昆虫共生体对不利温度的响应

昆虫及其体内所包含的共生菌组成了昆虫共生体。温度是影响昆虫及其体内共生菌最为明显的一个环境因子,不仅可以直接影响昆虫,还通过其体内的共生菌间接影响寄主昆虫。昆虫共生菌种类多样,功能不一,其对不利温度的响应具有复杂性。有些共生菌能够协助寄主昆虫抵抗不利温度,增强寄主对环境的适应性;但也有共生菌在不利温度胁迫下含量会降低甚至消失,进而导致寄主昆虫对不利温度的抵抗力下降。本文综述了蚜虫、粉虱等昆虫体内各种共生菌对不利温度的不同响应,重点探讨了共生菌在高温下对寄主昆虫的保护作用与机理,以及某些共生菌对高温敏感并削弱寄主昆虫适应性的内在原因。昆虫与其体内共生菌共同应对环境的变化,今后应当将其作为一个多生物组成的整体进行研究。     

先锋植物沙棘Ⅰ--共生体是实现先锋作用的根本因素之一

沙棘被誉为先锋植物,是因为它是放线菌结瘤植物。放线菌结瘤植物最重要的特点是以共生体结构与功能的完美组合,固定大气中N2,使生命赖以生存的光合C循环和代谢N循环有机的连接起来,从而实现了生命的生长与发育。并解决了贫瘠土质的缺肥,地球氮循环的补充。其次,放线菌植物和Frankia菌,它们遗传上的双重多样性结合,赋予了共生生物生态上的广泛适应性和抗逆性。为荒漠化条件下的生态重建、绿化河山、植被生存和演替,创造了生存条件。     

The presence of Rickettsia is associated with increased susceptibility of Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) to insecticides

BACKGROUND: The presence of certain symbiotic microorganisms may be associated with insecticide resistance in insects. The authors compared the susceptibility of two isofemale lines, Rickettsia-plus and Rickettsia-free, of the sweet potato whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) to major insecticides from different chemical groups, including imidacloprid, acetamiprid, thiamethoxam, pyriproxyfen, spiromesifen and diafenthiuron. RESULTS: While the Rickettsia-plus and Rickettsia-free lines showed no differences in their susceptibility to imidacloprid and diafenthiuron, higher susceptibility of the Rickettsia-plus line to acetamiprid, thiamethoxam, spiromesifen and especially pyriproxyfen was observed. LC(90) values indicated that the Rickettsia-free line was 15-fold more resistant to pyriproxyfen than the Rickettsia-plus line. CONCLUSION: Findings indicate that the infection status of B. tabaci populations by Rickettsia is an important consideration that should be taken into account when performing resistance monitoring studies, and may help in understanding the dynamics of B. tabaci resistance, symbiont-pest associations in agricultural systems and the biological impact of Rickettsia on whitefly biology.     

紫云英2个转脂蛋白基因在共生及重金属镉胁迫条件下的表达特征

采用实时荧光定量PCR技术,研究了紫云英共生表达的非特异性转脂蛋白编码基冈AsE246和AsJB259在根瘤发育和固氮过程中的组织和时空表达特征,并初步考察了其在重金属镉胁迫条件下表达水平的变化.结果表明:2个目标基因仪在紫云英根瘤中特异表达,并且均在接种华癸中慢生根瘤菌7653R后22 d左右表达量达到最高.在低浓度...     

丛枝菌根真菌与豆科植物共生体研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类广泛分布在土壤中与植物根系共生的真菌,几乎所有的农业生态系统和自然界的土壤中都有AMF的分布。在AMF与植物的共生体中,AMF消耗植物光合有机产物的同时,将土壤中更多的磷和氮等营养物质转运给寄主植物。豆科植物作为一种重要的农业种质资源,能与AMF形成共生体系。研究表明,AMF能够促进豆科植物生长、提高其对矿质营养元素和水分的吸收能力、增强其生物固氮能力和抗逆能力等。为了更好地利用AMF促进豆科植物的生产,本研究分析了共生体建立过程中可能存在的信号转导机制,论述了AMF提高豆科植物产量及营养价值的研究成果,阐明了AMF提高豆科植物抗逆能力的内在机制,探讨了AMF与根瘤菌的互作的潜在机制,并对今后AMF与豆科植物共生在农业领域的研究方向进行了展望。     

