共生菌arsenophonus对棉蚜生物学特性的影响
摘要：共生菌Arsenophonus是昆虫体内的一种次生共生菌，隶属于变形菌门（Proteobacteria）γ亚类肠杆菌科（Enterobacteriaceae），是昆虫、蜘蛛等体内常见共生细菌。棉蚜Aphis gossypii Glover属半翅目蚜科，是世界性分布的害虫。对棉蚜和Arsenophonus的共生关系进行研究，了解该共生菌对棉蚜生态适合度的影响，可为今后开发利用该类共生菌和棉蚜的防控提供基础。本实验利用共生菌分子检测技术，对不同植物上的棉蚜种群中Arsenophonus感染情况进行了检测，同时建立了含Arsenophonus和不含Arsenophonus的棉蚜品系，并在不同寄主植物上建立了两品系棉蚜的生命表。结果表明，Arsenophonus在锦葵科Malvaceae植物上的棉蚜种群中侵染率较高，而对葫芦科Cucurbitaceae植物上的棉蚜无侵染。Arsenophonus的感染提高了棉蚜在棉花和黄瓜寄主上的净增殖率（R0），延长了棉蚜在黄瓜和西葫芦上的平均世代周期（T），提高了棉蚜在黄瓜寄主上的内禀增长率（rm）。Arsenophonus感染对棉蚜种群是有利的。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1棉蚜的采集 3
1.2供试寄主植物和蚜虫 3
1.2.1 供试寄主植物 3
1.2.2 供试蚜虫 3
1.3 主要仪器和试剂 4
1.3.1 实验仪器 4
1.3.2 实验试剂 4
1.4 寄主转接试验 4
1.5 Arsenophonus的检测 4
1.5.1 棉蚜总DNA的粗提 4
1.5.2 扩增反应体系 4
2 结果与分析5
2.1 不同地区棉蚜种群中Arsenophonus的侵染率 5
2.2 Arsenophonus对棉蚜生物学特性的影响 6
3 讨论 7
致谢8
参考文献8
共生菌Arsenophonus对棉蚜生物学特性的影响
r /> 引言
Arsenophonus属共生菌是一类寄主范围广，共生关系多样性最为丰富的细胞内共生菌，隶属于变形菌门Proteobacteria，γ亚类肠杆菌科Enterobacteriaceae[1]，一般属于次生共生菌。Arsenophonus首次发现于丽蝇蛹集金小蜂（Nasonia vitripennis）中，它使得丽蝇蛹集金小蜂的后代的性别趋向于雌性，故称为杀雄菌。对该菌进行分离鉴定并实现离体培养，Gherna等[1]将该细菌正式的命名为Arsenophonus nasoniae，其与寄主的关系既有致病的，又有共生的。Arsenophonus菌先通过消化道侵染寄主，然后建立牢固的母系遗传模式。Arsenophonus属共生菌的寄主分布范围广泛，目前知道感染了Arsenophonus的有蜘蛛纲（1种）和昆虫纲（5种），其中5种是双翅目丽蝇科的Protocalliphora sp.和虱蝇科的Hippobosca equina，膜翅目胡蜂科的Polistes nimpha、蜚蠊目蜚蠊科的Loboptera decipiens、半翅目红蝽科的Pyrrhocoris apterus[2]。目前Arsenophonus属内已记录有5个种，Arsenophonus nasoniae是Arsenophonus属成员最早被发现并定为模式种，还有四种是Arsenophonus arthropodicus、Arsenophonus triatominarum、Riesia pediculicola和Phlomobacter frageriae。
在Arsenophonus属共生菌被注意到并且发现时，其作用是使得丽蝇蛹集金小蜂具有杀雄特性。在后来的研究中，并未确切的给出其准确的生物学功能，在陈宇[2]等人对昆虫Arsenophonus属共生菌的研究进展中，推测了它的一些功能，如影响昆虫与寄主植物的关系、影响宿主对昆虫寄生物的抗性、与宿主营养有关、经宿主昆虫传播植物病原体。根据感染了Arsenophonus的Q型烟粉虱主要寄主为棉花和鼠尾草，未感染Arsenophonus的B型烟粉虱以甜辣椒、黄瓜、南瓜和茄子为主要寄主，推测其能影响烟粉虱对寄生植物的适应能力；褐飞虱TN1种群体内的Arsenophonus的数量显著多于Mudgo种群和ASD7种群，而这3个褐飞虱寄主种群对不同抗性水平的水稻品种致害性明显不高，推测Arsenophonus影响褐飞虱的对不同抗性水稻品种的致害性；在被寄生蜂 Psyllaphaegus bliteus 寄生的木虱幼虫中发现，木虱幼虫被寄生时，其感染 Arsenophonus 的概率也较高，未被P.bliteus 寄生的木虱幼虫Arsenophonus感染率很低，推测 Arsenophonus 可影响木虱与其天敌之间的相互关系；当感染了Phlomobacter spp.