白背飞虱、共生细菌和寄主植物之间的互作关系
发布时间：2021-07-08 08:23
白背飞虱（white-backed planthopper,WBPH）Sogatella furcifera（Horváth）,属同翅目（Homoptera）、飞虱科（Delphacidae）,广泛分布于东南亚、南亚及东亚等地区,几乎遍及我国所有稻区,是最重要的水稻害虫之一。白背飞虱成虫和若虫均刺吸水稻韧皮部汁液,从而使得植株生长发育缓慢、分蘖延迟和穗粒空瘪,危害严重时可造成整株枯死,呈现“虱烧”状。除直接危害水稻外,还可同时传播南方水稻黑条矮缩病毒（Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV）,对水稻产生间接影响。宿主昆虫具有多种共生菌,共生菌对宿主昆虫具有重要的功能作用,如为宿主昆虫提供营养物质和参与物质代谢,影响宿主昆虫的生长发育和生殖,影响宿主昆虫行为,保护宿主昆虫。共生菌对白背飞虱也具有重要作用,如类酵母菌参与白背飞虱的氮素循环,为白背飞虱提供甾醇类物质;共生细菌Wolbahia和Cardinium两者均能调控白背飞虱的生殖,且Cardinium还促进白背飞虱若虫的生长发育。但对白背飞虱共生细菌的系统性研究还严重缺乏。本研究...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同白背飞虱种群体内共生细菌的相对丰度Figure2.1RelativeabundanceofbacterialsymbiontsinthreeWBPHpopulationsatthephylumlevelandgenuslevel注：A：门水平，B：属水平
白背飞虱、共生细菌及寄主植物之间的互作关系25最高，之后进基本维持不变，而白背飞虱雄虫体内Wolbachia密度随着羽化天数的增加而先增高后降低，在羽化第8d时达到最高（图2.2B和2.2C）。Cardinium在白背飞虱雌虫体内的密度随着羽化天数增加而增高后降低，在羽化第6d时达到最高，而白背飞虱雄虫体内Cardinium密度随着羽化天数的增加而一直降低（图2.2B和2.2C）。Asaia在白背飞虱体内的密度则随着羽化天数增加而增高后降低，雌虫体内的密度在羽化第8d时达到最高，雄虫体内的密度在羽化6d时达到最高（图2.2B和2.2C）。对白背飞虱成虫阶段的共生细菌定量数据进行两因素方差分析，结果表明共生细菌密度在宿主性别和发育时间上都存在显著性差异，白背飞虱雌虫Wolbachia、Cardinium和Asaia的密度显著高于雄虫Wolbachia、Cardinium和Asaia的密度（表2.8、2.9和2.10）。图2.2Wolbachia、Cardinium和Asaia在白背飞虱发育过程中动态变化Figure2.2TheinfectiondensityofthemainbacterialsymbiontsindifferentstateofWBPH注：A：白背飞虱若虫期，B：白背飞虱成虫期（雌虫），C：白背飞虱成虫期（雄虫）。图中各值显示平均值±标准差。
白背飞虱、共生细菌及寄主植物之间的互作关系27383.252,df=2,6,P<0.001），肠道含有大量的Wolbachia和Asaia（F=741.130,df=2,6,P<0.001），脂肪体含有的共生细菌主要是Wolbachia和Asaia（F=39.940,df=2,6,P<0.001），卵巢含有的共生细菌主要是Wolbachia和Cardinium（F=650.660,df=2,6,P<0.001），在精巢中的共生细菌主要是Wolbachia（F=125.771,df=2,6,P<0.001）（图2.3）。图2.3Wolbachia、Cardinium和Asaia在白背飞虱各组织部位的感染密度Figure2.3TheinfectiondensityofWolbachia,CardiniumandAsaiainthetissuesofWBPH注：图中各值显示平均值±标准差。误差线上方不同小写字母表示相互之间显著性差异（P<0.05）。2.2.5透射电镜观察白背飞虱共生细菌细胞形态透射电子显微镜观察到的共生细菌的细胞形态如图2.4。在白背飞虱的腹部存在大量Asaia。Asaia细胞最明显的特征是含有丝状细胞核（图2.4B）。在白背飞虱的卵巢组织观察到Wolbachia，Wolbachia细胞0.5-1μm大小，含有双层细胞膜，细胞核为不规则球状结构（图2.4C）。在白背飞虱的卵巢和唾液腺都观察到Cardinium，Cardinium的细胞具有筛子形状特征（图2.4C；图2.4D）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蚜虫共生菌感染格局、动态及在宿主种群分化中的作用[J]. 刘向东,张元臣. 南京农业大学学报. 2018(02)
[2]基于16S rRNA高通量测序的灰飞虱体内细菌群落结构及多样性分析[J]. 杨晓晴,王正亮,王天召,俞晓平. 昆虫学报. 2018(02)
[3]不同寄主植物上烟粉虱次生共生菌感染与性比相关性[J]. 瞿钰峰,李永腾,刘向东,方继朝,郭慧芳. 应用昆虫学报. 2015(01)
[4]昆虫Arsenophonus属共生菌的研究进展[J]. 陈宇,王渭霞,陈洋,傅强. 浙江农业学报. 2014(02)
[5]白背飞虱中的Wolbachia和Cardinium双重感染特性[J]. 张开军,朱文超,刘静,丁秀蕾,荣霞,洪晓月. 昆虫学报. 2012(12)
[6]显微注射青霉素G获得单感染Wolbachia和单感染Cardinium白背飞虱品系[J]. 张向菲,赵冬晓,洪晓月. 昆虫学报. 2012(07)
