湖南三地区麦氏安瘿蜂体内Wolbachia 的感染及其wsp基因序列分析

为检测麦氏安瘿蜂Andricus mairei Kieffer有无Wolbachia感染, 本研究对其岳阳、 长沙和邵阳3种群雌、 雄成虫体内Wolbachia的wsp基因进行了PCR检测, 进而对获得的基因片段进行了序列分析。结果显示, 麦氏安瘿蜂岳阳、 长沙及邵阳种群雌、 雄成虫均有Wolbachia感染, 除邵阳种群雌成虫的感染率为80%之外, 其他均为100%。3个种群Wolbachia的wsp基因序列长度皆为561 bp, 且序列完全一致。麦氏安瘿蜂Wolbachia的wsp基因序列与已知瘿蜂族(Cynipini) Neuroterus macropterus、 Biorhiza pallida及Andricus solitarius （strain 1）以及Synergini族Synergus crassicornis感染的Wolbachia的一致性达95%。除Synergini族Ceroptres cerri感染的Wolbachia属于B群（B group）之外, 瘿蜂感染的Wolbachia均属于A群（A group）。在NJ系统树中, 麦氏安瘿蜂与瘿蜂族Neuroterus macropterus、 Biorhiza pallida和Andricus solitarius （strain 1）及Synergini族Synergus crassicornis感染的Wolbachia聚合在同一分支。此外, 麦氏安瘿蜂岳阳、 长沙和邵阳种群均获得了雌、 雄成虫, 其雌性率分别为15.3%, 12.1%和19.8%, 表现出明显的雄性比偏高。结果提示与瘿蜂族的其他已报道的种类一样, Wolbachia与麦氏安瘿蜂的共生并不诱导其营产雌孤雌生殖。     

Wolbachia和WO噬菌体的侵染关系及稳定性

WO噬菌体是侵染节肢动物体内Wolbachia的细菌病毒。人们猜测WO噬菌体可能参与控制寄主遗传改变的活动。对WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系以及WO噬菌体在米蛾Corcyra cephalonica、黑腹果蝇Drosophila melanogaster不同地理种群和世代间存在的稳定性进行初步研究。结果表明,WO噬菌体是侵染胞内菌Wolbachia的专性病毒,WO噬菌体稳定的存在于米蛾和黑腹果蝇的种群和世代中。据此推测,WO噬菌体与Wolbachia很可能经历长期的协同进化过程。     

四种瘿蜂体内Wolbachia感染的PCR检测及感染株系的wsp基因序列分析

Wolbachia为节肢动物等的细胞质共生细菌,能对宿主的繁殖模式进行调控,包括诱导胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化及雄性致死。本文采集了分布于美国的4种瘿蜂,利用Wolbachia的wsp基因特异性引物,对其Wolbachia的感染进行了PCR检测,证实了栎结瘤瘿蜂Callirhytis punctata Bassett和摇鼓栎瘿蜂Dryocosmus palustris Osten Sacken体内具Wolbachia共生,感染率分别为60%和36%。栎结瘤瘿蜂和摇鼓栎瘿蜂Wolbachia的wsp基因序列长度分别为564 bp和561 bp。栎结瘤瘿蜂与摇鼓栎瘿蜂Wolbachia的wsp基因序列的一致性为94%。栎结瘤瘿蜂与同为栎瘿蜂族的Andricus solitarius(strain 1)和Neuroterus macropterus,及客瘿蜂族的Synergus crassicorni的Wolbachia的wsp基因序列完全一致,与其他瘿蜂Wolbachia的wsp基因的序列一致性介于79%⁹9%之间。在NJ系统发育树中,栎结瘤瘿蜂与栎瘿蜂族的A.solitaries(strain 1),N.macropterus和B.pallida,以及客瘿蜂族的S.crassicornis的Wolbachia同属一分支,而摇鼓栎瘿蜂与栎瘿蜂族的麦氏安瘿蜂的Wolbachia聚集在同一分支。除客瘿蜂族的Ceroptres cerri感染的Wolbachia属于B群之外,其他瘿蜂感染的Wolbachia均属于A群。此外,本文采集的栎结瘤瘿蜂和摇鼓栎瘿蜂营有性生殖,说明Wolbachia的共生并不诱导其营产雌孤雌生殖。     

