白背飞虱共生菌Wolbachia的多样性

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白背飞虱Sogatella furcifera (Horvath)是我国和东南亚国家水稻上的重要害虫。Wolbachia是一类革兰氏阴性内生细菌,寄生于节肢动物和线虫中,能对宿主的生殖起到多种调控作用,包括引起细胞质不亲和、雌性化、孤雌生殖或杀雄等。已有报道表明白背飞虱可被Wolbachia感染,但对白背飞虱中的感染比例、是否存在多重感染以及感染是否存在地区间差异等问题,尚不清楚。本研究检测了我国和东南亚部分国家多个地区的白背飞虱种群被Wolbachia感染情况,鉴定出了不同株系,并分析了这些株系分布的地区间差异。此外,探讨了感染动态与白背飞虱遗传背景的关系,以及抗生素处理对该Wolbachia感染浓度的影响。主要结果如下:基于PCR技术,测定了我国华东、华南、西南以及越南、老挝、缅甸和泰国共370多头白背飞虱中的Wolbachia表面蛋白基因(Wolbachia surface protein, wsp)的核苷酸序列,发现了6个株系(命名为wSfu-1-6)。其中wSfu-1为主要株系。这些株系在各地均可检测到,但其分布存在一定的地区间差异,如在云南wSfu-4、wSfu-5和wSfu-6的发生相对较少,而在缅甸各株系均较多发生。各地白背飞虱种群被Wolbachia感染的个体比例均在90%以上。各地多重感染明显,存在一个个体内同时存在4-6个株系的超感染现象。但多重感染程度存在地区间、年份间差异,总体上看,缅甸、泰国等地的多重感染程度要高于我国云南等地。采用扩增片段长度多态性(Amplified fragment length polymorphism, AFLP)技术,考察了白背飞虱遗传结构的地区间差异;检测了其中部分AFLP试虫的Wolbachia感染动态,测定了遗传背景差异相对较大的白背飞虱其Wolbachia wsp基因的核苷酸序列。发现感染状况与白背飞虱的遗传背景无明显联系。半定量PCR检测表明,白背飞虱经四环素处理六个世代后,Wolbachia的感染浓度明显下降,但仍未完全去除。
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