【摘 要】
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共生菌广泛存在于蚜虫体内,与宿主昆虫互利共生、协同进化。蚜虫体内包含两类共生菌,分别是初级共生菌和次级共生菌。目前关于次级共生菌帮助蚜虫抵御真菌侵染的研究多集中于蚜虫与专性昆虫病原真菌新蚜虫疠霉Pandora neoaphidis的互作上,且目前对次级共生菌协助蚜虫抵抗昆虫病原真菌的研究尚不深入。麦长管蚜（Sitobion avenae）是我国农业上的重要害虫,常给农业生产带来巨大的损失。本研究选
【基金项目】
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国家自然科学基金（编号:31572002）；
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共生菌广泛存在于蚜虫体内,与宿主昆虫互利共生、协同进化。蚜虫体内包含两类共生菌,分别是初级共生菌和次级共生菌。目前关于次级共生菌帮助蚜虫抵御真菌侵染的研究多集中于蚜虫与专性昆虫病原真菌新蚜虫疠霉Pandora neoaphidis的互作上,且目前对次级共生菌协助蚜虫抵抗昆虫病原真菌的研究尚不深入。麦长管蚜（Sitobion avenae）是我国农业上的重要害虫,常给农业生产带来巨大的损失。本研究选用六个次级共生菌单侵染麦长管蚜克隆系（简称含菌品系,Regiella insecticola和Rickettsia各三个）,通过喂食抗生素建立了与其基因型相同的脱次级共生菌品系（简称脱菌品系）,运用分子生物学和生态学的研究方法探究两种次级共生菌在蚜虫抵抗球孢白僵菌侵染的过程中起到的作用以及机理。主要研究结果如下:1.次级共生菌和球孢白僵菌侵染下宿主麦长管蚜生活史参数的比较表明,在无球孢白僵菌侵染时,三个含次级共生菌R.insecticola麦长管蚜克隆系（即F2、M13-2、B32）的十天产蚜量均显著高于其脱菌品系。球孢白僵菌侵染后,含菌品系F2的若虫总发育历期和一龄若虫发育历期均显著短于未侵染时,且十天产蚜量显著多于其脱菌品系NF2。球孢白僵菌侵染后,含菌品系B32的死亡率低于其脱菌品系NB32。球孢白僵菌侵染后,三个含次级共生菌Rickettsia的麦长管蚜克隆系Ric4、Ric7和ZYB34的死亡率均低于其脱菌品系。球孢白僵菌的侵染显著提高了克隆系Ric4的十天产蚜量。总的来看,携带次级共生菌R.insecticola或Rickettsia有利于特定基因型麦长管蚜抵御病原真菌--球孢白僵菌的侵染。2.利用绝对荧光定量PCR测定球孢白僵菌侵染后第一、三、五、七天宿主麦长管蚜体内次级共生菌R.insecticola和Rickettsia拷贝数的变化。结果表明,与无球孢白僵菌侵染时相比,侵染后第一、三、五、七天,三个含次级共生菌R.insecticola麦长管蚜克隆系（即F2、M13-2和B32）中R.insecticola的拷贝数均大幅增加（一些情况下有十倍以上的增加）;三个含次级共生菌Rickettsia麦长管蚜克隆系中Rickettsia的拷贝数均大幅降低（一些情况下有五倍以上的减少）。由此可见,携带R.insecticola的麦长管蚜在球孢白僵菌侵染下,能通过次级共生菌种群密度的提高以应对真菌侵染。而携带Rickettsia的蚜虫则可能通过减少次级共生菌种群数量、降低生存成本来应对真菌的侵染。3.利用相对荧光定量PCR测定球孢白僵菌侵染/未侵染处理、含菌/脱菌品系、第一天/第三天的麦长管蚜的四个保护酶基因[即酚氧化酶1（PO1）、酚氧化酶2（PO2）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）]的相对表达量。结果表明,球孢白僵菌侵染后第一天,绝大多数情况下各麦长管蚜克隆系四个保护酶基因的表达量在含次级共生菌品系都高于相应的脱菌品系。与球孢白僵菌未侵染相比,侵染后第一天含R.insecticola和Rickettsia的共六个单侵染克隆系的含菌品系PO1、CAT和SOD相对表达量均显著升高,而PO2也在多数情况下显著升高。球孢白僵菌侵染后第三天,含次级共生菌品系麦长管蚜保护酶基因的表达量高于脱菌品系的仅有Ric4、B32、M13-2的PO1基因、Ric4和ZYB34的PO2基因,以及Ric4和B32的SOD基因。这说明两个次级共生菌（即R.insecticola、Rickettsia）在麦长管蚜抵御病原真菌（如球孢白僵菌）的过程中能通过影响蚜虫保护酶基因的表达发挥相当重要的作用。
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