蟋蟀共生菌及Wolbachia及其WO噬菌体感染的检测及分析

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:susan222
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Wolbachia是母本遗传的内共生细菌,广泛存在于线虫和节肢动物中。由于Wolbachia可对宿主的生殖方式进行调控而广受关注。蟋蟀类昆虫在我国分布广泛,种类丰富,一些种类是常见的农林害虫。本研究首次对我国部分蟋蟀种类Wolbachia及其WO噬菌体的感染进行了 PCR检测,并利用wsp基因和多位点分型(multilocus sequence types,MLST)基因序列对所感染的Wolbachia进行系统发育分析,以期明确蟋蟀类昆虫Wolbachia及其WO噬菌体感染株系的多样性,并为研究Wolbachia对蟋蟀类昆虫的生殖调控机制提供基础。主要获得了如下结果:(1)于我国5省区8个地区共采集蟋蟀8属23种,其中,迷卡斗蟋Velarifictorus micado获得4个地理种群、多伊棺头蟋Loxoblemmus doenizi和泰康棺头蟋Loxoblemmus taicoun获得2个地理种群。(2)利用Wolbachia的wsp基因引物wsp-13F和wsp-13R,通过PCR扩增,对所采集的蟋蟀科样本8属23种274个体进行共生菌Wolbachia感染检测。证实7属20种蟋蟀存在Wolbachia感染。蟋蟀类昆虫Wolbachia的感染率高,种类感染率达87%。(3)基于wsp基因序列和MLST分型和系统发育分析,共鉴定15个ST序列类型,其中,12个新发现ST型,感染多伊棺头蟋Loxoblemmusdoenitzi(TA)、棺头蟋属-1 Loxoblemmus sp1、棺头蟋属-2 Loxoblemmus sp2、泰康棺头蟋Loxoblemmus taicoun(LL)、小素蟋Mitius minor的Wolbachia株系属于A超群;感染迷卡斗蟋Velarifictorus micado(LL,TA)、长颚斗蟋Velarifictorusasperses、多伊棺头蟋Loxoblemmusdoenitzi(LL)、棺头蟋属-1Loxoblemmus sp1、棺头蟋属-3 Loxoblemmus sp3、山棺头蟋Loxoblemmus montanus、泰康棺头蟋Loxoblemmus taicoun(JS)、双针蟋Dianemobius sp.、斑翅灰针蟋 Polionemobius taprobanensis、黑脸油葫芦Teleogryllusoccipitalis、日本松蛉蟋Comidoblemmus nipponensis的Wolbachia株系属于B超群;感染银川油葫芦Teleogryllus infernalis、迷卡斗蟋Velarifictorus micado(ZJJ,CS)、卡西斗蟋Velariifctorus khasiensis、尖角棺头蟋Loxoblemmus angulatus、棺头蟋属-4 Loxoblemmus sp4、南方油葫芦Teleogryllus mitratus、雅棺头蟋Loxoblemmus jacobsoni的Wolbachia株系属于F超群。一些种类具Wolbachia双重感染,如日本松蛉C.nipponensi不同个体感染A超群和B超群、多伊棺头蟋L.doenitzi不同地理种群感染A超群和F超群。(4)使用RDP软件,对wsp基因进行了基因重组分析,发现3组重组事件,即wAng和wDoe1-2作为父系和母系,重组子为wInf;wDoe1-2和wEmm作为父系和母系,重组子为wOcc;wDoe1-2和wOcc作为父系和母系,重组子为wAng。(5)使用WO噬菌体衣壳蛋白基因orf7引物WO-F和WO-R,对已感染Wolbachia的20种蟋蟀进行检测。结果表明,南方油葫芦T.mitratus和多伊棺头蟋L.doeniitz(TA)-2为阴性,其余蟋蟀种类均获得了长度约为400 bp左右的阳性基因片段。通过测序和克隆发现,8种蟋蟀Wolbachia为WO噬菌体菌株单一感染,其他蟋蟀种类的Wolbachia均为WO噬菌体多重感染。经系统发育分析,可将蟋蟀Wolbachia感染的WO噬菌体分为8个组群。
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