共生菌在叶螨种群中的感染调查
摘要：共生菌在节肢动物中普遍感染，能够影响宿主的生物学特性, 尤其是操控寄主的生殖方式。明确叶螨中共生菌感染情况将有助于揭示其爆发机制。本实验以采集自全国各地及国外的12种叶螨的27个种群为研究对象，通过PCR检测共生菌Wolbachia、Cardinium、Spiroplasma、Rickttest的感染情况。分析共生菌基因序列，构建系统发育关系，明确叶螨与共生菌感染关系。
目录
摘要1
关键词 1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1叶螨采集与鉴定2
1.2 DNA提取与共生菌检测 2
1.2.1 DNA提取2
1.2.2共生菌的检测2
1.3 PCR扩增体系及条件3
1.4 扩增产物的电泳检测3
1.5 PCR产物的纯化与质粒载体的连接反应、转化3
1.6数据分析3
1.7 系统发育分析3
2 结果与分析4
2.1共生菌Wolbachia在叶螨中的感染情况4
2.2共生菌Cardinium在叶螨中的感染情况4
2.3共生菌Spiroplasma、Rickttest在叶螨中的感染情况4
2.4同一种叶螨不同种群的感染情况4
2.5 系统发育分析 8
3 结果与讨论 10
3.1叶螨中共生菌分布及多样性分析 10
3.2叶螨体内内共生菌的多重感染现象11
致谢 11
参考文献11
图1 基于wsp基因构建的Wolbachia系统发育树 8
图2 基于16S rRNA 序列构建的Cardinium 系统发育树 8
图3 基于16S rRNA 序列构建的Spiroplasma系统发育树9
图4 基于gltA基因构建的Rickettsia系统发育树9
图5基于COI基因构建的叶螨系统发育树及共生菌感染情况10
表1 研究中运用的基因引物3
表2 叶螨与共生菌感染情况5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
共生菌在叶螨种群中的感染调查
引言
引言 共生菌在无脊椎动物中普遍存在，一些共生菌在宿主体内持续感染并且影响宿主的发育(Tsuchida et al. 2010)，营养(Douglas 2009; Gündüz & Douglas, 2009)，繁殖 (ZchoriFein et al. 2006; Sharon et al. 2010) 和免疫功能 (Hooper 2009; Ivanov & Littman, 2011)。由于其对宿主生物学特性的潜在影响，共生菌诱导宿主生殖异常的现象引起了人们的强烈兴趣。目前，对于Wolbachia, Cardiniumin, Rickettsia 和Spiroplasma等共生菌的研究不断增加。
Wolbachia是属变形杆菌纲（α?proteobacteria）的胞内共生菌。Wolbachia通常感染昆虫，随后也在一些节肢动物和线虫动物门中被发现（Ferri et al. 2011; Zug & Hammerstein, 2012）。除广泛分布外，Wolbachia还通过在宿主中诱导产生细胞质不融合（cytoplasmic incompatibility CI），孤雌生殖（parthenogenesis，PI）、雌性化（feminization）及杀雄作用（malekilling）等来调控宿主生殖活动（Werren et al., 2008）。属拟杆菌门（Bacteroidetes）的共生菌Cardinium近十年内才被发现(ZchoriFein et al. 2004)。在节肢动物中，Cardinium参与一系列操控宿主的生殖调控，例如，引起宿主细胞质不亲和(Hunter et al. 2003; Zhu et al. 2012)、孤雌生殖(ZchoriFein et al. 2001; 2004)、雌性化(Weeks et al. 2001)等。共生菌Spiroplasma是由于在果蝇(Montenegro et al. 2005; Pool et al. 2006)、蝴蝶(Jiggins et al. 2000) 、瓢虫(Tinsley et al. 2006)和蜡蝉(SanadaMorimura et al. 2013)中杀雄作用而被广泛熟知。Rickettsia 是另一种已知的内共生菌，它对宿主的生殖调控作用已被发现在胡蜂(Hagimori et al. 2006; Giorgini et al. 2010)和甲壳虫(Lawson et al. 2001;Vonder Schulenburg et al. 2001)中。总之，这些共生菌可以通过改变宿主的性别比例，从而潜在影响宿主的生物学特征。
