摘要: 【目的】基于昆虫肠道微生物在宿主健康与调控宿主生长发育中发挥着重要作用,本研究旨在对大分舌蜂Colleles gigas不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落多样性及其差异进行初步探究。【方法】利用野外采集的大分舌蜂1-5龄幼虫及滞育预蛹,提取肠道内容物细菌DNA进行16S rRNA的V3-V4基因片段PCR扩增,利用IlluminaMiseq二代高通量测序技术进行测序。依据获得的序列数据,利用生物信息学方法分析大分舌蜂幼虫和滞育预蛹肠道细菌的组成、丰度和多样性。【结果】大分舌蜂幼虫肠道细菌菌群共检测到15门,23纲,43目,80科,128属的细菌,其中最主要的门是变形菌门(Proteobacteria)(占93.74%),最主要的目是立克次氏体目(Rickettsiales)(占68.68%),最主要的科是无形体科(Anaplasmataceae)(占68.64%),最主要的属是沃尔巴克氏体属Wolbachia(占68.64%)。Beta多样性分析结果显示,细菌群落变化与幼虫发育有关,显示出低龄组(1-3龄幼虫)、高龄组(4-5龄幼虫)和滞育预蛹组3个水平。Alpha多样性分析显示,滞育预蛹组细菌多样性与高龄组和低龄组的存在显著差异,而高龄组与低龄组间差异不显著。线性判别分析结果显示,滞育预蛹组与低龄组都存在显著优势菌纲,分别是α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),而高龄组不存在显著优势纲。在目水平,肠杆菌目(Enterobacteriales)和假单胞菌目(Pseudomonadales)为低龄组优势目,立克次氏体目(Rickettsiales)为滞育预蛹组的优势目。在科水平,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和莫拉氏菌科(Moraxellaceae)为低龄组的优势科,无形体科(Anaplasmataceae)为滞育预蛹组的优势科。在属水平,低龄组优势属为肠杆菌属Enterobacter和不动杆菌属Acinetobacter,滞育预蛹组优势属为沃尔巴克氏体属Wolbachia。功能基因注释结果也显示出这3个组的特点。【结论】大分舌蜂不同龄期幼虫及滞育预蛹肠道细菌群落存在显著差异,从低龄组向高龄组再到滞育预蛹组,细菌多样性逐步降低,这可能与其进食特点以及肠道微生物驱动对肠道环境适应有关。本研究为土壤筑巢独栖野生蜜蜂肠道微生物研究奠定基础,也为此类野生蜜蜂的保护提供新的角度与方向。

摘要: 【目的】特种果树爱玉子Ficus pumila var.awkeotsang依赖榕小蜂传粉方能结实。本研究旨在了解爱玉子榕小蜂Wiebesia sp. nr.pumilae及其虫瘿发育动态,为榕小蜂发育生物学研究奠定基础。【方法】通过人工放蜂-标记-定期采样-显微镜和电镜观测的方法,观察爱玉子榕小蜂-虫瘿协同发育过程以及爱玉子榕小蜂在虫瘿内的营养来源和位置变化,测定了爱玉子榕小蜂体长与虫瘿直径的发育动态,比较了冬季和夏季爱玉子榕小蜂的发育历期。【结果】幼期爱玉子榕小蜂发育分为卵期、幼虫期和蛹期。幼虫分为5龄,无法分辨雌雄;蛹分为初期蛹、中期蛹和成熟蛹,雌雄蛹异形分化,雄蛹发育早于雌蛹1.34 d。虫瘿由表皮层、保护层、内皮层、营养层组成。表皮层和内皮层均胶质化,富含水分,为小蜂提供良好的湿度保障;保护层是虫瘿壳的骨架,具有保护幼虫的作用;营养层分泌营养液供幼虫吸食。与瘦果结构比较表明,小蜂造瘿改变了壳的形态,增厚了保护层,并使营养层具备向榕小蜂幼虫输送营养液的功能。幼期小蜂在虫瘿内的位置呈规律性变化。小蜂幼虫体长与虫瘿直径协同增长,但虫瘿增长先于幼虫,为幼虫发育提供了充足的生长空间。小蜂发育进入蛹期后体长不再增长,而虫瘿在4龄幼虫期后停止生长。在福建地区爱玉子榕小蜂一年2代,冬、夏季爱玉子榕小蜂世代历期分别为253和112 d,冬季世代各阶段发育历期均比夏季世代长,尤其冬季5龄幼虫期比夏季的延长了66 d,冬季以5龄幼虫越冬,延长了进食期有利越冬。【结论】研究结果明确了幼期爱玉子榕小蜂与虫瘿间的营养联结与协同发育动态,为榕树-榕小蜂协同进化研究提供理论依据。

