细胞质内共生菌沃尔巴克氏(Wolbachia)广泛存在于节肢动物和丝状线虫中,通过调控寄主的生殖进行快速传播。有关其水平传播模式一直存在争论。本研究采用多位点序列分型(MLST)技术,对我国草间钻头蛛不同地理种群体内所感染的Wolbachia进行系统发育分析,并与草间钻头蛛基于细胞色素氧化酶亚基Ⅰ高变区序列的系统发育进行比较,探讨我国草间钻头蛛体内Wolbachia的感染和流行路径;检测草间钻头蛛捕食携带有Wolbachia的果蝇后的感染情况、研究蜘蛛与其寄生蜂体内wsp基因的一致性程度,探讨Wolbachia是否可以通过捕食和寄生途径进行水平传播;采用抗生素处理去掉蜘蛛体内的Wolbachia,研究Wolbachia感染对草间钻头蛛适合度的影响。本项目将推动蜘蛛Wolbachia的研究,对探索Wolbachia的传播模式以及Wolbachia在害虫生物防治中的研究与利用具有重要参考作用。
Wolbachia;Hylyphantes graminicola;multiple locus sequence type;Fitness;Horizontal transmission
共生菌Wolbachia通过调控宿主的生殖进行快速传播。本研究采用多位点序列分型技术对不同地理种群草间钻头蛛体内的Wolbachia进行了研究,同时,研究了Wolbachia对草间钻头蛛生殖及适合度的影响和Wolbachia潜在的水平传递路径。结果表明(1)所检测的所有草间钻头蛛地理种群均感染有Wolbachia,其中河南新乡种群Wolbachia的感染率最高,达52.94%。对测序得到的7个地理种群共69个wsp基因片段进行了多态性位点分析,总有效位点数565个,不变位点数380个,可变位点数185个。遗传距离分析显示同一地理种群Wolbachia品系的 wsp基因遗传距离并不全都接近零或等于零。(2)Wolbachia多位点序列分型结果显示,11个地理种群的Wolbachia品系分别属于10个不同的Wolbachia ST(sequence type),其中洛阳和菏泽具有完全相同的ST。8个ST(ST-177, ST-178, ST-179, ST-180, ST-181, ST-182, ST-183 和 ST-184)属于Wolbachia的B组,2个ST(ST185和ST186)属于Wolbachia的A组。(3)草间钻头蛛的4种不同交配方式雌蛛均能产卵,卵的孵化率差异不显著(P>0.05),表明Wobachia感染对草间钻头蛛的生殖无影响。但感染Wolbachia的草间钻头蛛所产第1卵袋卵历期极显著高于未感染Wolbachia的卵历期6.25 d(P=0.008)。感染与未感染Wolbachia的草间钻头蛛种群世代存活率、性比以及适合度均无显著差异(P>0.05)。(4)未感染Wolbachia的草间钻头蛛捕食感染Wolbachia的果蝇,捕食后草间钻头蛛均未检测出Wolbachia感染。同时,以感染Wolbachia的果蝇饲喂草间钻头蛛至成熟,成熟后的草间钻头蛛也未检测出Wolbachia感染,表明草间钻头蛛通过捕食的途径不可能感染Wolbachia。但Wolbachia既可由感染的雌性草间钻头蛛传递给未感染的雄性个体,也可由感染的雄性传递给未感染的雌性。水稻田节肢动物群落Wolbachia的感染检测结果未为Wolbachia捕食传播提供可靠的生态学及分子生物学证据。本研究为以后进一步开展蜘蛛Wolbachia的研究提供了理论与实验依据。