昆虫共生细菌Rickettsia的研究进展

Rickettsia是传播和引起人类与其他脊椎动物疾病的胞内共生菌。引起脊椎动物疾病的这些Rickettsia,其部分生活史是在节肢动物体内完成的;而另外许多Rickettsia,其整个生活史都是在宿主节肢动物体内完成。为了叙述方便,把前者称为脊椎动物Rickettsia,后者称为节肢动物Rickettsia。过去的研究主要集中在医学上具有重大意义的脊椎动物Rickettsia,而关于节肢动物Rickettsia的生物学特性等研究则相对较少。近年来,研究者们加大了对昆虫Rickettsia的研究,发现昆虫Rickettsia广泛分布于昆虫中,且有两种存在形式。其可以通过垂直卵传的方式在世代间传递,也可以通过寄生蜂和寄主植物达到在昆虫之间传播的目的。昆虫Rickettsia可通过诱导孤雌生殖、诱导杀雄等方式影响宿主的生殖行为。其对不同宿主昆虫可产生对宿主有利或有害的作用;可增强宿主昆虫抵御高温和寄生蜂的能力,与宿主昆虫对药剂的敏感性相关。最后,昆虫Rickettsia具有一个简化的基因组,且存在进一步减小的可能性。

胞内共生菌对麦二叉蚜生长发育和繁殖的影响

为了探求胞内共生菌对麦二叉蚜[Schizaphis graminum(Rondani)]生长发育和繁殖的影响,用利福平处理得到脱共生麦二叉蚜,在不同品种(系)小麦苗上单头饲养,研究了共生和脱共生麦二叉蚜的生长发育和繁殖生物学参数。结果表明:(1)在中抗小麦品系35Q10上,共生麦二叉蚜的若虫发育历期、平均世代时间和寿命显著短于脱共生麦二叉蚜。而成虫发育历期显著长于脱共生麦二叉蚜;在高抗小麦品系35Q9上,共生麦二叉蚜的若虫发育历期、平均世代时间显著短于脱共生麦二叉蚜,而成虫发育历期、寿命显著长于脱共生麦二叉蚜;在小偃22小麦品种上,共生麦二叉蚜的若虫发育历期、成虫发育历期、平均世代时间与脱共生麦二叉蚜均无显著差异,而共生麦二叉蚜的寿命显著长于脱共生麦二叉蚜。(2)在3个小麦品种(系)上,共生麦二叉蚜内禀增长率、周缘增长率、净繁殖率、粗繁殖率均显著高于脱共生麦二叉蚜,且在中抗小麦品系35Q10上变化最大。(3)在3个小麦品种(系)上,共生麦二叉蚜的日均繁殖率及日繁殖总数曲线峰值均比脱共生麦二叉蚜出现的早,且峰值高度均比脱共生麦二叉蚜高。由此认为,胞内共生菌对麦二叉蚜的生长发育和繁殖均具有促进作用,且取食小麦品种(系)不同,促进作用程度不同。

共生菌对麦长管蚜生长发育和繁殖的影响

为了明确共生菌对麦长管蚜生长发育和繁殖的影响,用利福平处理得到脱共生麦长管蚜,在15,18,21,24和27℃条件下,对脱共生及共生麦长管蚜的生长发育和繁殖情况进行了观察和统计分析。结果表明,脱共生麦长管蚜质量极显著低于共生麦长管蚜;在不同温度下,共生麦长管蚜与脱共生麦长管蚜都表现为,随温度的升高全若虫期的发育历期缩短,但在同一温度下,脱共生麦长管蚜的发育历期极显著高于共生麦长管蚜;脱共生麦长管蚜全若虫期的有效积温高于共生麦长管蚜,而发育起点温度低于共生麦长管蚜;脱共生麦长管蚜和共生麦长管蚜均在21℃时达到最大生殖力;在同一温度下,脱共生麦长管蚜的平均世代周期均大于共生麦长管蚜,净增值率、内禀增长率均远远低于共生麦长管蚜。据此认为,共生菌对麦长管蚜的生长发育和繁殖均有重要影响。

昆虫共生微生物:研究进展与展望

昆虫共生微生物是指与昆虫宿主建立持久互作关系的微生物,这些微生物分布于昆虫的体表、肠道、血腔或者细胞内,参与调节宿主昆虫的多种生理功能。昆虫-共生微生物互作研究涉及多个学科领域的交叉。深入研究昆虫共生微生物的功能及其与宿主的互作关系不仅有助于阐明重要的生命科学机理,还将为害虫治理和虫传病害的防控以及益虫的有效利用提供新的思路和方法。近年来,我国学者在昆虫微生物组研究领域取得显著进展,在多个研究方向取得重要成果。本文概述了国内外昆虫共生微生物研究的最新进展,介绍了本专辑论文的主要研究内容,并提出了值得关注的3个研究方向:(1)昆虫细胞内共生微生物的功能;(2)昆虫调控共生微生物丰度和传播的机制;(3)昆虫共生微生物的遗传改造和应用。