盐酸四环素对孤雌生殖短管赤眼蜂生物学特性及体内Wolbachia含量的影响

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luzhengnan801106
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Wolbachia是一类广泛共生于节肢动物和线虫体内的立克次体,能够通过细胞质不亲和、孤雌生殖、雄性雌性化和杀雄等多种机制调控宿主的生殖行为。作为世界上研究最为深入、应用非常广泛的害虫卵期寄生性天敌,赤眼蜂也会受到Wolbachia的感染,并进行产雌孤雌生殖。本研究选取被Wolbachia感染营产雌孤雌生殖的短管赤眼蜂为实验材料,在实验室条件下测定了盐酸四环素对短管赤眼蜂的毒性,然后以测得的亚致死剂量(LC35、LC15和LC5)为供试浓度,研究了各盐酸四环素亚致死剂量对短管赤眼蜂赤眼蜂发育和繁殖的影响,及利用荧光定量PCR技术检测盐酸四环素处理后短管赤眼蜂体内Wolbachia的滴度,最后比较了短管赤眼蜂孤雌产雌品系和两性生殖品系之间的差异。目的旨在评估盐酸四环素对营产雌孤雌生殖的短管赤眼蜂生物学特性的影响,并初步明确Wolbachia感染引起短管赤眼蜂营产雌孤雌生殖的相关机制,为最终探明Wolbachia-宿主互作的分子机制奠定基础。研究结果分述如下:(1)盐酸四环素对短管赤眼蜂的亚致死剂量的测定盐酸四环素对短管赤眼蜂成蜂具有一定的毒性,毒力测定的结果显示:致死中浓度LC50为3.48mg/ml、亚致死剂量LC5、LC15和LC35的值分别为0.79mg/ml、1.37mg/ml和2.46mg/ml。(2)盐酸四环素亚致死剂量(LC5、LC15和LC35)对短管赤眼蜂的影响亚致死剂量(LC5、LC15和LC35)的盐酸四环素处理均能够显著缩短短管赤眼蜂的寿命(2d~6.47d),降低寄生卵量(23.13~63.14粒),减少子代蜂数(21.75~59.68头)及子代雌蜂百分率(41.45%~76.29%),从而降低了短管赤眼蜂的种群参数(净生殖力R0、内禀增长率rm、周限增长率λ和世代平均历期T);并且,盐酸四环素的浓度越高,对短管赤眼蜂的各生物学参数(寿命、寄生卵量、子代蜂数、子代雌蜂百分率和种群参数)的影响越明显。从多代处理的结果看,随着处理代数增加,短管赤眼蜂对盐酸四环素的适应性逐渐增强,处理后的短管赤眼蜂其寿命、寄生卵量、子代蜂数、以及种群参数均呈现不同程度的上升趋势。亚致死剂量的盐酸四环素处理不会引起短管赤眼蜂子代畸形率的明显变化;但是采用盐酸四环素LC15连续处理两代会导致子代雌雄嵌合体百分率的显著增加。(3)盐酸四环素亚致死剂量(LC5、LC15和LC35)对短管赤眼蜂体内Wolbachia滴度的影响亚致死剂量的盐酸四环素处理能够显著降低短管赤眼蜂雌蜂体内Wolbachia wsp基因的拷贝数(32.75~259.51 copies/μL)。经盐酸四环素LC5连续多代处理,短管赤眼蜂体内Wolbachia的滴度始终维持在较低的水平;而经盐酸四环素LC15和LC35处理,短管赤眼蜂体内Wolbachia的滴度随着处理代数的增加呈现不同程度的起伏,表现为盐酸四环素LC15处理后,在F4代赤眼蜂体内Wolbachia的滴度较F2代增加,随后逐代降低;盐酸四环素LC35处理后,从F2到F8代赤眼蜂体内Wolbachia的滴度逐代升高,但F10代又明显下降。(4)短管赤眼蜂孤雌生殖品系与两性生殖恢复系在生物学特性上的差异短管赤眼蜂的孤雌生殖品系与两性生殖品系在生物学特性上存在明显差异:与孤雌生殖品系相比,短管赤眼蜂两性生殖恢复系的雌蜂寿命(8.2d)显著缩短、寄生卵量(70.67粒)显著减少;此外,两性生殖恢复系的子代中不存在雌雄嵌合体现象;短管赤眼蜂两性生殖恢复系的种群参数(净生殖力R0、内禀增长率rm、周限增长率λ和世代平均历期T)值均低于孤雌生殖品系。研究结果表明:亚致死剂量的盐酸四环素处理能够通过降低短管赤眼蜂体内的Wolbachia含量,使得短管赤眼蜂的生殖方式开始从产雌孤雌生殖向两性生殖转化,但是却造成了短管赤眼蜂生物学参数的改变。而随着处理代数的增加,短管赤眼蜂对盐酸四环素的适应性会逐渐增强。
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