苹果蠹蛾体内Wolbachia的分子检测及对生殖的调控作用

苹果蠹蛾已在我国新疆和甘肃的部分果产区蔓延危害，造成了严重的经济损失。Wolbachia广泛分布于昆虫等节肢动物的生殖组织中并参与寄主多种生殖活动的调控。申请者综合运用分子生物学、昆虫生态学、生物统计学等学科知识，借助分子检测和生物统计分析等研究手段，试图明确Wolbachia在我国不同苹果蠹蛾地理种群中的感染情况和其体内的分布，并在此基础上通过抗生素处理获得无共生菌wolbachia的苹果蠹蛾品系，从生物生态学的角度比较研究消除Wolbachia后第一、二代苹果蠹蛾种群各生命参数的变化，通过杂交实验系统研究消除wolbachia后苹果蠹蛾各生态学特性的变化，从而揭示共生菌wolbachia对苹果蠹蛾的生殖调控作用。研究的内容和结果对于今后充分利用该共生微生物提供必要的科学依据。

应用Wolbachia 的wsp 基因特异引物，通过PCR 扩增法检测了苹果蠹蛾10个地理种群感染Wolbachia 的状况，并对阿拉尔种群体内的Wolbachia的wsp基因进行测序和序列分析。结果表明，苹果蠹蛾10个地理种群全部感染了Wolbachia；利用wsp基因的特异性引物从阿拉尔种群体内扩增出了617bp的Wolbachia的wsp基因片段（GenBank登录号为KC832324），系统发育分析结果表明，苹果蠹蛾体内感染的Wolbachia属于A群Dor亚群，与锤角细蜂亲缘关系较近。采用在苹果蠹蛾的人工饲料中添加抗生素的方法研究了苹果蠹蛾体内Wolbachia 的去除，同时，通过设置苹果蠹蛾Wolbachia 感染种群与未感染种群之间不同的交配方式，研究 Wolbachia 感染对苹果蠹蛾生殖和适合度的影响。结果显示，在人工饲料中添加抗生素能去除苹果蠹蛾体内的 Wolbachia；不同苹果蠹蛾之间的杂交试验（♀w+×♂w+、♀w-×♂w-、♀w-×♂w+和♀w+×♂w-）结果表明，四种杂交的苹果蠹蛾都能产卵，而且卵也可以正常孵化，说明苹果蠹蛾体内的Wolbachia不能诱导其宿主的细胞质不亲和， Wolbachia 感染对苹果蠹蛾生殖无影响；消除Wolbachia后苹果蠹蛾Fl、F2代各虫态的发育历期、产卵量、孵化率和蛹的存活率与对照无显著性差异，对成虫的寿命、产卵前期、平均产卵量和性别比例以及适合度均无显著差异。