Wolbachia属胞内共生菌,通过调控宿主的生殖表型,如胞质不亲和(Cytoplasmic Incompatibility,CI)、产雌孤雌生殖(Thelytoky,T)、雌性化(Feminization,F)及杀雄(Male-Killing,MK)等增强自身传播,是研究共生菌与宿主互作的重要模型。然而,以往研究均集中在杀雄和胞质不亲和等方面,对调控孤雌生殖的Wolbachia研究较少。在田间,产雌孤雌赤眼蜂无需交配即可产生具有防治效能的可育雌性后代,具有较强的野外定殖能力。因此,Wolbachia诱导的产雌孤雌品系赤眼蜂在生物防治中拥有巨大的潜在优势。温度、抗生素、宿主遗传背景及侵染时间等因素均可通过影响Wolbachia的表达来调控宿主生殖表型。相关研究在感染CI和杀雄的Wolbachia中研究较多,但对影响T-Wolbachia表达能力的因素研究较少。本研究以产雌孤雌生殖的松毛虫赤眼蜂为例,探讨了温度、寄生方式、宿主遗传背景和产卵时间对松毛虫赤眼蜂的产雌孤雌表型、适合度及Wolbachia滴度的影响。研究结果为揭示Wolbachia调控宿主产雌孤雌生殖的分子机制奠定理论基础,同时也为优化赤眼蜂田间应用技术和改进工厂化繁育方法提供依据。全文结果如下:1.通过连续4代对产雌孤雌品系松毛虫赤眼蜂进行不同温度处理,统计并分析不同热经历对雌蜂的产雌孤雌表型及适合度的影响。研究发现,温度和世代数(热经历时间)对赤眼蜂生殖表型和适合度均存在显著影响。其中,除个体寿命外,各适合度指标显示的个体适合度均随世代数(热经历时间)的增加而显著增加(除17℃处理外);高、低温条件下的赤眼蜂适合度均显著降低,赤眼蜂生长发育的最适温度为21℃。雄性比(除17℃处理外)随世代数增加显著上升,25℃条件下雄性比最低。研究还发现,赤眼蜂雌雄间体出现的数量极少且时间也较短,仅1-2天。结果表明,热经历对产雌孤雌生殖松毛虫赤眼蜂生殖表型及适合度的影响显著,Wolbachia诱导宿主产雌孤雌生殖的最适温度条件为25℃。2.在上一试验基础上,本试验进一步探究了不同温度条件下,两种寄生方式(单寄生、过寄生)对雌蜂生殖表型及适合度的影响。利用qPCR方法测定了不同处理条件下的母代赤眼蜂雌蜂体内Wolbachia滴度,试验旨在建立不同温度和寄生方式下赤眼蜂生殖表型与Wolbachia滴度间的因果关系。研究发现,温度和寄生方式对产雌孤雌品系松毛虫赤眼蜂的适合度均有显著影响。高、低温均会降低赤眼蜂适合度,单寄生寄主育出的赤眼蜂适合度显著高于过寄生寄主育出的赤眼蜂。其中,温度和寄生方式对Wolbachia滴度及子代性比存在显著交互作用。单寄生寄主育出的雌蜂Wolbachia滴度随温度升高而显著降低,子代雄蜂数随温度升高显著增加。过寄生寄主育出的雌蜂Wolbachia滴度及其子代雄蜂数均与温度无关,但过寄生卵羽化的宿主子代Wolbachia滴度显著高于单寄生。间体比例不受温度和寄生方式的影响。子代雄性比随母蜂日龄的增加而显著增加。结果表明,温度和寄生方式是影响产雌孤雌生殖松毛虫赤眼蜂生殖表型及Wolbachia滴度变化的重要因素影响。3.在前期研究的基础上,就温度和宿主遗传背景对产雌孤雌生殖松毛虫赤眼蜂生殖表型及适合度的影响进行探究。研究发现,不同遗传背景的松毛虫赤眼蜂对温度的适应性不同,ZW(彰武县)种群在低温条件下适应性更高,而XF(西丰县)种群在高温下也能保持良好的适应性;温度是影响松毛虫赤眼蜂T强度(生殖表型、Wolbachia滴度)的决定性因素,高温显著降低松毛虫赤眼蜂的T强度,但不同遗传背景的松毛虫赤眼蜂T强度受温度影响的程度也不同,相较于XF种群高温对ZW种群的影响更大。4.通过第三、四章的试验结果,我们发现雌蜂在连续产卵条件下,雌蜂产卵时间(日龄)成为影响子代性比的重要因素。据此推测Wolbachia滴度可能受赤眼蜂产卵行为强度的影响。因此,本试验拟通过限制雌蜂产卵时间,明确不同产卵强度对雌蜂生殖表型、Wolbachia滴度和子代适合度的影响规律。研究发现,产卵时间对产雌孤雌生殖的松毛虫赤眼蜂适合度并无显著影响;松毛虫赤眼蜂第1 d的产卵量显著影响雌蜂Wolbachia滴度及其子代雄性比例;雄性比例随产卵时间增加而显著增加,Wolbachia滴度则随产卵时间增加而显著降低。结果表明,限制产卵时间可使松毛虫赤眼蜂后代孤雌生殖表型更稳定,但对赤眼蜂适合度并无显著影响。雌蜂第1 d的产卵量决定了子代生殖表型(性比)的分化程度,其对雌蜂体内Wolbachia滴度变化的影响是不可逆的。