1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
近几年来,截形叶螨分布和危害范围有逐渐扩大的势头,甚至在某些地区的危害已到了难以控制的地步,且目前市场上大部分药剂已失去对叶螨的防治作用,缺少抗性低、高效、价廉的药剂。对此,寻找有效的方法对叶螨进行生物防治不容忽视。而共生菌能够对叶螨的生殖以及适合度带来多种影响。叶螨与共生菌的互作研究可为我国叶螨的防治工作提供新的思路和方法。同时,也将为我们利用共生菌来对叶螨实现生物防治奠定重要的基础。故本课题具有重大意义。
共生菌Wolbachia在多种叶螨中诱导细胞质不亲和(CI),遗传和发生机制的结合分析表明:父本的染色体在第一次有丝分裂时形成大量分散的染色质,不能完成正常的分离,并且在后期的分离中丢失,父本基因组的丢失导致单倍体的形成。在双倍体物种和一些单双倍体物种中,这种单倍体胚胎最终死亡,称为femalemortality(FM),即雌虫死亡;而在另一些单双倍体物种中,由于父本的染色体组被完全破坏,只含有单倍体的胚胎发育成为正常的雄性个体,称为maledevelopment(MD),即雄性发育。在单双倍体物种中,FM类型是CI的主要作用类型。而Spiroplasma在多种节肢动物中产生杀雄作用。有文章表明,不同种共生菌(Wolbachia和Cardinium)共存在同个寄主中时,对寄主的CI有抑制作用。前期研究发现,截形叶螨同时感染这两种共生菌。
因此,本课题以截形叶螨为实验材料,通过研究Spiroplasma是否影响截形叶螨的生殖,揭示共生菌Wolbachia和Spiroplasma双感染对截形叶螨生殖和适合度的关系,并为利用共生菌来有效控制叶螨和其他害虫的危害提供了理论依据。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
1.以不感染共生菌的截形叶螨做对照,找到共生菌Wolbachia和Spiroplasma单独存在以及双感染时对适合度的关系
2.通过不同感染品系的截形叶螨杂交,得到共生菌对叶螨生殖的影响
3. 研究的方法与方案
研究方法及实验方案
1.截形叶螨品系
实验所用的不感染、单感染和双感染Wolbachia和Spiroplasma的截形叶螨品系均用隔水法在菜豆叶片上进行隔离饲养,饲养条件为25℃,相对湿度为60%。
2.共生菌感染对截形叶螨生殖的影响
挑取特定感染类型的截形叶螨成虫,分析雌虫产卵量、杂交后代孵化率及性比以推断共生菌感染对截形叶螨生殖的调控。具体测定方法见下表。
表1共生菌感染对产卵量的影响
雌虫(30) | 产卵量 | 后代性比 |
W | ||
S | ||
W S | ||
W-S- |
表2共生菌感染对截形叶螨生殖的影响
生殖调控共生菌 | 杂交组合(雄虫雌虫) | 后代孵化率 | 后代性比 |
Wolbachia | W W- W-W | ||
Spiroplasma | S S- S-S | ||
Wolbachia Spiroplasma | W S W-S- W-S-W S | ||
Comtrols | W S W S W-S-W-S- |
技术路线
见上传
可行性分析
昆虫分子生态与进化实验室长期从事共生菌方面的研究,实验室仪器设备能够满足相关实验需求,保证项目的顺利开展。
4. 研究创新点
首次系统研究共生菌Wolbachia和Spiroplasma双感染对寄主生殖的协同调控
5. 研究计划与进展
研究计划
2015/9-2015/11完成不同感染品系的截形叶螨杂交试验,得到共生菌对叶螨生殖的影响
2015/11-2015/12以不感染共生菌的截形叶螨做对照,找到共生菌Wolbachia和Spiroplasma单独存在以及双感染时对适合度的关系
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