拔高度分别呈显著正相关和负相关关系;在不同地理种群中,鞘翅斑纹颜色的分化系数达到最大,为50.53%;而以鞘翅斑纹颜色分类的两型差异显示各性状的表型分化系数均大幅度降低。【结论】本研究首次将鞘翅斑纹的颜色进行数字化处理,并进行分类,结果显示各个颜色类群的分化系数均大幅度减小,说明颜色类群之间的分化要小于地理隔离所造成的差异,进一步验证了光肩星天牛与黄斑星天牛为同一种的不同型。     

重金属镉胁迫对果蝇dDnmt2、dMBD2/3表达量的影响

【目的】探明重金属镉(Cadmium,Cd)对黑腹果蝇Drosophila melanogaster DNA甲基化修饰相关基因表达的影响,初步分析镉胁迫可能导致果蝇的表观遗传变异及其可遗传性。【方法】收集8 h内羽化未交配的雌、雄果蝇,在添加不同质量浓度(0、0.9375、1.875、3.75、7.5、15.0、30.0、60.0 mg/kg)Cd的培养基中培养,以Real-time PCR定量检测亲代(F0)果蝇生殖系统、去生殖系统体细胞、整体表达量变化趋势及解除胁迫的子代(F1)果蝇DNA甲基化修饰系统相关基因(dDnmt2、dMBD2/3)在mRNA水平的表达变化。【结果】重金属镉胁迫诱导了果蝇卵巢、精巢、去卵巢雌果蝇、去精巢雄果蝇、完整雌果蝇、完整雄果蝇的dDnmt2、dMBD2/3在mRNA水平的表达上调,呈现一定剂量依赖性及雌、雄组织差异性,且这种表达变化持续至子一代。【结论】研究结果揭示了重金属镉胁迫可诱导果蝇dDnmt2、dMBD2/3表达量上调,其可能与果蝇的DNA甲基化修饰过程相关联,导致表观遗传变异并可能向子代传递。     

硫酸锌添加对酿酒酵母乙酸胁迫条件下全局基因转录的影响

【目的】利用转录组测序研究硫酸锌添加提高絮凝酿酒酵母SPSC01乙酸胁迫耐性的分子机理。【方法】在10.0 g/L乙酸胁迫条件下,添加0.03 g/L硫酸锌,取对数期酿酒酵母细胞,与不添加硫酸锌的对照组细胞进行比较转录组分析。【结果】添加硫酸锌的实验组与对照组相比较,50个基因转录水平上调,162个基因转录水平下调,这些转录水平变化明显的基因涉及糖代谢、甲硫氨酸合成、维生素合成等多条代谢途径,此外,转录水平变化的基因还包括抗氧化酶基因等关键胁迫响应基因。【结论】硫酸锌添加可改变酿酒酵母全局基因转录水平,提高抗氧化酶及其他胁迫耐性相关基因的表达,影响细胞氧化还原平衡和能量代谢,通过对多基因转录的调控提高酿酒酵母乙酸耐受性。     

一种深色型粘虫成虫体色突变体的遗传分析

【目的】在粘虫Mythimna separate(Walker)常规饲养种群和室外监测中发现一种成虫体色突变体,本文主要研究其遗传模式及进行表型观察。【方法】用杂交实验的方法对该突变体进行观察研究。【结果】与正常型相比,该突变体的腹、翅颜色等形态特征与正常型有显著的不同;卵、幼虫的颜色与正常型的没有明显的区别;蛹的颜色前期没什么区别,临近羽化时表现为颜色较深。正常型与突变体正反交F1代均为正常型,F2代正常型和突变体分离比例为3.24︰1,回交比例为1.18︰1,F2代突变体自交,后代全为突变体。【结论】该突变体的遗传符合孟德尔的遗传规律,属于常染色体上单基因控制的隐性遗传性状。本项研究结果可以为粘虫的遗传防治、进化上的环境适应性及内在分子机制研究提供参考。     

黑腹果蝇Mst84Db敲降引起的父本缺陷类似Wolbachia诱导的细胞质不亲和

【目的】Wolbachia 是广泛存在于昆虫体内的一类通过母系传递的共生菌,能够通过多种方式影响宿主的生殖。细胞质不亲和（CI）是Wolbachia 引起的最普遍的一种表型,即感染Wolbachia的雄性和未感染的雌性宿主交配后,胚胎发育停滞于早期阶段。但目前有关CI的分子机理还不清楚。本研究组前期实验表明,Wolbachia感染引起黑腹果蝇Drosophila melanogaster 3龄幼虫精巢中Mst84Db基因的表达显著下调。本研究的目的是进一步研究Mst84Db与CI的关系。【方法】我们体外合成了Mst84Db的双链RNA（dsRNA）,注射雄性果蝇,将注射过的雄果蝇与野生雌果蝇交配,检测其繁殖力。基因表达采用定量RT-PCR方法进行检测。胚胎表型采用DAPI染色进行分析。【结果】注射dsRNA 24 h后,Mst84Db基因的表达水平发生显著下调。注射后72 h,基因表达下调幅度最大。与对照组相比,基因敲降后的雄蝇繁殖能力显著下降,与雌果蝇交配后胚胎孵化率显著低于对照组,这与Wolbachia诱导的CI现象类似。未孵化胚胎的表皮上没有体节出现,说明胚胎停滞于发育的早期。部分胚胎细胞核分裂不同步,且有染色质间桥出现,这也与CI胚胎中的细胞学表型一致。【结论】Wolbachia感染可能抑制果蝇精子发生过程中Mst84Db基因的表达,从而使精子失去正常功能,最终导致与雌性果蝇交配后,胚胎发育停滞,并最终死亡。Mst84Db基因在雄性果蝇中表达下调可能是产生CI的重要原因之一。     