黄金肥蛛体内Wolbachia的感染检测及wsp基因序列分析

细胞质共生细菌Wolbachia能引起节肢动物的胞质不亲和、孤雌生殖、遗传雄性的雌性化和杀雄等。本研究采用Wolbachia的wsp基因的通用引物,通过PCR扩增法检测了7种蜘蛛体内Wolbachia的感染情况,发现在黄金肥蛛体内存在Wolbachia感染。对黄金肥蛛体内的wsp基因进行了克隆与测序,并利用所测序列与其他已发表的wsp基因序列建立系统树,结果表明其体内Wolbachia属于A大组．     

白背飞虱中的Wolbachia和Cardinium双重感染特性

为了明确自然种群白背飞虱Sogatella furcifera中Wolbachia和Cardinium的感染情况以及Wolbachia与其特有的WO噬菌体之间的关系, 以采自中国7个省区9个地点的白背飞虱为研究材料, 运用PCR检测的方法调查了Wolbachia, Cardinium以及WO噬菌体在各飞虱种群中的感染率和组织分布特点。结果表明： 白背飞虱广泛双重感染Wolbachia和Cardinium, 并且都表现出很高的感染率。白背飞虱各种群Cardinium的感染率几乎均为100%; Wolbachia的感染率也较高, 但雌雄虫感染率差异较大, 雌虫的感染率几乎均为100％, 而雄虫的感染率从22.2%~95.0%不等。另外, 通过不同DNA聚合酶、 不同提取方法的对比, 揭示了DNA粗提样品在基于PCR技术的胞内共生菌检测中的不足之处。对白背飞虱头部、 胸部、 腹部、 足和翅5个不同部位组织的检测结果表明, 不仅在含有生殖组织的腹部有这两类共生菌的感染, 在其他非生殖组织中同样也感染了这两类共生菌; 虽然Wolbachia和Cardinium在寄主的各个组织中均有分布, 但是两者在白背飞虱成虫（尤其是雄虫）阶段的动态变化有明显的差异。进一步对Wolbachia宿主特异性WO噬菌体的检测结果表明, 自然种群雄虫中Wolbachia的感染率与不感染个体中WO噬菌体的比率呈明显的负相关。因此推测, 雄虫中Wolbachia感染率相对较低的原因可能是由于Wolbachia基因组中溶原性的WO噬菌体受到某种因素的诱导已转化为裂解性噬菌体。研究结果为进一步揭示Wolbachia和Cardinium双重感染条件下对寄主的生殖调控作用及其机制、 垂直传播规律、 两者之间的相互关系以及进一步的应用研究等方面提供了重要的理论基础。     

棉蚜体内感染沃尔巴克氏体（Wolbachia）的分子检测

Wolbachia是存在于节肢动物体内的一类呈母系遗传的细胞内共生细菌 ,这类细菌可以通过卵的细胞质传播并参与调控寄主的生殖活动。通过对Wolbachia外膜蛋白质的wsp基因进行特异性扩增 ,证实了寄生于不同植物的棉蚜 (AphisgossypiiGlover)体内均有感染 ,说明Wolbachia可能广泛存在于棉蚜体内 ,扩增出的Wolbachia目的片段为 5 90bp左右。通过对棉蚜体内感染的Wolbachia的wsp基因序列进行分子检测 ,为进一步研究棉蚜的孤雌生殖与Wolbachia的相关关系等奠定基础。     

苹果蠹蛾体内wolbachia wsp基因克隆与序列分析

【目的】对苹果蠹蛾Cydia pomonella L.体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该虫体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】应用Wolbachia的wsp基因特异引物,通过PCR扩增法检测了苹果蠹蛾10个地理种群(新疆伊犁、吐鲁番、和田、石河子、奎屯、哈密、库尔勒、阿拉尔、喀什、和甘肃张掖)感染Wolbachia的状况,并对阿拉尔种群体内的Wolbachia的wsp基因进行测序和序列分析。【结果】苹果蠹蛾10个地理种群全部感染了tWolbachia,利用wsp基因的特异性引物从阿拉尔种群体内扩增出了617 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为KC832324),系统发育分析结果表明,苹果蠹蛾体内感染的Wolbachia属于A群Dor亚群,与锤角细蜂亲缘关系较近。【结论】苹果蠹蛾体内普遍感染了Wolbachia,属于A群Dor亚群。     

