Wolbachia是节肢动物体内广泛存在的共生菌,具有调控其宿主的生殖生理活动的特性。本研究以产雌孤雌生殖品系的食胚赤眼蜂为一种模式蜂,以产雌孤雌生殖能力低下的松毛虫赤眼蜂为另一种模式蜂,采用显微注射技术将这两种赤眼蜂的Wolbachia互相转染,建立一个由两种赤眼蜂的自然存在型(未转染型)和转染型组成的四品系平行观察和比较研究的模式生物研究体系;然后通过人工调控温度、抗菌素、食物营养、微量元素、酸碱度等因子,以PCR检测方法研究受体赤眼蜂种体内的内源Wolbachia与外源Wolbachia的微生态学动态,并研究在这种微生态学干预下宿主赤眼蜂的性生理表现及其产雌孤雌生殖行为,再进行遗传学研究。本研究试图考证"可以通过微生态学干预使外源Wolbachia在宿主赤眼蜂体内定殖并影响其性生理和产雌孤雌生殖行为"的假定,为实现赤眼蜂工厂化生产品系的遗传改良及提高田间放蜂的生防效能提供依据。
对松毛虫赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、和玉米螟赤眼蜂进行了45代高温处理,同时进行了25代抗生素处理,都未能去除Wolbachia,几种赤眼蜂的生殖特性在处理期间无明显变化。检测了玉米螟赤眼蜂及它的13种鳞翅目寄主,结果发现,无论是赤眼蜂还是寄主昆虫,基本上都感染了Kue亚组(只有桃褐卷蛾感染的A组Wolbachia属于Con亚组)和Pip亚组两种Wolbachia,这暗示了Wolbachia在赤眼蜂与其鳞翅目寄主之间可能存在着横向传播,Wolbachia可能已经在这些种类的昆虫中稳定定居。然而,它们是否对其寄主起生殖调控作用;或者它们是否已经整合到寄主的基因组中,像线粒体一样,只是作为寄主的一个细胞器而稳定的存在于其体内?这些问题还需要进一步试验揭示。应用显微注射技术对Wolbachia进行了人工水平转移,松毛虫赤眼蜂为受体蜂,卷蛾赤眼蜂为Wolbachia的供体蜂。根据三次显微注射的结果,注射菌液后的赤眼蜂的成活率平均值仅为2.1%。对完成显微注射存活的松毛虫赤眼蜂繁育了3代,逐代进行分子检测,从PCR产物的电泳结果看并没有检测到wsp基因。