叶螨(真螨目叶螨科)，包括约1200种，其中许多是农田或者园艺作物害虫。一系列研究表明Wolbachia, Cardinium在叶螨中广泛存在(Gotoh et al. 2007; Ros & Breeuwer, 2009; Ros et al. 2009; 2012)，并且它们在某些情况下可以诱导细胞质不亲和和孤雌生殖(Breeuwer, 1997; Weeks & Breeuwer, 2001; Gotoh et al. 2005; 2007; Zhu et al. 2012)。显然，由于采样不足，两种共生菌感染叶螨的数据有限。同时，其他共生菌Spiroplasma仅仅在二斑叶螨中发现(Enigl & Schausberger, 2007)，并且关于Rickettsia在叶螨中感染的报道为数不多。鉴于这些考虑，我们认为大范围地研究共生菌在叶螨中的感染情况很有必要。
在本研究中，我们大范围检测了感染Wolbachia, Cardinium, Spiroplasma 和Rickettsia等的叶螨，并进一步得出宿主的系统进化关系。结果表明感染状态由于不同种叶螨和叶螨中的多重感染而有差异。本研究可以增加对共生菌多样性的理解和共生菌与节肢动物互作作用的认识。
1 材料与方法
1．1 叶螨采集与鉴定
从山东省、山西省、安徽省、湖北省等地采集自然种群叶螨样本，部分样本为实验室饲养。叶螨鉴定通过雄虫阳具形状及分子鉴定方法完成（Osakabe et al., 2008），结果统计为12种叶螨（如表 2）。
1．2 DNA提取，共生菌感染检测
1．2．1 DNA提取
采集的叶螨用100%乙醇漂洗干净，室温放置直至酒精完全挥发。向事先已编号的1.5mL离心管内加入25μL STE buffer（100mmol/L NaCl, 10mmol/L TrisHCl, 1mmol/L EDTA, pH 8.0）。在显微镜下挑取单头螨，放入离心管内，立即用塑料碾磨棒研磨，研磨后将离心管置于冰上并向离心管内加2μL蛋白酶K（10mg/mL）。简单离心后，37℃下孵育30min。95℃初始变性5min。简单离心后，20℃保存。
目录
摘要1
关键词 1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1叶螨采集与鉴定2
1.2 DNA提取与共生菌检测 2
1.2.1 DNA提取2
1.2.2共生菌的检测2
1.3 PCR扩增体系及条件3
1.4 扩增产物的电泳检测3
1.5 PCR产物的纯化与质粒载体的连接反应、转化3
1.6数据分析3
1.7 系统发育分析3
2 结果与分析4
2.1共生菌Wolbachia在叶螨中的感染情况4
2.2共生菌Cardinium在叶螨中的感染情况4
2.3共生菌Spiroplasma、Rickttest在叶螨中的感染情况4
2.4同一种叶螨不同种群的感染情况4
2.5 系统发育分析 8
3 结果与讨论 10
3.1叶螨中共生菌分布及多样性分析 10
3.2叶螨体内内共生菌的多重感染现象11
致谢 11
参考文献11
图1 基于wsp基因构建的Wolbachia系统发育树 8
图2 基于16S rRNA 序列构建的Cardinium 系统发育树 8
图3 基于16S rRNA 序列构建的Spiroplasma系统发育树9
图4 基于gltA基因构建的Rickettsia系统发育树9
图5基于COI基因构建的叶螨系统发育树及共生菌感染情况10
表1 研究中运用的基因引物3
表2 叶螨与共生菌感染情况5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
共生菌在叶螨种群中的感染调查
引言
引言 共生菌在无脊椎动物中普遍存在，一些共生菌在宿主体内持续感染并且影响宿主的发育(Tsuchida et al. 2010)，营养(Douglas 2009; Gündüz & Douglas, 2009)，繁殖 (ZchoriFein et al. 2006; Sharon et al. 2010) 和免疫功能 (Hooper 2009; Ivanov & Littman, 2011)。由于其对宿主生物学特性的潜在影响，共生菌诱导宿主生殖异常的现象引起了人们的强烈兴趣。目前，对于Wolbachia, Cardiniumin, Rickettsia 和Spiroplasma等共生菌的研究不断增加。
