论文部分内容阅读
烟粉虱Bemisia tabaci是蔬菜和观赏植物的重要害虫之一,在全世界广泛分布。烟粉虱通过多种方式危害植物,给我国的农业生产造成了很大的经济损失。Wolbachia是节肢动物体内广泛存在的一种内共生菌,对宿主的生殖起到调控作用。烟粉虱种群中有很高的Wolbachia感染率,但Wolbachia与烟粉虱之间的互作及其对宿主种群的调控作用还有待澄清。本研究从米蛾中分离出一株Wolbachia,经过MLST和HVR序列分析和分子鉴定,提示该株系可能诱导宿主产生胞质不亲和作用(CI)。因此,本文采用显微注射的方式,将该外源Wolbachia转染到烟粉虱体内,旨在探讨该Wolbachia菌株在烟粉虱中诱导的表型。同时,利用Wolbachia诱导宿主CI的原理,通过释放Wolbachia人工转染的烟粉虱雄虫来进行烟粉虱种群控制研究。本文获得的主要研究结果和结论简括如下：(1)为了筛选到合适的Wolbachia株系用于人工转染,本文对几种常见昆虫进行了检测,结果显示几种昆虫感染的Wolbachia分为A和B两个大组。对米蛾感染的Wolbachia进行了MLST和HVR分析,结果表明米蛾体内的Wolbachia菌株(wCcep)与能够引起CI作用的几种菌株聚在一起,据此推测该菌株可能诱导宿主的胞质不亲和性。因此,本文选取了米蛾作为Wolbachia人工转染的供体昆虫。(2)采用显微注射烟粉虱伪蛹的方式,本文将米蛾中提取出的Wolbachia转染到烟粉虱体内,建立起了人工转染烟粉虱种群。通过对Wolbachia转染烟粉虱种群进行分子检测,结果表明转染烟粉虱体内(G11)能够检测到来自米蛾的Wolbachia株系,说明外源Wolbachia已成功转入烟粉虱体内,并能够稳定地遗传给后代。运用FISH技术对人工感染烟粉虱体内Wolbachia进行定位观察,结果表明,与野生型种群相比,转染烟粉虱的各个虫态均有很强的Wolbachia荧光信号,说明wCcep菌株已经在新宿主-烟粉虱中转染和传播。(3)本研究设置了在个体水平和群体水平上的生物杂交实验,以研究外源Wolbachia菌株wCcep对烟粉虱生殖的调控作用。结果表明,各个处理后代的雌雄比有很大的差异。对照组的杂交没有发现CI现象；野生种群(WT)雌性×转染种群(TI)雄性之间产生了完全的CI,而TI雌性×WT雄性表现出高水平的不完全CI。上述研究结果表明,外源Wolbachia能诱导烟粉虱产生高水平的双向CI。(4)在笼罩条件下,以一定的比例释放WT雌性、WT雄性和TI雄性三种烟粉虱成虫。研究结果表明,以1：1：10的比例释放并群交时,后代中雄虫的比例相对于对照组有明显的增加,说明转染雄虫影响了野生型烟粉虱之间的生殖。释放转染的烟粉虱雄虫对野生种群有一定的控制效果,但外源Wolbachia菌株控制烟粉虱种群的潜力尚待更严谨的评估。烟粉虱作为世界性重要的农业害虫和我国重要的入侵害虫,对其实施可持续控制尚需多方面的努力。本文的研究结果为Wolbachia-昆虫互作关系提供了直接证据,也为利用昆虫体内普遍携带的Wolbachia菌株控制烟粉虱种群提供了新思路。