麦氏安瘿蜂体内侵染Wolbachia的WO噬菌体的检测及其orf7基因序列分析

【摘要】Wolbachia是一类专性的细胞质共生细菌,能对节肢动物宿主的繁殖模式进行调控,包括诱导胞质不亲和、孤雌生殖、雌性化和雄性致死。本文以长沙、信阳和六安三地理种群的麦氏安瘿蜂为实验材料,应用Wolbachia专性噬菌体WO的orf7基因特异性引物,对麦氏安瘿蜂体内共生菌Wolbachia的WO噬菌体感染进行了PCR检测,对获得的基因序列的碱基组成、位点、转换／颠换率、遗传距离等进行了分析,并对其基因序列进行了系统发育关系分析。主要结果归纳如下：(1)通过PCR检测,证实了麦氏安瘿蜂共生的Wolbachia被WO噬菌体侵染。使用orf7基因特异性引物检测到长沙、六安和信阳三地理种群麦氏安瘿蜂Wolbachia的WO噬菌体感染率均为100%,基因序列长度为371bp。这也是首次在膜翅目,瘿蜂科昆虫中发现WO噬菌体的侵染。(2)使用MEGA5.0软件对orf7基因序列的比对分析显示：orf7基因序列共有381个位点,其中,保守位点272个、简约信息位点34个、变异位点99个、自裔位点65个。A、C、T、G碱基平均含量分别为39.6%、12.6%、26.3%和21.5%,A+T%为65.9%,明显高于C+G%的34.1%,可以显示orf7基因中存在明显的A/T碱基偏向性。(3)经过碱基替换统计,计算出orf7基因颠换替换率(transversion)为8.19%,转换替换率(transition)为10.24%,对下载的总的比对数据进行分析发现orf7基因序列颠换位点为24个,转换位点为30个,,转换和颠换的比值(R)为1.24。为例排除进化噪音的干扰,做了碱基饱和性分析,得出orf7基因序列未达到饱和状态的结论,可见整个基因片段都可以用来构建系统发育树,不需做特殊加权。(4)麦氏安瘿蜂体内WO噬菌体的orf7基因序列与已知的orf7序列的一致性介于83%～99%之间,与粉斑螟Ephestiacautella的wECauA-1株系、反颚茧蜂Asobaratabida的wAtabA3-3株系等的orf7基因序列的一致性最高,达99%,与拟果蝇D.simulans的wHaA1和wNo1l株系的一致性最低,为83%。(5)基于orf7基因序列的分析,几种昆虫体内WO噬菌体的遗传距离介于0～0.1756,平均遗传距离为0.0697。其中,麦氏安瘿蜂体内WO噬菌体与反颚茧蜂体内WO噬菌体遗传距离最小,数值为0.0028,与拟果蝇体内WO噬菌体的遗传距离最大,为0.1652。(6)采用五种方法进行了相关昆虫系统发育树的构建。基于orf7基因序列,分别使用MEGA软件以NJ、ME、ML、MP和UPGMA法构建了麦氏安瘿蜂与其他昆虫Wolbachia的WO噬菌体系统发育树(图1-2)。获得的系统树除一些小的分支存在细微差异之外,基本一致。麦氏安瘿蜂Wolbachia所感染的WO噬菌体属于第Ⅲ大群,与粉斑螟Ephestiacautella的wECauB3-1和wCauA5-1株系、反颚茧蜂Asobaratabida的wAtabA3-3株系聚合在同一分支。
【作者】苏成元；
【导师】朱道弘；
【作者基本信息】中南林业科技大学，动物学，2014，硕士
【关键词】麦氏安瘿蜂；Wolbachia；WO噬菌体；orf7；系统发育关系；

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