( Arsenophonus菌) 的蜡蝉Pentastiridius leporinus取食甜菜或Cixius wagneri取食草莓时，分别会引起甜菜低富含糖量综合症和草莓叶边黄化病，可知感染Arsenophonus不一定对宿主昆虫生物学产生影响，但可能经宿主昆虫传播到所取食的植物上而引起植物发病。
Arsenophonus 属共生菌的寄主范围广泛， 且不同寄主或同种寄主体内存在不同的菌株，与昆虫的共生关系是近年昆虫学研究的一个热点。但国内关于蚜虫与Arsenophonus的共生关系的研究报道甚少，杀雄菌属Arsenophonus共生菌对棉蚜生物学特性及其寄主植物的影响还未见报道，Arsenophonus对很多植物的侵染也无研究。蚜虫是一类在地球分布非常广泛的害虫，属节肢动物门Arthropoda、昆虫纲Insecta、半翅目Hemiptera、胸喙亚目。棉蚜Aphis gossypii Glover属同翅目，蚜科，是世界性分布的害虫。蚜虫寄主杂、繁殖快、数量大、种类多、分布广、危害大。蚜虫以群体形式吸取植物的养分并传播植物病毒，造成很严重的间接危害。目前已知病毒的昆虫传播介体有600种，其中276种属于蚜虫，居世界传病毒昆虫之首[3,4]。
在对蚜虫的研究中，近年来重视其体内的内共生菌的影响，相关研究有许多。蚜虫与其体内的内共生菌建立了互惠互利的共生关系，对这样关系的研究可以揭示不同物种间的相互作用、演化，而且在蚜虫的防治中具有潜在性的应用价值[5]。根据蚜虫体内存在内共生菌的特性，通过内共生菌的研究，可以建立起病虫防治的新的生物控制系统。目前很多研究致力于共生菌对防治害虫的作用方面，抑制蚜虫体内的共生菌可以达到控制蚜虫的目的，更甚于有效提高目前杀虫剂的防治效果、延缓蚜虫抗药性的发展，实现“抑菌防虫”。 而且内共生菌的系统发育可以反应蚜虫的起源与传播[6]。明确蚜虫内共生菌与宿主的进化关系，有利于研究蚜虫的系统进化和生物多样性[7]。A. nasoniae作为一个更多样化的次生内共生菌，可能很大程度地影响蚜虫的演化轨迹[8]。开展共生菌对蚜虫生物学特性的研究，可以为研究共生菌防治害虫提供依据，有利于对昆虫种群密度和扩散趋势的预测。本实验南京地区不同植物上棉蚜种群中Arsenophonus侵染情况，并初步研究了Arsenophonus对棉蚜种群生态适合度的影响。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1棉蚜的采集 3
1.2供试寄主植物和蚜虫 3
1.2.1 供试寄主植物 3
1.2.2 供试蚜虫 3
1.3 主要仪器和试剂 4
1.3.1 实验仪器 4
1.3.2 实验试剂 4
1.4 寄主转接试验 4
1.5 Arsenophonus的检测 4
1.5.1 棉蚜总DNA的粗提 4
1.5.2 扩增反应体系 4
2 结果与分析5
2.1 不同地区棉蚜种群中Arsenophonus的侵染率 5
2.2 Arsenophonus对棉蚜生物学特性的影响 6
3 讨论 7
致谢8
参考文献8
共生菌Arsenophonus对棉蚜生物学特性的影响
r /> 引言
Arsenophonus属共生菌是一类寄主范围广，共生关系多样性最为丰富的细胞内共生菌，隶属于变形菌门Proteobacteria，γ亚类肠杆菌科Enterobacteriaceae[1]，一般属于次生共生菌。Arsenophonus首次发现于丽蝇蛹集金小蜂（Nasonia vitripennis）中，它使得丽蝇蛹集金小蜂的后代的性别趋向于雌性，故称为杀雄菌。对该菌进行分离鉴定并实现离体培养，Gherna等[1]将该细菌正式的命名为Arsenophonus nasoniae，其与寄主的关系既有致病的，又有共生的。Arsenophonus菌先通过消化道侵染寄主，然后建立牢固的母系遗传模式。Arsenophonus属共生菌的寄主分布范围广泛，目前知道感染了Arsenophonus的有蜘蛛纲（1种）和昆虫纲（5种），其中5种是双翅目丽蝇科的Protocalliphora sp.