白背飞虱体内细菌多样性及其与携带南方水稻黑条矮缩病毒能力的关系研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuji19840718
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昆虫体内共生细菌可对宿主的生长、生殖以及存活等多种生物学特性产生影响。白背飞虱Sogatella furcifera Horvath是亚洲水稻上危害最严重的害虫之一,除了直接危害水稻外,还可传播南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus, SRBSDV),对水稻产生间接影响。以往研究发现,白背飞虱体内的主要共生细菌为Wolbachia和Cardinium,两者在自然种群中均具很高的感染率。但除了这两种细菌外,该飞虱体内还有哪些细菌,细菌群落的结构和多样性是否会对SRBSDV病毒的传播能力产生影响,尚不清楚。为此,本研究基于对细菌16S rRNA基因片段的克隆与序列分析,系统调查了该飞虱中的细菌种类;通过抗生素续代处理,建立了三个细菌群落结构明显不同的三个飞虱品系,比较了它们在获取或携带SRBSDV病毒能力上的差异;此外,观察了飞虱获取该病毒后Wolbachia和Cardinium含量的变化情况。从室内续代饲养未经抗生素处理的白背飞虱(sfu-W品系)中共检测到11种细菌,隶属于α-、β-、γ-变形菌纲、拟杆菌纲、放线菌纲和芽孢杆菌纲,Wolbachia和Cardinium为主要细菌,其次是成团泛菌Pantoea agglomerans。与sfu-W品系相比,分别经四环素、庆大霉素处理的白背飞虱(分别为sfu-T和sfu-G品系)中细菌群落结构显著不同,尤其是经四环素处理后Wolbachia和Cardinium的含量显著下降,而且两品系中可检测到的细菌种类分别增至34种和15种,其中一些细菌的含量还出现上升。在SRBSDV水稻病株上,sfu-T和sfu-G品系获取或携带SRBSDV病毒的个体比例要低于sfu-W,表明白背飞虱对该病毒的传播能力可能与其体内细菌群落结构存在一定的相关性。但是,针对Wolbachia和Cardinium而言,未发现两者对SRBSDV的传播有何显著影响。此外,白背飞虱获取SRBSDV后Wolbachia的含量出现上升趋势。上述结果表明,白背飞虱对SRBSDV的传播过程会涉及到体内的共生细菌:细菌群落的变化会影响其对该病毒的传播能力,反过来,飞虱获得SRBSDV病毒后又可引起体内共生细菌的变化。所得结果对认识白背飞虱传播SRBSDV病毒的机制具重要意义,同时可丰富我们对植物病毒与媒介昆虫体内共生菌关系的认识。
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