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膜翅目寄生蜂在农田生态系统中是一类非常重要的可用于生物防治的昆虫,并且与一些病毒或类病毒颗粒存在紧密的联系。蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum,是蝶类的蛹期重要内寄生蜂,如寄生菜粉蝶Pieris rapae蛹,在国内十字花科蔬菜地里调查发现其对菜粉蝶蛹的寄生率高到90%以上。为了更好地研究该寄生蜂与寄主之间的关系,对该寄生蜂进行了转录组测序,并在其中发现了两种新病毒。随后,详细地描述了这两种病毒的基因组结构特性和系统发育地位,并研究了病毒传播机制、野外流行分布以及病毒对寄生蜂的影响。 1.一种新型可调控寄生蜂性比的负义单链RNA病毒 在蝶蛹金小蜂中,发现了一种新的负义单链RNA病毒。该病毒基因组全长为12,230 nt,包含5个线性排列不重叠的开放阅读框(open reading frames,ORF)。系统发育分析结果显示该病毒可以聚类到单股负义病毒的尼亚玛尼病毒科Nyamiviridae中,是一种新病毒,并将其命名为蝶蛹金小蜂负链RNA病毒Pteromalus puparum negative-strand RNA virus1(PpNSRV-1)。病毒PpNSRV-1存在于该蜂的各个组织和各个发育阶段,并且可经带毒雌蜂和雄蜂进行垂直传播。野外寄生蜂种群的病毒检测率为16.7-37.5%不等,与采样点的气温间无显著的线性关系。病毒PpNSRV-1可延长该蜂成虫的寿命,且还影响该蜂的一些生态适合度参数,但是对寄生成功率没有显著影响。有意思的是,病毒PpNSRV-1可通过减少雌性子蜂的数量来调控该蜂后代性比,使性比显著下降。通过RNA干扰降低病毒含量,反向证实了这些改变是病毒PpNSRV-1引起的。因此,推测病毒PpNSRV-1对寄生蜂的影响,包括性比的改变,是一个很复杂过程。并且,基于病毒能增加寄生蜂寿命这一点,可假定病毒与寄生蜂间是一种互惠共生的关系。 2.寄生蜂中一种新型的仅有一个ORF的双顺子病毒 通过RNA测序及电镜观察,在蝶蛹金小蜂中发现了一种新的类小RNA病毒,并取名为蝶蛹金小蜂小RNA病毒(Pteromalus puparum small RNA-containingvirus,PpSRV)。随后,通过转录组数据以及RACE和RT-PCR测序,获得了该病毒基因组的全长序列。病毒PpSRV基因组全长8983 bp,只有一个ORF。Westernblot也检测验证了由该ORF编码的大蛋白。利用小RNA病毒目Picornavirales病毒的RdRp结构域进行系统进化分析,结果发现病毒PpSRV与病毒BQCV(black queen cell virus,最早发现于死亡的蜂王幼虫和蛹,隶属双顺反子病毒科Dicistroviridae,Triatovirus属)亲缘关系非常近。因此,认定病毒PpSRV是小RNA病毒目Picornavirales的双顺反子病毒科中的一员。但不同的是,双顺反子病毒都有2个ORF,而病毒PpSRV只有一个。病毒PpSRV在寄生的肠道中含量最高,并且在寄生蜂成虫期有显著的增加。野外寄生蜂种群中病毒PpSRV的检测率达到了100%。通过RNAi试验,发现病毒PpSRV可以降低寄生蜂成虫对病原菌的抵抗力。