Wolbachia 在花蓟马中的感染及其与寄主线粒体DNA多样性的关系

【目的】Wolbachia 是一种广泛存在于节肢动物中的胞内共生细菌,影响寄主的生物学特性。花蓟马 Frankliniella intonsa (Trybom)是重要的害虫,对农作物及园林植物造成危害。本研究旨在明确 Wolbachia 在花蓟马中的感染情况,并分析其与寄主线粒体DNA多样性的关系。【方法】采集中国境内26个花蓟马自然种群,运用多位点序列分型技术（multilocus sequence typing, MLST）对其体内 Wolbachia 感染率及株系进行分析;利用线粒体 COI 分子标记研究花蓟马的遗传分化及遗传多样性;通过比较感染和未感染 Wolbachia 个体 COI 数据,探究 Wolbachia 多样性与寄主线粒体DNA多样性之间的关系。【结果】花蓟马中 Wolbachia 的感染率为0%~60%,共检测到5种 Wolbachia 株系（wFint1,wFint2,wFint3,wFint4及wFint5）,均属于B大组且形成一个单系群。Wolbachia感染情况与这些花蓟马种群（除CC, GZ, TA和TY, N<5）的线粒体DNA多样性相关,表现为不感染 Wolbachia 的种群中线粒体DNA单倍型多样性（Hd）与核苷酸多样性（Pi）均高于感染 Wolbachia 的种群,且 Wolbachia 感染率与 Hd 呈显著负相关（ P <0.05）。AMOVA分析表明花蓟马线粒体DNA遗传分化与Wolbachia 感染情况有关。【结论】 Wolbachia 可能在侵染花蓟马种群后出现遗传分化;Wolbachia 感染与寄主线粒体DNA多样性有关。     

灰飞虱体内WO噬菌体和Wolbachia的侵染关系

WO噬菌体是侵染节肢动物体内感染的Wolbachia的细菌病毒, 人们推测WO噬菌体可能参与了寄主遗传变异的过程。我们对采自中国境内4个地理种群（上海闵行、 云南普洱、 山东济宁和宁夏青铜峡）的灰飞虱Laodelphax striatellus 1~2龄若虫用抗生素HCl-tetracycline处理过的水稻饲养, 每隔20 d取样测定并比较其体内Wolbachia和WO噬菌体的感染率, 以此来初步研究灰飞虱体内WO噬菌体与Wolbachia的侵染关系, 结果表明: WO噬菌体感染率的变化趋势与其宿主Wolbachia的基本一致, 都随着时间推移逐步下降。我们进一步对未经HCl-tetracycline处理的灰飞虱, 用实时定量PCR的方法对WO噬菌体和Wolbachia在不同日龄灰飞虱雌虫体内的菌量进行测定, 结果显示, 二者菌量都随着日龄的增长有所变化, 在第8天达到最大, 二者的变化趋势基本一致。由此我们推断WO噬菌体是侵染胞内共生菌Wolbachia的专性病毒, 并且感染Wolbachia的WO噬菌体很可能是溶原性的噬菌体。     

抗生素处理对感染Wolbachia的丽蚜小蜂生殖的影响

Wolbachia是一类广泛存在于节肢动物体内, 可以对寄主的生殖力及生殖行为产生影响的共生菌。用抗生素可以有效除去寄主体内的Wolbachia。本实验通过喂食浓度分别为1, 5和10 mg盐酸四环素/mL蔗糖水, 结合PCR检测丽蚜小蜂Encarsia formosa体内Wolbachia的去除效果; 解剖观察丽蚜小蜂F0代及F1, F2和F3代怀卵量和卵巢管数量, 评价Wolbachia对丽蚜小蜂生殖的影响。结果显示： 抗生素处理去除Wolbachia后F0代蜂的卵巢管数量与未处理蜂之间无显著差异（P=0.12）, 但F1, F2和F3代蜂的卵巢管均为6条, 显著少于F0代蜂的卵巢管数量（P<0.001）。抗生素处理去除Wolbachia后的F0代蜂怀卵量与未处理蜂相比显著下降, 但显著高于经抗生素处理去除Wolbachia后的F1, F2和F3代蜂怀卵量（P<0.001）, 后代（F1, F2, F3）蜂之间怀卵量无显著差异（P=0.59）。去除Wolbachia后, 丽蚜小蜂可以产生雄性后代, 但未见交配行为, 且雌蜂可不经交配而产生雌性后代。结果说明, Wolbachia不仅直接影响丽蚜小蜂的怀卵量, 而且还可以通过影响丽蚜小蜂卵巢管的发育影响丽蚜小蜂的怀卵量; 然而, 去除Wolbachia不改变雌蜂的孤雌生殖方式。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism