黑腹果蝇体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测

WO噬菌体是侵染节肢动物Wolbachia的细菌病毒。WO噬菌体可能携带重要的基因以原噬菌体的形式插入到Wolbachia基因组中并参与Wolbachia调控宿主生殖方式。利用PCR扩增的方法,在感染胞内菌Wolbachia的黑腹果蝇体内检测到了WO噬菌体。由此表明,黑腹果蝇体内存在WO噬菌体。

Wolbachia和WO噬菌体的侵染关系及稳定性

WO噬菌体是侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。人们猜测WO噬菌体可能参与控制寄主遗传改变的活动。对WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系以及WO噬菌体在米蛾Corcyra cephalonica、黑腹果蝇Drosophila melanogaster不同地理种群和世代间存在的稳定性进行初步研究。结果表明,WO噬菌体是侵染胞内菌Wolbachia的专性病毒,WO噬菌体稳定的存在于米蛾和黑腹果蝇的种群和世代中。据此推测,WO噬菌体与Wolbachia很可能经历长期的协同进化过程。

灰飞虱体内WO噬菌体和Wolbachia的侵染关系

WO噬菌体是侵染节肢动物体内感染的Wolbachia的细菌病毒,人们推测WO噬菌体可能参与了寄主遗传变异的过程。我们对采自中国境内4个地理种群（上海闵行、云南普洱、山东济宁和宁夏青铜峡）的灰飞虱Laodelphaxstriatellus1~2龄若虫用抗生素HCl-tetracycline处理过的水稻饲养,每隔20d取样测定并比较其体内Wolbachia和WO噬菌体的感染率,以此来初步研究灰飞虱体内WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系,结果表明：WO噬菌体感染率的变化趋势与其宿主Wolbachia的基本一致,都随着时间推移逐步下降。我们进一步对未经HCl-tetracycline处理的灰飞虱,用实时定量PCR的方法对WO噬菌体和Wolbachia在不同日龄灰飞虱雌虫体内的菌量进行测定,结果显示,二者菌量都随着日龄的增长有所变化,在第8天达到最大,二者的变化趋势基本一致。由此我们推断WO噬菌体是侵染胞内共生菌Wolbachia的专性病毒,并且感染Wolbachia的WO噬菌体很可能是溶原性的噬菌体。

白纹伊蚊体内Wolbachia和WO噬菌体的相对含量和侵染关系

目的对白纹伊蚊雌蚊各个组织器官的Wolbachia和WO噬菌体进行时空定量分析,并从量上寻找Wolbachia、WO噬菌体和宿主三者之间的相关性,为进一步揭示这三者之间相互作用的分子机制奠定基础。方法分别于第1、5、10、15、20、30、40d各取雌蚊10只,麻醉后于解剖镜下解剖蚊虫的头部、卵巢、中肠、马氏管、脂肪体和胸部,各自提取其基因组DNA,以蚊虫基因rpS7为内参,Q-PCR检测各个组织中的Wolbachia和WO噬菌体的在白纹伊蚊雌蚊体内的平均相对含量和时空动态变化,对Wolbachia和WO噬菌体的拷贝数进行量化关系转化。结果 Q-PCR结果显示Wolbachia和WO噬菌体在蚊虫的卵巢中含量最大,其次是脂肪体、马氏管和头部,而在中肠和胸部的含量最小。发现在蚊虫d龄前30d中,wAlbB与WO噬菌体的动态变化趋势基本一致,且从拷贝数量上二者存在着线性关系。结论白纹伊蚊雌蚊的各个组织均存在wAlbA和wAlbB的双重感染和WO噬菌体的侵染,且这三者在卵巢中的含量远大于其他组织部位。WO噬菌体主要侵染的对象可能是wAlbB,而不是wAlbA。

麦氏安瘿蜂体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测及其orf7基因序列分析

Wolbachia为节肢动物等的细胞质共生细菌,能对宿主的繁殖模式进行调控,包括诱导胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及雄性致死。WO噬菌体是一类侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。为检测麦氏安瘿蜂Wolbachia是否被WO噬菌体侵染,本研究使用WO噬菌体的orf 7基因引物,对信阳、六安及长沙3种群的WO噬菌体进行了PCR检测。结果显示,3种群的雌、雄虫体内的Wolbachia均有WO噬菌体的侵染,感染率为100%。获得的3种群麦氏安瘿蜂Wolbachia的WO噬菌体orf 7基因序列均为371 bp,序列完全一致。其序列与粉斑螟Ephestia cautella的wECau B3-1和wCauA5-1株系、反颚茧蜂Asobara tabida的wAtabA3-3株系的一致性最高,在NJ和ML系统树中,均聚合在同一分支,属于WO噬菌体的第Ⅲ大群。