和虱蝇科的Hippobosca equina，膜翅目胡蜂科的Polistes nimpha、蜚蠊目蜚蠊科的Loboptera decipiens、半翅目红蝽科的Pyrrhocoris apterus[2]。目前Arsenophonus属内已记录有5个种，Arsenophonus nasoniae是Arsenophonus属成员最早被发现并定为模式种，还有四种是Arsenophonus arthropodicus、Arsenophonus triatominarum、Riesia pediculicola和Phlomobacter frageriae。
在Arsenophonus属共生菌被注意到并且发现时，其作用是使得丽蝇蛹集金小蜂具有杀雄特性。在后来的研究中，并未确切的给出其准确的生物学功能，在陈宇[2]等人对昆虫Arsenophonus属共生菌的研究进展中，推测了它的一些功能，如影响昆虫与寄主植物的关系、影响宿主对昆虫寄生物的抗性、与宿主营养有关、经宿主昆虫传播植物病原体。根据感染了Arsenophonus的Q型烟粉虱主要寄主为棉花和鼠尾草，未感染Arsenophonus的B型烟粉虱以甜辣椒、黄瓜、南瓜和茄子为主要寄主，推测其能影响烟粉虱对寄生植物的适应能力；褐飞虱TN1种群体内的Arsenophonus的数量显著多于Mudgo种群和ASD7种群，而这3个褐飞虱寄主种群对不同抗性水平的水稻品种致害性明显不高，推测Arsenophonus影响褐飞虱的对不同抗性水稻品种的致害性；在被寄生蜂 Psyllaphaegus bliteus 寄生的木虱幼虫中发现，木虱幼虫被寄生时，其感染 Arsenophonus 的概率也较高，未被P.bliteus 寄生的木虱幼虫Arsenophonus感染率很低，推测 Arsenophonus 可影响木虱与其天敌之间的相互关系；当感染了Phlomobacter spp.( Arsenophonus菌) 的蜡蝉Pentastiridius leporinus取食甜菜或Cixius wagneri取食草莓时，分别会引起甜菜低富含糖量综合症和草莓叶边黄化病，可知感染Arsenophonus不一定对宿主昆虫生物学产生影响，但可能经宿主昆虫传播到所取食的植物上而引起植物发病。
Arsenophonus 属共生菌的寄主范围广泛， 且不同寄主或同种寄主体内存在不同的菌株，与昆虫的共生关系是近年昆虫学研究的一个热点。但国内关于蚜虫与Arsenophonus的共生关系的研究报道甚少，杀雄菌属Arsenophonus共生菌对棉蚜生物学特性及其寄主植物的影响还未见报道，Arsenophonus对很多植物的侵染也无研究。蚜虫是一类在地球分布非常广泛的害虫，属节肢动物门Arthropoda、昆虫纲Insecta、半翅目Hemiptera、胸喙亚目。棉蚜Aphis gossypii Glover属同翅目，蚜科，是世界性分布的害虫。蚜虫寄主杂、繁殖快、数量大、种类多、分布广、危害大。蚜虫以群体形式吸取植物的养分并传播植物病毒，造成很严重的间接危害。目前已知病毒的昆虫传播介体有600种，其中276种属于蚜虫，居世界传病毒昆虫之首[3,4]。
在对蚜虫的研究中，近年来重视其体内的内共生菌的影响，相关研究有许多。蚜虫与其体内的内共生菌建立了互惠互利的共生关系，对这样关系的研究可以揭示不同物种间的相互作用、演化，而且在蚜虫的防治中具有潜在性的应用价值[5]。根据蚜虫体内存在内共生菌的特性，通过内共生菌的研究，可以建立起病虫防治的新的生物控制系统。目前很多研究致力于共生菌对防治害虫的作用方面，抑制蚜虫体内的共生菌可以达到控制蚜虫的目的，更甚于有效提高目前杀虫剂的防治效果、延缓蚜虫抗药性的发展，实现“抑菌防虫”。 而且内共生菌的系统发育可以反应蚜虫的起源与传播[6]。明确蚜虫内共生菌与宿主的进化关系，有利于研究蚜虫的系统进化和生物多样性[7]。A. nasoniae作为一个更多样化的次生内共生菌，可能很大程度地影响蚜虫的演化轨迹[8]。开展共生菌对蚜虫生物学特性的研究，可以为研究共生菌防治害虫提供依据，有利于对昆虫种群密度和扩散趋势的预测。本实验南京地区不同植物上棉蚜种群中Arsenophonus侵染情况，并初步研究了Arsenophonus对棉蚜种群生态适合度的影响。
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