敲低piwi基因对黑腹果蝇血细胞增殖及分化的影响

【目的】探究敲低piwi基因对黑腹果蝇Drosophila melanogaster血细胞增殖及分化的影响。【方法】利用黑腹果蝇e33C-Gal4和Hml-Gal4-UAS-2×EGFP品系分别与野生型w¹¹¹⁸和UAS-piwi RNAi品系杂交,实现在黑腹果蝇游离血细胞或淋巴腺中降低piwi基因的表达;采用免疫荧光染色方法检测Piwi蛋白在血细胞中的定位及其对黑腹果蝇血细胞增殖与分化的影响。【结果】Piwi蛋白在黑腹果蝇游离血细胞及整个淋巴腺中都表达,且主要定位在细胞质;敲低piwi基因导致游离血细胞数量明显增加,处于有丝分裂M期的细胞数量增加,但未影响游离血细胞中浆细胞及薄层细胞的分化;敲低piwi基因对淋巴腺血细胞增殖无影响,但导致浆细胞过度分化及薄层细胞的产生。【结论】piwi基因在果蝇游离血细胞中的缺失可引起血细胞过度增殖,而在淋巴腺中敲低可引起血细胞的异常分化。     

产气荚膜梭菌促进黑腹果蝇的生长和发育

【目的】黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道中栖生着众多微生物,通过分离和研究其内共生菌,以研究肠道菌群的多态性和作用。【方法】利用Hungate滚管技术从黑腹果蝇成虫肠道分离厌氧细菌;通过记录果蝇的发育历期和生长速率,检测该细菌对果蝇发育和生长的影响。【结果】首次从黑腹果蝇肠道内分离到一株产气荚膜梭菌Clostridium perfringens。该菌能够有效地定植到果蝇肠道内,是果蝇肠道共生菌。产气荚膜梭菌显著地缩短无菌果蝇的发育历期,将无菌果蝇成蛹天数由20 d缩短到8.1 d,羽化天数由30 d缩短到12.7 d。该菌还可以提高果蝇生长速率。【结论】本研究揭示了产气荚膜梭菌是果蝇的内共生菌,可以通过提高生长速率而有效地促进果蝇的生长和发育。     

灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异

【目的】灰飞虱Laodelphax striatellus种群存在长翅和短翅个体,其翅型分化受遗传和环境条件的影响。本研究旨在明确经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对高、低温的适应能力差异。【方法】在室内分别长期定向筛选63和65代建立灰飞虱长、短翅型品系,并在南京田间采集灰飞虱自然种群;分别在25℃, 30℃和35℃恒温条件下测定上述灰飞虱长、短翅型品系和自然种群的繁殖力、存活率和发育历期,测定若虫在5℃和-20℃下的存活率以及若虫和成虫的过冷却点,通过品系间存活率、发育历期、生殖力和过冷却点的比较分析,确定灰飞虱长、短翅型品系对高温和低温的耐受能力。【结果】在25℃, 30℃和35℃下,灰飞虱自然种群雌成虫的繁殖力均显著高于室内筛选后的长、短翅型品系,而长、短翅型品系雌成虫之间的繁殖力均无显著差异;长、短翅型品系的繁殖力在25℃和30℃之间均无显著差异,但自然种群在25℃下的繁殖力显著高于30℃条件下的繁殖力;35℃下长、短翅型品系基本无若虫产生。25℃下长翅型品系、短翅型品系和自然种群若虫的存活率无显著差异,但在30℃下,短翅型品系若虫的存活率显著低于自然种群,而与长翅型品系差异不显著;35℃下长、短翅型品系的若虫最长只能存活到3龄,且两品系间无显著差异,而自然种群可存活到5龄。25℃下,短翅型品系若虫的发育历期显著短于自然种群,而与长翅型品系无差异;但是在30℃下,短翅型品系若虫历期显著长于长翅型品系和自然种群。长翅型品系、短翅型品系和自然种群灰飞虱3-4龄若虫在5℃低温下的存活天数无显著差异,并且长翅和短翅型品系在-20℃极端低温下暴露10 min后其死亡率也无显著差异且均显著高于自然种群。3个品系(种群)成虫的过冷却点无显著差异,但5龄若虫的过冷却点表现为短翅型品系显著高于自然种群,而与长翅型品系无显著差异。【结论】经连续定向选育的灰飞虱长、短翅型品系对低温和高温的适应力基本相当,且低于自然种群。在高温条件下灰飞虱短翅型品系的发育速率低于长翅型品系。