稻水象甲体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测

WO噬菌体是以节肢动物体内的Wolbachia为宿主的专性细菌性病毒。本研究运用PCR扩增的方法,在稻水象甲体内的Wolbachia中检测到了WO噬菌体。由此可知,在稻水象甲体内有WO噬菌体存在。

贵州白纹伊蚊感染沃尔巴克氏体以及WO噬菌体的初步调查

目的了解贵州白纹伊蚊种群中沃尔巴克氏体(Wolbachia)以及WO噬菌体的感染情况。方法于2017年在贵州省贵阳市、都匀市、铜仁市、凯里市、遵义市、兴义市、贵安新区、毕节市采用勺舀法采集白纹伊蚊幼虫标本,实验室饲养至成蚊。提取雌蚊基因组DNA,PCR扩增沃尔巴克氏体表面蛋白基因(Wolbachia surface protein,wsp)和WO噬菌体衣壳蛋白的核糖体S7基因(Ribosomal S7 gene,orf7)。分别从8个地区的阳性检测标本中随机选取10个样品进行测序,使用DNAStar 7.0软件分析基因的基本特征;采用MEGA 4.0软件对所获基因序列进行分析比对,并构建系统进化树;采用SPSS 20.0软件对WO噬菌体侵染wAlbA、wAlbB株沃尔巴克氏体的检测结果进行关联性分析。结果贵州省8个地区的白纹伊蚊wAlbA和wAlbB株沃尔巴克氏体超感染率为84.30%(322/382),wAlbA株、wAlbB株沃尔巴克氏体单感染率分别为4.97%(19/382)和3.66%(14/382),WO噬菌体的感染率为76.44%(292/382)。通过测序获得沃尔巴克氏体的wsp序列,其中wAlbA株(379 bp)80条,wAlbB株(501 bp)78条;获得WO噬菌体的orf7序列(263 bp)73条。比对分析显示贵州省8个地区获得所有wAlbA株、wAlbB株的wsp序列、orf7序列的同源性均为100%。确切概率法分析WO噬菌体侵染与wAlbA和wAlbB株沃尔巴克氏体超感染有关联性(P<0.05)。结论贵州白纹伊蚊种群普遍感染WO噬菌体和沃尔巴克氏体,且以超感染wAlbA和wAlbB株沃尔巴克氏体为主。WO噬菌体主要侵染的对象是超感染wAlbA和wAlbB株的沃尔巴克氏体。

白背飞虱中的Wolbachia和Cardinium双重感染特性

为了明确自然种群白背飞虱Sogatella furcifera中Wolbachia和Cardinium的感染情况以及Wolbachia与其特有的WO噬菌体之间的关系,以采自中国7个省区9个地点的白背飞虱为研究材料,运用PCR检测的方法调查了Wolbachia,Cardinium以及WO噬菌体在各飞虱种群中的感染率和组织分布特点。结果表明:白背飞虱广泛双重感染Wolbachia和Cardinium,并且都表现出很高的感染率。白背飞虱各种群Cardinium的感染率几乎均为100%;Wolbachia的感染率也较高,但雌雄虫感染率差异较大,雌虫的感染率几乎均为100%,而雄虫的感染率从22.2%～95.0%不等。另外,通过不同DNA聚合酶、不同提取方法的对比,揭示了DNA粗提样品在基于PCR技术的胞内共生菌检测中的不足之处。对白背飞虱头部、胸部、腹部、足和翅5个不同部位组织的检测结果表明,不仅在含有生殖组织的腹部有这两类共生菌的感染,在其他非生殖组织中同样也感染了这两类共生菌;虽然Wolbachia和Cardinium在寄主的各个组织中均有分布,但是两者在白背飞虱成虫(尤其是雄虫)阶段的动态变化有明显的差异。进一步对Wolbachia宿主特异性WO噬菌体的检测结果表明,自然种群雄虫中Wolbachia的感染率与不感染个体中WO噬菌体的比率呈明显的负相关。因此推测,雄虫中Wolbachia感染率相对较低的原因可能是由于Wolbachia基因组中溶原性的WO噬菌体受到某种因素的诱导已转化为裂解性噬菌体。研究结果为进一步揭示Wolbachia和Cardinium双重感染条件下对寄主的生殖调控作用及其机制、垂直传播规律、两者之间的相互关系以及进一步的应用研究等方面提供了重要的理论基础。