赤眼蜂实验室种群的Wolbachia感染率及其多样性研究

摘要

赤眼蜂 Trichogramma 是现代农林害虫生物防治的重要天敌昆虫。赤眼蜂的性别决定是根据其体内含有的染色体倍数决定的，通过孤雌产雄（单倍体，n=5）、两性生殖和孤雌产雌产雌（双倍体，2n=10）的方式繁育后代。α-变形菌纲中的胞内共生菌立克氏体细菌Wolbachia通过在节肢动物物种的种群中垂直传播，在不同的物种中水平传播调控宿主生殖方式，导致宿主的胞质不相容、诱导孤雌生殖、导致雄性基因的雌性化、雄性致死、增强繁殖力与生殖力。Wolbachia对赤眼蜂的感染通过对赤眼蜂的生殖调控影响着生物防治效果。　　本论文基于形态特征、核糖体第二插入间隔区（InternallyTranscribedSpacer 2， ITS2）序列分析，对实验室保存的10种赤眼蜂共33个种群进行物种鉴定。检查了这些赤眼蜂种群的Wolbachia感染情况，并确定了感染 Wolbachia的赤眼蜂种群的后代性比。基于多位点序列分型（Multilocus SequenceTyping,MLST）对检测到的Wolbachia进行了同源性分析并构建了系统发育树，获得如下结果：　　1、除螟黄赤眼蜂（T. chilonis）的其中一个种群（T.ch_2）没感染Wolbachia外，其它种群都不同程度地感染了Wolbachia，感染率最低为4.29%，最高为100%；相对应的雌雄比率最低为 54%，最高为 100%。赤眼蜂种群中 Wolbachia 感染率与其雌雄比例的相关系数r = 0.4091，表明两者之间并不相关。　　2、所观察的3种赤眼蜂：短管赤眼蜂（T.pretiosum，T.pr）、卷蛾赤眼蜂（T. cacoeciae， T.ca）、食胚赤眼蜂（T. embryophagum，T.em）的7个种群具有孤雌产雌的生殖方式。其中短管赤眼蜂具有100%的Wolbachia感染率外，且其Wolbachia与寄主米蛾卵上的不同；其他两个种的4个实验室种群T.ca_1、T.em_1、T.sp_1和T.sp_2的Wolbachia感染率低于50%，其带有的Wolbachia与寄主米蛾卵上的Wolbachia一致。表明卷蛾赤眼蜂和食胚赤眼蜂的孤雌产雌生殖方式与Wolbachia无关，这些孤雌产雌的赤眼蜂个体可能具有其它的生殖调控方式。　　3、对赤眼蜂上的Wolbachia进行了编码16S rRNA的基因，Wolbachia表面蛋白基因（Wolbachiasurface protein gene，wsp）和MLST（五个基因gatB、coxA、hcpA、ftsZ和fbpA的多位点序列分型）的序列分析，并构建了系统发育树，结果表明赤眼蜂实验室种群所感染的Wolbachia均属于超群B，且大部分序列与用于养殖赤眼蜂的米蛾卵上的 Wolbachia 一致或高度相似，菌株之间的 DNA 序列差异非常小，暗示在赤眼蜂实验室种群保种养殖中，Wolbachia可能从寄主米蛾卵水平传递至赤眼蜂。　　本论文所获得的实验结果为赤眼蜂实验室种群的生殖方式及其与 Wolbachia 之间的关系提供了基础数据，所检测到的米蛾卵与赤眼蜂之间可能的Wolbachia水平传播为赤眼蜂研究提出了新的课题，具有重要的理论意义。

目录

论文封面-1

原创性声明（装订版）

2018.06.13（终稿）赤眼蜂实验室种群的Wolbachia感染率及其多样性研究