Wolbachia对丽蚜小蜂生殖的影响

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烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius广泛分布于世界各地,是世界范围内的重要经济害虫。生物防治是治理烟粉虱的一种有效手段。其中恩蚜小蜂属中的丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan是烟粉虱若虫期重要的寄生蜂,前人已在研究中发现丽蚜小蜂体内存在有Wolbachia共生菌,并且丽蚜小蜂的产雌孤雌生殖也被认为是由这种共生菌引起的。Wolbachia(沃尔巴克氏体)是一类随母性遗传的专性内寄生菌,在节肢动物中有着广泛的分布。它可以对寄主的生殖产生调控作用,不仅会影响寄主的生殖方式,还会对寄主的生殖力产生影响。前人经试验发现用抗生素可以有效的除去寄主体内的Wolbachia。本文选用不同浓度的盐酸四环素(抗生素的一种)喂食丽蚜小蜂,并且喂食的时间不同,观察不同处理后蜂的存活率和Wolbachia的清除效果。并在该实验结果上选用能有效除去丽蚜小蜂体内Wolbachia的抗生素浓度和处理时间,观察除去Wolbachia后蜂的抱卵量和卵巢管数量的变化。最后比较了丽蚜小蜂和野外烟粉虱感染的Wolbachia的wsp基因序列。最终得到实验结果如下:(1)不同浓度抗生素处理时间不同对丽蚜小蜂Wolbachia6勺清除效果及存活的影响。不同的抗生素浓度和处理时间都会对蜂的存活率产生显著影响。随着抗生素浓度的增加和处理时间的延长,蜂的死亡率增加。当用50mg/mL的抗生素处理时,在12h、24h、48h三个处理时间段内,蜂的死亡率均达到100%。这说明高浓度的抗生素对丽蚜小蜂有一定的毒理作用,甚至会引起雌蜂的死亡。若想有效的除去丽蚜小蜂体内的Wolbachia又能获得活蜂,则在实验中应将处理时间设定为24h,抗生素浓度控制在5mg/mL-10mg/mL范围内。(2)不同浓度抗生素处理丽蚜小蜂对当代及清除Wolbachia后的子代抱卵量和卵巢管数量的影响。通过喂食浓度分别为1、5、10mg抗生素/mL蔗糖水,结合PCR检测对丽蚜小蜂体内Wolbachia的清除效果,解剖观察丽蚜小蜂F0代及子代(F1,F2,F3)抱卵量和卵巢管数量,评价Wolbachia对丽蚜小蜂生殖的影响。结果发现:抗生素处理Wolbachia后的F0代蜂抱卵量与未处理蜂相比显著下降,但显著高于经抗生素处理清除Wolbachia的FO代的子代(F1,F2,F3)蜂抱卵量,子代(F1,F2,F3)蜂之间无显著差异;抗生素处理清除Wolbachia后F0代蜂的卵巢管数量与未处理蜂之间无显著差异,但子代(F1,F2,F3)蜂的卵巢管均为6条,显著少于FO代蜂的卵巢管数量;清除抗生素后,丽蚜小蜂可以产生雄性后代,但未见交配行为,且雌蜂可以不经交配而产生雌性后代。结果表明,Wolbachia不仅直接影响丽蚜小蜂的抱卵量,而且还可以通过影响丽蚜小蜂卵巢管的发育影响丽蚜小蜂的抱卵量,清除Wolbachia不改变雌蜂的孤雌生殖方式。(3)测定并比对了丽蚜小蜂与烟粉虱体内的Wolbachia的wsp序列。丽蚜小蜂和烟粉虱感染的Wolbachia均属于B大组,而且它们的相似性均达到76%以上,说明Wolbachia有在丽蚜小蜂和烟粉虱这两个种间进行水平传播的可能性。
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