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随着全球气候变暖,温度与生态环境的关系越来越受到广大学者的关注。温度不仅是自然环境中的一个重要因素,还在宿主与共生菌相互作用的关系中扮演着重要角色。内生菌Wolbachia广泛分布于节肢动物体内。近年来关于Wolbachia对宿主生殖和适合度的影响已有大量研究报道。虽然也有研究报道了温度影响Wolbachia在宿主体内的分布,但高温和Wolbachia对宿主的互作影响却研究甚少。为了探索高温胁迫与Wolbachia感染对宿主的互作影响,本文以黑腹果蝇为研究对象,根据不同的温度条件(室温:25℃,高温:31℃)和Wolbachia的不同感染状况(Wolbachia感染:W+;Wolbachia未感染:W-),设置4个处理组合:室温未感染(25℃W-)、室温感染(25℃W+)、高温未感染(31℃W+)和高温感染(31℃W+)。研究了连续3代不同处理组合下黑腹果蝇的生长发育及繁殖的差异。采用定量PCR测定了连续3代高温胁迫果蝇体内Wolbachia的密度差异。通过高温和Wolbachia感染互作对黑腹果蝇的影响研究,不仅可以探索二者互作对黑腹果蝇生殖的调控作用和繁殖的影响,丰富高温对Wolbachia敏感性的研究,也为能更好地利用Wolbachia进行害虫生物防治提供理论依据。主要研究内容和结果如下:1.室温下Wolbachia感染对果蝇生物学特性的影响研究。将已检测感染与未感染Wolbachia的果蝇分别放置人工气候培养箱中(温度25±0.5℃,相对湿度40±5%,光周期14L:10D)饲养,分别统计果蝇的产卵量、孵化率、化蛹率、羽化率及发育历期,成虫的体重、体长以及成虫的存活率。结果表明:Wolbachia感染极显著地降低了果蝇的产卵量、孵化率、化蛹率以及羽化率。果蝇被Wolbachia感染后,从孵化到羽化的整个发育历期显著延长。Wolbachia感染显著降低了果蝇的寿命及果蝇的存活率。Wolbachia感染对雌果蝇的体重及体长均无影响,但Wolbachia感染显著降低了雄性果蝇的体重和体长。2.连续高温胁迫和Wolbachia感染互作对果蝇的影响研究。将4个处理组合(25℃W-、25℃W+、31℃W+和31℃W+)的果蝇在培养箱中(相对湿度40±5%,光周期14L:10D)连续培养3代,分别统计每一代的产卵量、孵化率、化蛹率、羽化率及发育历期,以及成虫的存活率、体重和体长。结果表明:高温增加了F1-和F1+果蝇的产卵量,却降低了果蝇卵的孵化率、化蛹率和羽化率,缩短了F1-和F1+果蝇的发育历期。连续高温胁迫致F2和F3代果蝇的产卵量、卵的孵化率、化蛹率以及羽化率均显著降低,卵的发育历期延长。Wolbachia感染在常温和高温下均导致果蝇的产卵量、孵化量、化蛹率和羽化量显著降低。双因素方差分析表明,高温和Wolbachia感染对F1代果蝇卵的孵化率、发育历期以及羽化率的影响均有交互作用。对F2代、F3代果蝇的产卵量、孵化率、发育历期、化蛹率以及羽化率的影响也均有交互作用。高温胁迫和Wolbachia感染均显著降低果蝇的寿命。Wolbachia感染和高温胁迫也均显著降低F1代、F2代和F3代果蝇的存活率。高温胁迫和Wolbachia感染对F1代果蝇寿命和存活率的影响无交互作用,但是对F2和F3代果蝇寿命和存活率的影响有交互作用。高温显著降低了雌性果蝇的体重和体长。Wolbachia感染在常温下对雌性果蝇的体重和体长无显著影响,但Wolbachia感染在高温下显著降低了雌性果蝇的体重和体长。双因素方差分析表明,高温胁迫和Wolbachia感染对F1、F2、F3代雌性果蝇的体重和体长的影响均有交互作用。高温显著降低雄性果蝇的体重和体长。而不论常温还是高温,Wolbachia感染均显著降低雄性果蝇的体重和体长。双因素方差分析表明,高温胁迫和Wolbachia感染对F1、F2、F3代雄性果蝇的体重和体长的影响均有交互作用。3.连续高温胁迫对果蝇Wolbachia感染率及体内密度的影响。从31℃W+处理中随机选取刚羽化的果蝇成虫,每代随机挑选32头果蝇,提取DNA,检测高温胁迫对果蝇Wolbachia感染率的影响。提取RNA,反转录到c DNA进行定量PCR检测每代果蝇体内Wolbachia的表达量,每代进行3个生物学重复,每个生物学重复测定3次。结果表明:连续三代的高温胁迫使果蝇体内Wolbachia的感染率从100%下降到78.125%,说明高温胁迫可以有效降低果蝇体内Wolbachia的感染率。根据RT-q PCR检测出的F1+、F2+、F3+代果蝇体内Wolbachia的CT值,通过2-ΔΔCT的方法计算出不同世代Wolbachia的密度。其中,W+:3.142±0.077,F1+:1.981±0.040,F2+:1.001±0.001,F3+:0.165±0.042。表明连续的高温胁迫能极显著的降低F1+、F2+、F3+果蝇体内Wolbachia的密度。