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烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)属半翅目粉虱科小粉虱属,也称棉粉虱(Cotton whitefly)或甘薯粉虱(Sweetpotato whitefly),是世界范围内最具危害性的农业害虫之一。Rickettsia是烟粉虱体内的主要内共生菌类群之一,对烟粉虱的生长发育与抗性防御等有着重要的影响。本文选取目前分布最为广泛的B型、Q型烟粉虱为研究对象,利用常规PCR对B、Q两种群中常见内共生菌种类、感染率及其Rickettsia系统发育关系进行分析,通过单对-繁殖筛选的方法建立纯性Rickettsia阳性与阴性B型烟粉虱种群,为后续实验提供研究基础。同时就Rickettsia对烟粉虱生物学特性的影响进行了研究,以期深入了解次生共生菌与寄主烟粉虱的互作关系。最后,设计Rickettsia阳性B型、Rickettsia阴性B型与Q型之间不同雌雄比例的杂交实验,以期更近一步的揭示Rickettsia对B、Q两种生物型烟粉虱生殖隔离及后代生物学特性的影响。主要研究结果如下:1.B型、Q型烟粉虱常见共生菌的种类及其感染率检测PCR检测结果表明:B型、Q型烟粉虱内均存在原生共生菌Portiera的感染,而次生共生菌的种类在两种不同生物型烟粉虱体内则表现出差异:B型Rickettsia阳性烟粉虱体内存在Portiera、Rickettsia、Hamiltonella、Olo等4种常见菌,而Q型烟粉虱体内含有Portiera、Hamiltonella、Olo、Cardinum等4种常见菌。此外,两种烟粉虱种群体内以上几种常见共生菌的感染率也存在差异:其中Hamiltonella、Olo两种菌在Rickettsia阳性B型种群中的感染率分别为93.3%、97.8%,在Rickettsia阴性B型种群中的感染率分别为76%、91%,说明该菌感染率在同型B型两种群中存在差异,Q型种群中Cardinum、Hamiltonella、Olo三种菌的感染率分别为:31%、93.1%、91%。2.Rickettsia阳性与阴性B型烟粉虱种群的筛选及阳性烟粉虱各龄期Rickettsia检测实验利用单对-繁殖筛选得到B型Rickettsia阳性与阴性烟粉虱自然种群。每隔1代进行纯度检测。此外,筛选的Rickettsia阳性烟粉虱经检测,Rickettsia分布于卵、1龄、2龄、3龄、4龄、伪蛹,成虫等各个阶段。3.Rickettsia阳性B型烟粉虱筛选种群中Rickettsia的系统发育关系分析基于Rickettsia的16Sr RNA基因序列经NCBI-BLAST比对,最终构建系统发育树,分析结果表明:实验中筛选的B型Rickettsia阳性烟粉虱种群中Rickettsia属Bellii组。4.次生共生菌Rickettsia对B型烟粉虱生物学特性的影响棉花介导的Rickettsia水平传播可以显著改善对应烟粉虱的生物学特性。对于Rickettsia阳性烟粉虱分别在阳性、阴性植物上取食,卵期、三龄期、伪蛹期发育天数存在差异:卵期、伪蛹期在B~+C~+处理组短于B~+C~-处理组;3龄期前者的发育历期长于后者;而1龄、2龄、4龄期并无差异,表明在不同生长阶段,植物感染Rickettsia对烟粉虱发育历期的影响不同。而对于Rickettsia阴性的烟粉虱来说,寄主植物体内Rickettsia的有无对其生长发育除在卵期有影响外,别的阶段并无明显影响。B~-C~+组卵期发育历期为5.07d、B~-C~-为5.50d。同一发育阶段不同处理的比较结果表明:除4龄期外,其它各龄期Rickettsia阳性烟粉虱处理均短于Rickettsia阴性处理组。从卵-成虫整个发育历期来看,阳性烟粉虱处理组短于阴性处理组,这表明Rickettsia可以缩短烟粉虱的发育历期。B~+C~+、B~+C~-、B~-C~+、B~-C~-各龄期存活率也有差异:整体依次呈下降趋势,卵期差异显著,其它龄期差异并不显著,从卵-成虫总体发育历期来看,其存活率B~+C~+、B~+C~-、B~-C~+、B~-C~-四个处理组依次降低,分别为:75.00%、70.00%、56.67%、41.67%。棉花介导的Rickettsia水平传播同样可以影响寄主烟粉虱的繁殖特性:Rickettsia阳性烟粉虱在阳性植株和阴性植株上取食时差异并不显著,而阴性烟粉虱在阳性、阴性植株上取食后其F1代平均寿命差异显著,且寿命范围B~+C~+、B~+C~-、B~-C~+、B~-C~-四个处理组依次缩短;此外,四组处理平均单雌产卵量依次递减且差异显著,产卵量范围分别为:101-195粒、98-165粒、87-135粒、39-109粒。说明Rickettsia的有无会影响烟粉虱产雌率和寿命。同样,Rickettsia的有无对B型烟粉虱F1代的雌性比也会产生明显的影响:“BC~-”和“B~-C~+”两处理组烟粉虱F1代的雌性比显著小于“B~+C~+”和“B~+C~-”两处理组,而Rickettsia阳性和Rickettsia阴性组内处理组之间并无显著性差异,其中“B~+C~+”处理组存活率最大为73.33%,“B~-C~-”处理组存活率最小为31.67%。5.Rickettsia对B型、Q型烟粉虱生殖隔离的影响B、Q型烟粉虱不同比例杂交结果表明:Rickettsia并不影响B型、Q型烟粉虱的生殖隔离;雄虫数量的增加对雌虫孤雌产卵具有一定的干扰作用,数量越多,干扰作用越强,但对两性生殖产卵量的影响除在1:2与1:5处理组之间存在差异外,其它各处理组影响不大;雄虫数量的增加也可提高孤雌生殖的后代羽化率,但对两性生殖后代的羽化率影响不大;Rickettsia能增加B型烟粉虱的两性生殖产卵量,但对B型烟粉虱孤雌生殖产卵量的影响不大;Rickettsia阳性B型烟粉虱雄虫干扰下Q型孤雌产卵量显著高于Rickettsia阴性B型雄虫干扰下的产卵量;Q型烟粉虱孤雌羽化率显著高于Q型两性生殖孵化率;Rickettsia可以提高B型烟粉虱两性生殖的产雌率。总之,Rickettsia均可以影响B型烟粉虱的产卵量、产雌率,但对其羽化率影响不大。