学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

二斑叶螨体内噬菌体WO、Wolbachia和寄主三者关系的研究

作　者: 陆明红
导　师: 洪晓月
学　校: 南京农业大学
专　业: 农业昆虫与害虫防治
关键词: 二斑叶螨(红色型) Wolbachia 噬菌体WO 温度日龄 Cardinium
分类号: S433.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 15次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

Wolbachia是母系遗传的胞内共生菌,在节肢动物中广泛分布,能够调控宿主的生殖方式,包括胞质不亲和(cytoplasmic incompatibility, CI),诱导产雌孤雌生殖(parthenogenesis inducing, PI),诱导雌性化(feminization)和杀雄(male-killing)。其中,最常见的是CI,即在同一物种里,感染Wolbachia的雄虫与未感染Wolbachia的雌虫交配(unidirectional CI,单向胞质不亲和)或者感染不同株系Wolbachia的雌雄个体交配(bidirectional CI,双向胞质不亲和),结果往往表现为后代胚死亡和/或性比偏重雄性。在研究Wolbachia引起的生殖异常的机理时,发现在Wolbachia基因组上的自由移动因子的数目非常多。随着研究的深入,已证明Wolbachia内存在噬菌体,被命名为WO,并认为噬菌体WO可能是Wolbachia进行遗传调控的一种潜在的转化工具。通过建立系统发育树,发现噬菌体WO与生殖异常现象之间没有系统进化上的一致性,说明WO并没有直接作用于寄主的生殖异常现象。后来,许多研究证明,噬菌体WO密度与Wolbachia密度之间呈负相关关系,并且Wolbachia密度与CI强度呈正相关关系。基于此,提出了“噬菌体密度模型”。但随着研究的深入,这种模型的普遍性开始遭到质疑。在受到外界条件的刺激下,噬菌体WO可能会转变生活史或者编码一些对Wolbachia或者寄主有辅助作用的蛋白质。这些外界条件主要包括温度、昆虫寄主的日龄、昆虫寄主的基因型以及同个个体内的其它共生菌等。本研究检测并分析了二斑叶螨Tetranychus urticae Koch(红色型)20个地理种群中的噬菌体WO和Wolbachia的感染情况,并从温度、日龄、同个个体内的另一种共生菌Cardinium这三个外界影响因子的角度研究分析二斑叶螨、Wolbachia和噬菌体WO这三者之间的动态变化关系。本研究的主要内容以及取得的初步研究成果如下：1.20个地理种群中所有的种群都感染Wolbachia,但只有30%(6/20)种群的Wolbachia携带噬菌体WO。进一步对携带噬菌体WO的6个地理种群感染的Wolbachia的wsp基因和噬菌体WO的orf7基因进行测序并比对分析,结果发现：共有四种不同的wsp基因序列,分别属于B组Wolbachia的Con和Ori亚组；两种不同的orfZ基因序列相差16 bp,分别为WOwUrt1 (HM623911)和WOwUrt2 (HM623912).Wolbachia和噬菌体WO之间没有协同进化的对应关系,而且两种Wolbachia被同一种噬菌体WO所侵染,由此我们推断,在感染二斑叶螨的Wolbachia中可能存在噬菌体WO的水平转移。同时,通过对两种不同的orf7基因序列进行系统发育分析,发现这两种噬菌体WO在进化系统中的地位都属于第Ⅱ组,为进一步研究Wolbachia和噬菌体WO之间的相互关系打下坚实基础。2.通过设置不同的温度梯度(19℃,22℃,25℃,28℃和31℃),研究噬菌体WO的量、Wolbachia的量、寄主表现的CI强度在不同温度梯度下的动态关系。本研究选取感染不同Wolbachia株系但携带同一噬菌体的二斑叶螨(江苏镇江种群(ZJ)和山西运城种群(YC))作为供试材料,结果表明：极端温度可能将原本为溶源性的噬菌体转化为裂解性的噬菌体,间接改变了三者之间的关系。3.通过观察8个不同日龄雄螨体内的Wolbachia和噬菌体WO量,研究日龄对Wolbachia和噬菌体WO量的影响。结果表明：二斑叶螨雄螨体内的Wolbachia和噬菌体WO都随着日龄的增长而增长,当噬菌体WO增长到一定值(1.4×105,不同寄主的值不同)时会转化为裂解性的噬菌体,并表现为与Wolbachia的量呈负相关关系。4.通过定量PCR检测二斑叶螨江苏镇江种群的双感染Wolbachia和Cardinium品系(W+C+)和单感染Wolbachia品系(W+C-)中Wolbachia和噬菌体wO的量,研究Cardinium对Wolbachia和噬菌体WO的量的影响。结果表明：Cardinium对Wolbachia和噬菌体WO量的影响可能与性别相关。雌螨中的Cardinium促进Wolbachia和噬菌体WO量的增长,雄螨中的Cardinium却通过促进噬菌体WO量的增长从而减少Wolbachia的量。