[7]稻飞虱的研究[J]. 罗守进. 农业灾害研究. 2011(01)
[8]胞内共生菌Cardinium的研究进展[J]. 张开军,谢蓉蓉,洪晓月. 南京农业大学学报. 2010(05)
[9]灰飞虱体内一种酵母类共生菌的分子鉴定[J]. 白旭,董胜张,庞琨,边亚琳,俞晓平. 昆虫学报. 2010(06)
[10]三种稻飞虱成虫体内酵母类共生菌的形态差异[J]. 陈法军,曾敏,张珏锋,陈列忠,吕仲贤,叶恭银,俞晓平. 动物分类学报. 2006(04)
本文编号：3271211
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
不同白背飞虱种群体内共生细菌的相对丰度Figure2.1RelativeabundanceofbacterialsymbiontsinthreeWBPHpopulationsatthephylumlevelandgenuslevel注：A：门水平，B：属水平
白背飞虱、共生细菌及寄主植物之间的互作关系25最高，之后进基本维持不变，而白背飞虱雄虫体内Wolbachia密度随着羽化天数的增加而先增高后降低，在羽化第8d时达到最高（图2.2B和2.2C）。Cardinium在白背飞虱雌虫体内的密度随着羽化天数增加而增高后降低，在羽化第6d时达到最高，而白背飞虱雄虫体内Cardinium密度随着羽化天数的增加而一直降低（图2.2B和2.2C）。Asaia在白背飞虱体内的密度则随着羽化天数增加而增高后降低，雌虫体内的密度在羽化第8d时达到最高，雄虫体内的密度在羽化6d时达到最高（图2.2B和2.2C）。对白背飞虱成虫阶段的共生细菌定量数据进行两因素方差分析，结果表明共生细菌密度在宿主性别和发育时间上都存在显著性差异，白背飞虱雌虫Wolbachia、Cardinium和Asaia的密度显著高于雄虫Wolbachia、Cardinium和Asaia的密度（表2.8、2.9和2.10）。图2.2Wolbachia、Cardinium和Asaia在白背飞虱发育过程中动态变化Figure2.2TheinfectiondensityofthemainbacterialsymbiontsindifferentstateofWBPH注：A：白背飞虱若虫期，B：白背飞虱成虫期（雌虫），C：白背飞虱成虫期（雄虫）。图中各值显示平均值±标准差。
白背飞虱、共生细菌及寄主植物之间的互作关系27383.252,df=2,6,P<0.001），肠道含有大量的Wolbachia和Asaia（F=741.130,df=2,6,P<0.001），脂肪体含有的共生细菌主要是Wolbachia和Asaia（F=39.940,df=2,6,P<0.001），卵巢含有的共生细菌主要是Wolbachia和Cardinium（F=650.660,df=2,6,P<0.001），在精巢中的共生细菌主要是Wolbachia（F=125.771,df=2,6,P<0.001）（图2.3）。图2.3Wolbachia、Cardinium和Asaia在白背飞虱各组织部位的感染密度Figure2.3TheinfectiondensityofWolbachia,CardiniumandAsaiainthetissuesofWBPH注：图中各值显示平均值±标准差。误差线上方不同小写字母表示相互之间显著性差异（P<0.05）。2.2.5透射电镜观察白背飞虱共生细菌细胞形态透射电子显微镜观察到的共生细菌的细胞形态如图2.4。在白背飞虱的腹部存在大量Asaia。Asaia细胞最明显的特征是含有丝状细胞核（图2.4B）。在白背飞虱的卵巢组织观察到Wolbachia，Wolbachia细胞0.5-1μm大小，含有双层细胞膜，细胞核为不规则球状结构（图2.4C）。在白背飞虱的卵巢和唾液腺都观察到Cardinium，Cardinium的细胞具有筛子形状特征（图2.4C；图2.4D）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]蚜虫共生菌感染格局、动态及在宿主种群分化中的作用[J]. 刘向东,张元臣. 南京农业大学学报. 2018(02)
[2]基于16S rRNA高通量测序的灰飞虱体内细菌群落结构及多样性分析[J]. 杨晓晴,王正亮,王天召,俞晓平. 昆虫学报. 2018(02)
[3]不同寄主植物上烟粉虱次生共生菌感染与性比相关性[J]. 瞿钰峰,李永腾,刘向东,方继朝,郭慧芳. 应用昆虫学报. 2015(01)
[4]昆虫Arsenophonus属共生菌的研究进展[J]. 陈宇,王渭霞,陈洋,傅强. 浙江农业学报. 2014(02)
[5]白背飞虱中的Wolbachia和Cardinium双重感染特性[J]. 张开军,朱文超,刘静,丁秀蕾,荣霞,洪晓月. 昆虫学报. 2012(12)
[6]显微注射青霉素G获得单感染Wolbachia和单感染Cardinium白背飞虱品系[J]. 张向菲,赵冬晓,洪晓月. 昆虫学报. 2012(07)
[7]稻飞虱的研究[J]. 罗守进. 农业灾害研究. 2011(01)
[8]胞内共生菌Cardinium的研究进展[J]. 张开军,谢蓉蓉,洪晓月. 南京农业大学学报. 2010(05)
[9]灰飞虱体内一种酵母类共生菌的分子鉴定[J]. 白旭,董胜张,庞琨,边亚琳,俞晓平. 昆虫学报. 2010(06)
[10]三种稻飞虱成虫体内酵母类共生菌的形态差异[J]. 陈法军,曾敏,张珏锋,陈列忠,吕仲贤,叶恭银,俞晓平. 动物分类学报. 2006(04)
本文编号：3271211
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