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烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius)是刺吸式口器的植食性昆虫,是一种世界性害虫。长期田间调查实验表明,Cardinium感染的Q烟粉虱种群在山东地区一直保持较低的比率。根据这些数据提出这样的假设：烟粉虱Cardinium感染种群不能有效取代未感染种群；Cardinium感染和未感染种群之间存在生殖隔离;Cardinium未感染的种群有更高的适合度；Cardinium感染的种群可能需要付出更高的生理代价。为了揭示烟粉虱Cardinium感染种群(C+)和未感染种群(C-)的竞争能力和适合度是否存在差异。进行了以下工作：通过C+和C的竞争取代实验比较竞争能力;通过C+和C的杂交实验观察是否存在生殖隔离;通过C+和C-的两性生命表实验比较适合度差异;通过C+和C的转录组测序(RNA-seq)比较研究在转录水平上的差异。主要研究结果如下：1.对C+和C-进行10代的竞争取代实验,在C+和C-混合种群中,初始比例都是50%,C种群持续上升,到了310 d升高到93%。相反C+明显降低,由开始的50%降到了75 d时的24%,接着一直保持在7%-20%之间,由此可知C+在竞争取代实验中一直不占优势。2.对C+和C-进行杂交实验,杂交4个组合(♀C+×♂C+,♀C+×♂C-,♀C-×♂C+,♀C-×♂C-)之间都能产生雌性和雄性,且雌性比之间不存在着明显性的差异(P>0.05,ANOVA),可以推测得知他们之间不存在生殖隔离。3.两性生命表比较发现本实验中的C+的内禀增长率(r),净增长率(R0),周限增长率(λ)(0.07561d-1,17.82,1.078d-1)比e(0.09192 d-1,29.06,1.096 d-1)显著较低,且C+的平均世代周期(38.09 d)显著高于C-(36.67 d)。以上数据表明C+的适合度低于C。4.利用Illumina分析了C+和C的转录组。使用BLAST计算方法比对了8个基本数据库(NCBI nr、Swiss-Prot, TrEMBL、CDD. Pfam、KEGG、KOG和GO),e值小于10-5,其中发现C+和C有892个基因的表达量不同,其中625个基因(70.07%)上调,267个基因(29.93%)下调。892个基因在数据库中能注释上的290个基因中有71个基因涉及到代谢和20个基因涉及到免疫。在71个代谢相关基因中有62个基因的表达量都是C+相对于C显著较高,在20个免疫相关基因中17个基因的表达量C+相对于C显著较高,这些数据表明C+相对于C-需要更多的生理代价。综上所述可知C+的竞争力和适合度低于C-,且C+比C-更多之间的生理代价。这种结果解释了为什么Cardinium感染的种群会在山东地区一直保持较低的比例。本研究对烟粉虱转录组的生物信息学进行了分析,补充了烟粉虱资源库,并初步筛选出烟粉虱代谢和免疫基因,为以后的烟粉虱基础研究提供理论基础。