我国3种疯草的内生真菌培养特性研究

家畜取食疯草出现中毒或死亡的原因为疯草体内含可产生苦马豆素的内生真菌。我国的多种疯草中的内生真菌为同一种,同种疯草中的内生真菌因随种子传播而孤立于单一寄主,可能出现与其他疯草内生真菌不同的生物学特性。为此在通过形态学和分子生物学鉴定菌种的基础上研究了我国最主要3种疯草小花棘豆、黄花棘豆和甘肃棘豆中内生真菌菌株(LYZ0091、LYZ0093和LYZ0109)在不同温度、pH值和培养基上的菌落生长速率和形态特性。结果表明,1)3个菌株的菌落停止生长的最高温度不同,LYZ0109无法在30 ℃下生长,但LYZ0091和LYZ0093仍可生长,最适宜生长温度分别为20、25和25 ℃,在5、10和15 ℃下4周时LYZ0091的生长速率显著(P<0.05)高于LYZ0109,在20和25 ℃下则显著(P<0.05)低于LYZ0109;2)在pH 4~11下3个菌株均可生长,菌株之间无显著(P>0.05)差异;在培养基NA、PCA、PDA、PSA和WHDA上LYZ0109多显著(P<0.05)大于LYZ0091;3)在温度、pH值和培养基处理中3个菌株均未产生分生孢子,LYZ0091和LYZ0109的菌丝扭曲状,厚垣孢子少,而LYZ093无扭曲状菌丝,大量成串的厚垣孢子由基质底部向上呈树状生长。     

Prevalence of Endosymbionts in Polish Populations of Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae)

Colorado potato beetle (CPB, Leptinotarsa decemlineata Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) is one of the most serious insect pest feeding on wild and cultivated Solanaceae plants. This pest poses a significant threat to potato crops. CPB originated from North America but has become widespread and has adapted in new localizations. Currently, it is reported in many countries worldwide. Endosymbiotic bacteria might have an influence on insect adaptation to new conditions. They are known to play a role in invasiveness of insect hosts and to facilitate colonization of new niches; however, information on endosymbionts of the CPB is very limited. In this study, we screened CPB populations collected from 20 evenly distributed locations in Poland for the presence of Arsenophonus, Cardinium, Wolbachia, and Flavobacterium. We found the presence of Flavobacterium in the studied insects. Little is known about CPB–endosymbionts interactions, thus this study may provide a reference for future studies in this subject.     

类酵母共生菌中两个组氨酸合成基因在褐飞虱发育中的作用

褐飞虱[Nilaparvata lugens(Stl)]是我国水稻上的主要害虫,专一性吸食必需氨基酸缺乏的水稻筛管液。利用基因组和转录组数据,人们构建了褐飞虱及其体内类酵母共生菌(YLS)参与组氨酸等必需氨基酸的合成途径。在此基础上,本研究旨在通过基因克隆和RNA干扰研究YLS的His2和His6(分别命名为EdeHis2和EdeHis6)在褐飞虱生长、发育和存活中的作用。同源搜索和系统发育分析表明EdeHis2和EdeHis6均源于YLS基因组,与绿僵菌His2和His6高度同源并在系统发育树中形成一个簇,但在褐飞虱基因组中无同源基因。基因的时空表达分析表明,His2和His6在褐飞虱的各个龄期均表达且呈现一定的波动性,在褐飞虱脂肪体中的表达量均显著高于头、足、体壁和中肠。此外,在褐飞虱头和翅的基因组中未能扩增到目的片段,而在腹部能扩增出目的片段。分别注射外源双链RNA(dsEdeHis2或dsEdeHis6)后的第2、4、6天,EdeHis2的表达量分别显著下调45%~60%,EdeHis6下调27%~55%。dsEdeHis2和dsEdeHis6分别使褐飞虱的死亡率提高了8.3%和9.2%,雌、雄虫的若虫期历期延长了0.43d、0.33d和0.65d、0.36d,但均未达到显著水平。另外,注射dsEdeHis6的褐飞虱雌雄成虫翅畸形率分别为11%和13%,显著高于对照组。综上所述,源于YLS的EdeHis2和EdeHis6参与褐飞虱组氨酸的合成,与褐飞虱的存活、发育和翅发育相关。     

昆虫共生菌调控宿主温度适应性研究进展

昆虫普遍会感染多种共生菌,共生菌在其宿主的生理、生态及进化等方面发挥着至关重要的作用。近年来大量研究表明,昆虫与共生菌的共生关系易受环境温度变化的影响;同时,共生菌直接或间接参与调控昆虫宿主对温度胁迫的响应。该文综述了温度对昆虫与共生菌共生关系的影响和昆虫共生菌在宿主温度适应中的作用、潜在机制及其生态学意义;并基于当前共生菌调控昆虫温度适应性方面的研究进展,建议后续可聚焦于自然条件下变温胁迫对昆虫与共生菌互作的影响、共生菌调控昆虫适应性进化的行为及分子机制和基于共生菌的害虫防治新手段开发与应用等方面开展研究。该文可为全球气候变化和极端温度频发背景下昆虫与共生菌的协同进化研究以及利用共生菌进行害虫防控工作提供参考。