Wolbachia是属变形杆菌纲（α?proteobacteria）的胞内共生菌。Wolbachia通常感染昆虫，随后也在一些节肢动物和线虫动物门中被发现（Ferri et al. 2011; Zug & Hammerstein, 2012）。除广泛分布外，Wolbachia还通过在宿主中诱导产生细胞质不融合（cytoplasmic incompatibility CI），孤雌生殖（parthenogenesis，PI）、雌性化（feminization）及杀雄作用（malekilling）等来调控宿主生殖活动（Werren et al., 2008）。属拟杆菌门（Bacteroidetes）的共生菌Cardinium近十年内才被发现(ZchoriFein et al. 2004)。在节肢动物中，Cardinium参与一系列操控宿主的生殖调控，例如，引起宿主细胞质不亲和(Hunter et al. 2003; Zhu et al. 2012)、孤雌生殖(ZchoriFein et al. 2001; 2004)、雌性化(Weeks et al. 2001)等。共生菌Spiroplasma是由于在果蝇(Montenegro et al. 2005; Pool et al. 2006)、蝴蝶(Jiggins et al. 2000) 、瓢虫(Tinsley et al. 2006)和蜡蝉(SanadaMorimura et al. 2013)中杀雄作用而被广泛熟知。Rickettsia 是另一种已知的内共生菌，它对宿主的生殖调控作用已被发现在胡蜂(Hagimori et al. 2006; Giorgini et al. 2010)和甲壳虫(Lawson et al. 2001;Vonder Schulenburg et al. 2001)中。总之，这些共生菌可以通过改变宿主的性别比例，从而潜在影响宿主的生物学特征。
叶螨(真螨目叶螨科)，包括约1200种，其中许多是农田或者园艺作物害虫。一系列研究表明Wolbachia, Cardinium在叶螨中广泛存在(Gotoh et al. 2007; Ros & Breeuwer, 2009; Ros et al. 2009; 2012)，并且它们在某些情况下可以诱导细胞质不亲和和孤雌生殖(Breeuwer, 1997; Weeks & Breeuwer, 2001; Gotoh et al. 2005; 2007; Zhu et al. 2012)。显然，由于采样不足，两种共生菌感染叶螨的数据有限。同时，其他共生菌Spiroplasma仅仅在二斑叶螨中发现(Enigl & Schausberger, 2007)，并且关于Rickettsia在叶螨中感染的报道为数不多。鉴于这些考虑，我们认为大范围地研究共生菌在叶螨中的感染情况很有必要。
在本研究中，我们大范围检测了感染Wolbachia, Cardinium, Spiroplasma 和Rickettsia等的叶螨，并进一步得出宿主的系统进化关系。结果表明感染状态由于不同种叶螨和叶螨中的多重感染而有差异。本研究可以增加对共生菌多样性的理解和共生菌与节肢动物互作作用的认识。
1 材料与方法
1．1 叶螨采集与鉴定
从山东省、山西省、安徽省、湖北省等地采集自然种群叶螨样本，部分样本为实验室饲养。叶螨鉴定通过雄虫阳具形状及分子鉴定方法完成（Osakabe et al., 2008），结果统计为12种叶螨（如表 2）。
1．2 DNA提取，共生菌感染检测
1．2．1 DNA提取
采集的叶螨用100%乙醇漂洗干净，室温放置直至酒精完全挥发。向事先已编号的1.5mL离心管内加入25μL STE buffer（100mmol/L NaCl, 10mmol/L TrisHCl, 1mmol/L EDTA, pH 8.0）。在显微镜下挑取单头螨，放入离心管内，立即用塑料碾磨棒研磨，研磨后将离心管置于冰上并向离心管内加2μL蛋白酶K（10mg/mL）。简单离心后，37℃下孵育30min。95℃初始变性5min。简单离心后，20℃保存。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/707.html