摘要: 【目的】球囊菌Ascosphaera apis是一种真菌性病原体,可以侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫,导致蜂群患白垩病。本研究通过球囊菌侵染意大利蜜蜂幼虫,探究对意大利蜜蜂幼虫肠道免疫解毒相关基因表达及蛋白质、脂质和糖类含量的影响,分析球囊菌侵染胁迫下意大利蜜蜂免疫应答反应与营养物质的关系。【方法】实验室饲养意大利蜜蜂幼虫,处理组每头3日龄幼虫接种2×106孢子/mL球囊菌,对照组饲喂正常食物;收集6日龄幼虫肠道样品。通过qRT-PCR测定收集的肠道样品中免疫、解毒、发育相关基因和病原基因的表达,并利用生化方法测定肠道样品中蛋白质、脂质、葡萄糖和糖原含量。【结果】球囊菌侵染意大利蜜蜂后,幼虫肠道免疫相关基因LOC406144,Apid1,Def1,Def2,LOC406142,PGRP-SA,Pgrp-s2,PGRP-S3,PGRP-lc,GNBP-1,GNBP3,PPOact,LOC552247,domeless,KAT2A和bsk显著上调表达,cactus显著下调表达;解毒相关基因Cat,GSTS3,Cyp4g11,LOC725294,Ampka-r1,LOC411223,LOC409791,AmNOS和Sod2显著上调表达,CYP6AS14,CPR14,CYP306A1和LOC100576555显著下调表达;发育相关基因usp显著上调表达,VGMC,HEX70b和Vg显著下调表达;病原基因BQCV capsid protein和Ascosphaera apis 28S rRNA表达量显著上升;蛋白质与脂质含量显著下降,葡萄糖与糖原含量显著上升。【结论】球囊菌侵染意大利蜜蜂幼虫后影响其幼虫肠道中免疫、解毒、发育相关基因和病原基因的表达,影响意大利蜜蜂的免疫应答及能量应激反应,加速蛋白质、脂质的流失及葡萄糖和糖原能量储备,影响机体正常的生理活动。

摘要: 【目的】记录亚热带地区独栖性膜翅目昆虫的生物学特性,研究乔木树种多样性对缘叶舌蜂Hylaeus perforata及其天敌窄头褶翅蜂Gasteruption corniculigerum的影响。【方法】2015年8月至2018年9月,在江西省德兴市新岗山镇的生物多样性与生态系统服务功能实验样地人工林设置了标准化的人工巢管收集缘叶舌蜂与窄头褶翅蜂,观察其生物学特性,分析缘叶舌蜂和天敌窄头褶翅蜂多度以及窄头褶翅蜂寄生率与乔木树种丰富度、海拔、坡度、北向指数和东向指数5个环境变量的相关性。【结果】缘叶舌蜂一年多代,每年5-9月筑巢,4-8月羽化活动;使用树脂筑巢;平均每次建造巢室3.75±2.24个;巢的平均直径4.73±1.31 mm;以末龄幼虫越冬;后代性比显著偏向雌性。窄头褶翅蜂营盗寄生;每年仅在7月寄生缘叶舌蜂,后代会消耗掉寄主巢内所有蜂粮;9月羽化活动;羽化时间远晚于同期的寄主缘叶舌蜂。缘叶舌蜂和窄头褶翅蜂的多度与树种丰富度呈正相关,而其他4个环境变量对缘叶舌蜂和窄头褶翅蜂的多度没有显著影响。【结论】缘叶舌蜂是典型的独栖性蜜蜂,每次筑巢会产下多个后代,在春夏及初秋活动;窄头褶翅蜂在夏季寄生缘叶舌蜂,秋季羽化活动,发育时间远长于寄主,其他盗寄生类群一般寄生单个寄主的巢室,而窄头褶翅蜂会将寄主的所有巢室破坏并消耗掉寄主储存的所有蜂粮;树种多样性更高的环境更有利于高营养级的物种生存。

摘要: 【目的】松毛虫赤眼蜂Trichogramma dendrolimi是一种用于鳞翅目害虫生物防治的重要卵期寄生蜂。本研究旨在明确孤雌产雌生殖品系松毛虫赤眼蜂的产卵强度对其体内Wolbachia滴度及Wolbachia诱导的孤雌产雌生殖表型的影响。【方法】在室内调查了3个处理组松毛虫赤眼蜂雌蜂不同产卵强度(每日仅1 h供寄主卵、隔日24 h供寄主卵和持续供寄主卵)对其生物学指标包括7 d内逐日子代雄性比、逐日产卵量、累积子代雄性比和累积产卵量的影响;采用实时荧光定量PCR方法检测未产卵雌蜂(对照)以及每日仅1 h供寄主卵和持续供寄主卵的雌蜂体内Wolbachia滴度(wsp基因拷贝数)。【结果】持续供寄主卵的雌蜂累积子代雄性比显著高于每日仅1 h供寄主卵,但与隔日24 h供寄主卵相比无显著差异。3个处理组雌蜂逐日子代雄性比随日龄的增加均显著上升,其中持续供寄主卵的处理组的上升幅度最高。持续供寄主卵的雌蜂累计产卵量显著高于每日仅1 h供寄主卵和隔日24 h供寄主卵。3个处理组雌蜂逐日产卵量随日龄的增加而显著下降,其中持续供寄主卵的处理组的下降幅度最高。未产卵的雌蜂体内Wolbachia滴度显著高于持续提供寄主卵的雌蜂体内的滴度,但与每日仅1 h供寄主卵的雌蜂体内的滴度相比无显著差异。【结论】结果说明,当松毛虫赤眼蜂雌蜂产卵不受限制时,Wolbachia滴度减少,宿主孤雌产雌表型减弱;而限制雌蜂产卵有助于维持Wolbachia滴度和宿主孤雌产雌表型。研究结果为认识Wolbachia与宿主赤眼蜂之间的互作以及应用孤雌产雌生殖品系松毛虫赤眼蜂防控害虫提供一定的参考。