全文目录

摘要 7-9ABSTRACT 9-11第一章文献综述 11-31 1 Wolbachia的研究进展 11-21 1.1 Wolbachia的分布与系统分化 11-14 1.2 Wolbachia的传播特性 14-15 1.3 Wolbachia的基因组 15-16 1.4 Wolbachia对宿主生殖活动的调控 16-20 1.5 Wolbachia的应用前景 20-21 2 噬菌体WO的研究进展 21-25 2.1 噬菌体WO的形态与分布 21-23 2.2 噬菌体WO的多样性 23 2.3 噬菌体WO的传播特性 23-24 2.4 噬菌体WO的基因组 24-25 2.5 噬菌体WO的生活史 25 3 Wolbachia、WO及寄主三者关系的研究进展 25-28 3.1 Wolbachia和CI的关系 25-26 3.2 噬菌体WO与Wolbachia的关系 26-28 4 实时荧光定量PCR技术及其在共生菌研究领域的应用 28-31 4.1 实时荧光定量PCR技术的发展 28 4.2 实时荧光定量PCR原理 28-29 4.3 实时荧光定量PCR的应用方法 29-30 4.4 实时荧光定量PCR在病原微生物检测上的应用 30-31第二章二斑叶螨中Wolbachia和噬菌体WO协同进化关系的研究 31-43 1 材料与方法 32-38 1.1 供试材料 32 1.2 二斑叶螨总DNA的提取 32-35 1.3 PCR扩增 35 1.4 PCR产物纯化 35-36 1.5 连接反应和转化 36-37 1.6 质粒的提取 37-38 1.7 测序 38 1.8 序列分析 38 2 结果 38-42 2.1 Wolbachia和噬菌体WO在二斑叶螨不同种群中的感染情况 38-39 2.2 Wolbachia和噬菌体WO的协同进化关系 39-40 2.3 噬菌体WO的系统发育分析 40-42 3 讨论 42-43第三章温度对噬菌体WO、Wolbachia和寄主三者关系影响的研究 43-57 1 材料与方法 44-48 1.1 供试材料 44 1.2 感染噬菌体WO的品系的筛选 44 1.3 二斑叶螨总DNA的提取 44-45 1.4 标准曲线的制定 45-47 1.5 温度对WO、Wolbachia和寄主三者关系的影响 47-48 2 实验结果 48-55 2.1 标准曲线的制定 48-49 2.2 温度对二斑叶螨江苏镇江种群中Wolbachia和噬菌体WO的影响 49-52 2.3 温度对二斑叶螨山西运城种群中Wolbachia和噬菌体WO的影响 52-54 2.4 Wolbachia和噬菌体WO量的变化对CI强度的影响 54-55 3 讨论 55-57第四章日龄对雄螨体内Wolbachia和噬菌体WO影响的研究 57-63 1 料与方法 58-59 1.1 供试材料 58 1.2 感染噬菌体WO的品系的筛选 58 1.3 二斑叶螨雄螨总DNA的提取 58 1.4 标准曲线的制定 58 1.5 不同日龄雄螨体内Wolbachia和噬菌体WO量的测定 58-59 2 实验结果 59-60 2.1 不同日龄的二斑叶螨江苏镇江种群中Wolbachia和噬菌体WO的量 59-60 2.2 不同日龄的二斑叶螨山西运城种群中Wolbachia和噬菌体WO的量 60 3 讨论 60-63第五章 Cardinium对Wolbachia和噬菌体WO的影响的研究 63-69 1 材料与方法 64-65 1.1 供试材料 64 1.2 感染噬菌体WO的品系的筛选 64 1.3 二斑叶螨总DNA的提取 64 1.4 标准曲线的制定 64-65 1.5 Cardinium对Wolbachia和噬菌体WO的量的影响 65 2 实验结果 65-67 2.1 Cardinium对Wolbachia和噬菌体WO的量的影响 65-67 3 讨论 67-69全文总结 69-71参考文献 71-83学术论文发表情况 83-85致谢 85

二斑叶螨体内噬菌体WO、Wolbachia和寄主三者关系的研究

内容摘要

全文目录

相似论文