凤蝶类细胞质共生细菌Wolbachia及其噬菌体的多样性

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沃尔巴克氏体(Wolbachia)是一类由宿主细胞质基质遗传的胞内共生菌,广泛分布于节肢动物和线虫体内,估计有超过65%的昆虫受到感染。Wolbachia能够通过参与多种调控宿主生殖活动的机制而产生有利于Wolbachia传播的个体。Wolbachia是蝴蝶体内最常见的内共生体,主要通过诱导细胞质不亲和性、杀雄和雌性化调控宿主的繁殖。本研究通过wsp基因、MLST(Multilocus sequence typing)基因以及orf7基因的扩增,对我国3省9市的5科57种凤蝶总科昆虫Wolbachia及其WO噬菌体的多样性进行了分析。主要研究结果如下:1.使用wsp基因的特异性引物,对获得的5科156个体蝴蝶样本进行了Wolbachia感染的PCR检测,证实20种具Wolbachia感染,种类感染率为35.1%,其中,4科13种为首次发现感染Wolbachia。2.通过5个管家基因(gatB、coxA、hcpA、ftsZ和fbpA)的序列分析,对20种蝴蝶感染的Wolbachia进行了多位点分型(multilocus sequence types,MLST)分析,构建了其系统发育树。发现除2种蝴蝶感染的Wolbachia属于A超群之外,其余15种感染的Wolbachia均属于B超群。尽管13种蝴蝶感染的Wolbachia为首次进行MLST分析,但仅黄钩蛱蝶Polygonia c-aureum感染的Wobachia为新的ST序列型。3.使用orf7基因的特异性引物对感染Wolbachia的20种蝴蝶进行了 WO噬菌体侵染的检测。结果表明,20种蝴蝶Wolbachia均具WO噬菌体感染。orf7基因测序和克隆结果表明,除2种蝴蝶Wolbachia为WO噬菌体感染单株系感染之外,其余18种均为多重感染。系统发育分析显示,其WO噬菌体菌株聚合为7大支,同一Wolbachia株系可以感染不同菌株的噬菌体;同一 WO噬菌体菌株可以感染不同物种的不同Wolbachia株系,显示WO噬菌体在不同Wolbachia株系之间甚至不同寄主物种之间水平传播的存在。
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