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《湖北大学》 2017年
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Wolbachia对草间钻头蛛发育历期和性比的影响及其水平传递途径研究

苏其琛  
【摘要】:内共生菌广泛分布于节肢动物体内并能影响宿主的生殖和生长发育。垂直传播是内生菌在宿主种内的基本传播模式。大量研究证实内生菌在不同宿主间存在水平传播方式。草间钻头蛛Hylyphantes graminicola是重要的农林害虫天敌,个体小、年发生代数多,在田间广泛分布。为了把共生菌感染对宿主生殖及生长发育的影响与利用蜘蛛进行害虫生物防治紧密地结合,更好地把害虫天敌应用于生物防治,本研究以草间钻头蛛为材料,开展了草间钻头蛛优势共生菌的检测及沃尔巴克氏体(Wolbachia)感染对宿主生长发育的影响,并对Wolbachia在同种宿主种内的水平传播方式进行了研究。本文主要研究结果如下:1.草间钻头蛛体内优势内生菌感染检测随机选取50头成熟草间钻头蛛(雌雄比随机),分别提取DNA后,每10个DNA样品等浓度混合成一个混合DNA样品,共得到5个混合DNA样品并用于高通量测序细菌16S rRNA基因的V3和V4区序列,生物信息学分析结果显示:Wolbachia是草间钻头蛛体内占绝对优势的共生菌,约占总的共生菌类群的50%。其次为Cardinium(34%),立克次氏体属(Rickettsia)的共生菌约占总共生菌类群的4%。在此基础上,对采集到的167头草间钻头蛛进行了PCR感染检测,结果显示:167头草间钻头蛛全部感染Cardinium共生菌,感染率为100%,Wolbachia感染率为38.9%。2.Wolbachia对草间钻头蛛发育历期和性比的影响记录了34头无Wolbachia感染(W~-)和27头已感染Wolbachia(W~+)草间钻头蛛雌蛛所产生的F_1代共1329头蜘蛛的发育历期。感染Wolbachia的草间钻头蛛雌蛛的2龄、3龄、4龄和总发育历期均极显著低于无Wolbachia感染的草间钻头蛛(P0.01),感染Wolbachia的1龄期显著低于未感染的个体(P0.05),感染和未感染Wolbachia草间钻头蛛的发育历期在卵期和5龄期无差异(P0.05)。感染Wolbachia后,草间钻头蛛F_1代雄蛛的1龄期和总历期极显著缩短(P0.01),2龄、3龄和5龄幼蛛的发育历期显著缩短(P0.05),而卵期和4龄幼蛛的发育历期在感染和未感染Wolbachia的草间钻头蛛之间没有差异(P0.05)。选取30头W~-与34头W~+的母代草间钻头蛛(每一母代草间钻头蛛所产生的F_1代成熟个体数不少于20头)产生的共1490头成熟的F_1代个体数用于两种共生菌感染对子代性比影响的分析。结果显示:未感染Wolbachia的F_1代雌雄比(_M±SE)为1.338±0.044(n=789),感染Wolbachia的F_1代雌雄比(_M±SE)为1.610±0.081(n=701),感染Wolbachia的子代雌雄比有极显著提高(P0.01)3.Wolbachia在宿主种内的水平传播研究用成熟F_1代作为实验材料来设置两组交配对♀~+×♂~-和♀~-×♂~+(♀~+表示感染Wolbachia的雌蛛;♂~-表示未感染Wolbachia的雄蛛;♀~-表示未感染Wolbachia的雌蛛;♂~+表示感染Wolbachia的雄蛛)。分别在交配后0h、1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d、15d、30d通过荧光定量PCR检测交配传播情况。结果显示:交配成功后1d、3d、5d、6d、7d、15d、30d,未感染的雌蛛体内检测到Wolbachia感染;交配成功后的3d、4d、6d、15d,在未感染的雄蛛体内检测到Wolbachia感染,但交配后Wolbachia的目标片段的拷贝数没有随着时间的推移而出现明显的线性关系。这一研究结果表明:Wolbachia在草间钻头蛛雌雄个体间可以通过交配行为进行传播。
【学位授予单位】:湖北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S476.2

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