论文部分内容阅读
赤眼蜂Trichogramma是世界范围内害虫生物防治中研究最多、应用最广的一类卵寄生性天敌,其体内共生菌Wolbachia能将宿主赤眼蜂的两性生殖改变为孤雌产雌生殖,利用Wolbachia调控宿主生殖方式的特点,可以将Wolbachia作为特定的载体对宿主赤眼蜂进行人为生殖调控,从而达到提高天敌利用效率的目的。本论文通过形态和分子手段(ITS2)对野外采集的赤眼蜂进行种类鉴定,利用Wolbachia体内外膜蛋白基因(wsp)序列以及多位点序列分型(MLST)引物检测该赤眼蜂的Wolbachia感染情况,基于wsp对检测到的Wolbachia进行同源性分析并构建系统发育树,利用高温(32℃、34℃)胁迫、LC30的抗生素(盐酸四环素)处理研究该赤眼蜂的生殖生物学,揭示高温和抗生素对宿主体内Wolbachia滴度及其调控宿主生殖作用的影响。研究结果为后续探明Wolbachia与赤眼蜂互作的分子机制提供基础。主要研究结果如下:1、蜂种的采集与鉴定2018年5月到2019年2月期间,分别于5月、10月在华南农业大学树木园采集到的两批赤眼蜂,通过形态和分子手段(ITS2)鉴定均为安荔赤眼蜂Trichogramma oleae,该赤眼蜂为首次在中国野外采获。对该赤眼蜂r DNA基因ITS2序列从遗传距离和系统进化树进行分析,可以清晰地看到所采集到安荔赤眼蜂与世界上其他品系的安荔赤眼蜂聚在一起,与玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae遗传距离最近,表明ITS2基因序列适合赤眼蜂种一级的分子鉴定。2、安荔赤眼蜂体内Wolbachia的感染情况分析利用多位点序列分析(MLST)的5个Wolbachia管家基因(gat B、cox A、hcp A、fts Z、fbp A)和Wolbachia表面蛋白基因wsp、16S r RNA对安荔赤眼蜂体内的Wolbachia进行了分子检测的灵敏性和特异性筛选,结果表明:除了fts Z引物和16S r RNA引物外,其余5对引物分子检测的灵敏性和特异性均较高,都可作为Trichogramma oleae内Wolbachia分子检测的最优引物;基于wsp基因进行了Wolbachia的系统发育分析,并构建了系统发育树,结果表明Trichogramma oleae所感染的Wolbachia属于B超群,与其它品系Trichogramma oleae和短管赤眼蜂T.pretiosum体内Wolbachia聚在一起。3、高温、抗生素处理及雌蜂产卵日龄对安荔赤眼蜂生殖的影响在室内条件下研究了在32℃、34℃高温胁迫下,Trichogramma oleae子代性比和雌雄嵌合体百分率。结果表明,在34℃高温条件下赤眼蜂几乎不能产卵寄生且羽化率为零,没有成功成活的子代;而在32℃下连续处理7代,处理一代后就开始出现18%左右的雄蜂,第三代雄蜂百分率最高达28%。32℃高温处理还产生了个别(通常低于1%)的雌雄嵌合体。在测定盐酸四环素对赤眼蜂的毒力的基础上,用LC30的盐酸四环素(0.818mg/ml)对赤眼蜂进行饲喂处理连续6代,从处理的第二代开始子代中均出现少量雄蜂(5%)和雌雄嵌合体(5%以下),随着处理代数的增加子代雄峰百分率逐渐增加,到第五代之后又降低。说明32℃高温处理比LC30的盐酸四环素对Trichogramma oleae体内Wolbachia的杀伤能力强。26℃下T.oleae逐日产卵表明,雌蜂最长寿命可达12天,第1天平均寄生卵量最高达27.6粒,占总产卵量的30%左右。随着雌蜂日龄的增加,其产下的子代的未羽化率逐渐升高,最高可达35%。从第4天开始子代有雄蜂出现,且随着雌蜂日龄增加,子代雄蜂率逐渐增加到接近100%。推测随雌蜂产卵日龄的增加,体内Wolbachia滴度逐渐降低,不足以调控赤眼蜂的生殖方式为孤雌产雌。4、高温和抗生素处理对安荔赤眼蜂体内Wolbachia滴度的影响以纯化的含Wolbachia基因组的wsp质粒作为模板,利用Go Taq?q PCR Master Mix专利染料荧光定量PCR对不同浓度的质粒样品进行Wolbachia扩增,制作标准曲线。对高温和抗生素处理后的赤眼蜂种群体内Wolbachia的滴度变化进行检测,发现各世代间Trichogramma oleae体内的Wolbachia滴度有显著的差异。32℃高温和盐酸四环素连续处理均能降低Wolbachia滴度,高温处理5代、四环素处理4代后Wolbachia滴度降至最低,但随后均表现为上升的趋势。说明高温盐酸四环素处理均能杀死Trichogramma oleae体内的Wolbachia,但随处理世代的增加,Wolbachia对高温和抗生素产生了一定程度的适应性。总体上,32℃高温处理后赤眼蜂体内的Wolbachia滴度均低于LC30的盐酸四环素处理后的滴度,从另一方面表明32℃高温处理比LC30的盐酸四环素对Wolbachia的杀伤能力强。