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《昆蟲共生細(xì)菌Wolbachia》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、昆蟲共生細(xì)菌Wolbachia的 研究與應(yīng)用古德祥沃爾巴克氏(Wolbachia)是一類廣泛分布于節(jié)肢動(dòng)物生殖組織內(nèi)的共生細(xì)菌。自然界中約16%的昆蟲物種受其感染(Werren，1997)。這類細(xì)菌能引發(fā)宿主多種生殖異常行為，如甲殼動(dòng)物中雄性基因型個(gè)體的雌性化(feminization)。胡蜂類昆蟲孤雌生殖(parthenogenesis)，而常見的一種是胞質(zhì)不相容性(CytoplasmicIncompatibility,CI)由于Wolbachia在生物防治和遺傳工程領(lǐng)域的潛在用途，近處來迅速成為國(guó)際生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。Wolbachia的研究歷史1924年Hertig和Wolbach在尖音
2、庫(kù)蚊Culexpipiens的生殖組織內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌，并將此命名為Wolbachiapipientis1950年，Ghelelovitch和Laven發(fā)現(xiàn)尖音庫(kù)蚊種內(nèi)交配是不親和的，因?yàn)樗鼈兒苌佼a(chǎn)生或不產(chǎn)生后代。隨后，Laven證明這種不親和因素具有細(xì)胞質(zhì)遺傳特性(雌性遺傳)，繼而把這種現(xiàn)象命名為細(xì)胞質(zhì)不親和(CytoplasmicIncompatibility,CI)1970年初，當(dāng)Yen和Barr(1971)通過抗生素處理消除Wolbachia后，發(fā)現(xiàn)感染菌株的雄性與感染同一菌株用抗生素處理過的雌性是不親和的，但反交是親和的(單向不親和)，這才證實(shí)CI是跟細(xì)菌存在有關(guān)。隨后的25年
3、間，在許多昆蟲內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了CI現(xiàn)象，包括赤擬谷盜、苜蓿葉象甲、寄生蜂、飛虱、地中海粉螟、伊蚊和果蠅。最典型的CI現(xiàn)象是株系間雜交后代數(shù)目會(huì)減少，并且在隨后的交配中會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)遺傳。大量的事例已從微觀上證實(shí)了細(xì)菌存在于昆蟲卵巢或睪丸內(nèi)，并可通過抗生素或高溫（﹥30℃可使該菌失活）處理將其除去。1987年Legrand和他的同事們?cè)诘茸隳縿?dòng)物的生殖組織中發(fā)現(xiàn)了誘導(dǎo)雌性化（feminization）的細(xì)胞質(zhì)遺傳因素。1990年Stouthamer等發(fā)現(xiàn)赤眼蜂某株系的孤雌生殖能夠通過抗生素處理消除，即抗生素處理后的株系能恢復(fù)雄性生殖?，F(xiàn)今用ftsZ（細(xì)胞分裂基因）、16SrDNA、Wsp（外膜蛋白基因
4、）設(shè)計(jì)的特異性引物進(jìn)行PCR，已證明細(xì)胞質(zhì)不親和細(xì)菌、誘導(dǎo)孤雌生殖（ParthenogensisInduction,PI）細(xì)菌和等足目動(dòng)物雌性化細(xì)菌共同組成了一類家族----WolbachiaWolbachia的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義：首先，利用Wolbachia在寄主上的廣泛分布和影響，對(duì)于研究一些重要的進(jìn)化進(jìn)程，尤其是快速物種的形成機(jī)制具有重要價(jià)值；可利用Wolbachia改變寄主早期發(fā)育和有絲分裂進(jìn)程的特點(diǎn)來研究這些基礎(chǔ)進(jìn)程；作為一種“微生物天敵”，Wolbachia可用來加強(qiáng)天敵的生殖率，或者作為一種媒介在昆蟲種群中傳播人為改變的遺傳特征，達(dá)到生物防治的目的。如利用Wolbac
5、hia誘導(dǎo)寄生蜂進(jìn)行產(chǎn)雌孤雌生殖，這對(duì)寄生蜂工廠化生產(chǎn)過程中成本的降低和生防效能的提高，具有重要意義。表Wolbachia在擬寄生物種類間的盛行率研究組群感染種數(shù)種的總數(shù)百分率潛葉蠅擬寄生物51828蚜蟲擬寄生物0170櫟癭蜂5862.5癭蜂112055Aylacini4850姬蜂總科3525.8其他膜翅目71643.8雙翅目寄蠅科3742.8總計(jì)3814626.0Wolbachia誘導(dǎo)孤雌生殖（PI）的種類蚜小蜂科AphelinidaeAphytischilensisAphytischrysomphaeAphytisdiaspidisAphytislingnanensisEncarsiaf
6、ormosa跳小蜂科EncyrtidaeApoanagyrusdiversicornis?金小蜂科PteromalidaeMuscidifuraxuniraptor赤眼蜂科TrichogrammatidaeTrichogrammabrevicapillumTrichogrammachilonisTrichogrammacordubensisTrichogrammadeionTrichogrammanr.deion赤眼蜂科TrichogrammatidaeTrichogrammaembryophagumT.evanescensT.kaykaiT.nubilaleT.oleaeT.platner
7、iT.pretiosumT.nr.PretiosumT.siberocumT.nr.sivercum癭蜂科CynipidaeDiplolepisrosaeDiplolepisspinosissimae?隆脊癭蜂科EucoilidaeLeptopilinaaustralisLeptopilinaclavipesWolbachia細(xì)胞不親和作用(CI)的種類金小蜂科PteromalidaeNasoniagirau
