煙粉虱內(nèi)共生菌探究進(jìn)展

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1、煙粉虱內(nèi)共生菌探究進(jìn)展【摘要】煙粉虱是熱帶、亞熱帶及相鄰溫帶地區(qū)主要害蟲(chóng)之一，煙粉虱與共生菌的互作研究目前還處于起始階段，本文對(duì)煙粉虱內(nèi)共生細(xì)菌的種類、功能及應(yīng)用三個(gè)方面研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單的綜述?！娟P(guān)鍵詞】煙粉虱共生菌煙粉虱Bemisiatabaci（Gennadius）是熱帶、亞熱帶及相鄰溫帶地區(qū)主要害蟲(chóng)之一，自1986年煙粉虱在美國(guó)佛羅里迗州一品紅上大規(guī)模爆發(fā)以來(lái)，不斷有煙粉虱造成巨大損失的報(bào)道出現(xiàn)。鑒于煙粉虱具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，自上世紀(jì)90年代以來(lái)，人們開(kāi)始對(duì)煙粉虱進(jìn)行了深入的研究。內(nèi)共生菌在半翅目以韌皮部汁液為食的昆蟲(chóng)（如蚜蟲(chóng)、粉虱、蚧蟲(chóng)等）中普遍存在，它們被認(rèn)為在這些昆蟲(chóng)

2、的營(yíng)養(yǎng)生理中起了重要作用。、煙粉虱內(nèi)生共生菌的多樣性一）原生共生菌電鏡觀察表明，煙粉虱的含菌體有一種包裹在寄主嚢泡中的多邊形細(xì)菌（Costaetal，1995）。與妍蟲(chóng)、木虱、嬌蟲(chóng)的初生共生菌不同的是，該細(xì)菌缺乏革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的外膜。這種細(xì)菌在研究過(guò)的所有的粉虱物種中都存在，因此被認(rèn)為是一種原生內(nèi)共生菌。（二）次生共生菌除了在菌胞中的原生共生菌外，煙粉虱體內(nèi)還存在次生內(nèi)共生菌，目前發(fā)現(xiàn)的主要有6類細(xì)菌：Hamiltonella,Arsenophonus,Fritchea,Wolbachia,Cardinium及Rickettsia。這些細(xì)菌在分類上分屬于差異很大的分類階元，目前

3、還不清楚它們與煙粉虱的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系，它們對(duì)寄主的功能以及它們之間的互作也了解甚少。二、共生細(xì)菌對(duì)煙粉虱的功能（一）原生共生菌研究表明，蚜蟲(chóng)的原生內(nèi)共生菌的功能之一就是為蚜蟲(chóng)合成必需氨基酸（Douglas,1998）。鑒于胸喙亞目昆蟲(chóng)普遍以植物韌皮部汁液為食，該亞目的其他成員的原生共生菌可能有相似的功能。盡管目前還沒(méi)有直接證據(jù)表明煙粉虱原生共生菌也有這種功能，但其大量存在及垂直遺傳的事實(shí)暗示了煙粉虱的原生共生細(xì)菌可能在煙粉虱的營(yíng)養(yǎng)生理中與蚜蟲(chóng)的Buchnera有相似的功能。（二）次生共生菌的功能基于蚜蟲(chóng)的研究表明，次生共生細(xì)菌在影響寄主昆蟲(chóng)在植物上的適合度、寄主昆蟲(chóng)的競(jìng)爭(zhēng)能力、對(duì)寄主

4、植物的利用適應(yīng)高溫以及防御寄生蜂寄生等方面有重要作用（Zchori-FeinandBrown,2002；Moranetal.,2005）。1.傳毒能力煙粉虱以循回型方式傳染雙生病毒：病毒粒子隨韌皮部汁液通過(guò)口針進(jìn)入昆蟲(chóng)食道及濾室（Harrisetal.,1995），接著，與蚜蟲(chóng)傳播的黃癥病毒類似，病毒粒子通過(guò)某種機(jī)制穿過(guò)昆蟲(chóng)腸道進(jìn)入到血腔中，然后病毒粒子經(jīng)血淋巴運(yùn)輸?shù)酵傧僦?，?dāng)昆蟲(chóng)再次取食時(shí)，病毒粒子可隨唾液經(jīng)口針唾道進(jìn)入到植物韌皮部中。免疫試驗(yàn)表明，煙粉虱的濾室和中腸前端可能是雙生病毒進(jìn)入血腔的位點(diǎn)（Hunteretal.，1998）。2.生長(zhǎng)發(fā)育Ruari等（2006）選用四環(huán)

5、素、氨芐青霉素及利福平三種抗生素飼喂煙粉虱成蟲(chóng)，試圖通過(guò)觀察其后代在棉花上的適應(yīng)性來(lái)了解共生細(xì)菌對(duì)煙粉虱的功能。研究發(fā)現(xiàn)，這三種抗生素都無(wú)法除去原生共生菌P.aleyrodidarum,但可除去B型煙粉虱的次生共細(xì)菌H.defensa和ZHJ-1的次生共細(xì)菌Wolbachia和Arsenophonus。（三）其他功能Moran等（2005b）的研究表明，含有H.defensa的B型煙粉虱體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了APSE-2，與豌豆妍一樣，H.defensa在通常是初生共生菌的“專用”器官的菌胞中也有發(fā)現(xiàn)，因此，H.defensa及APSE-2可能也有協(xié)助煙粉虱抵御寄生蜂寄生的作用。因此，H.d

6、efensa似乎在煙粉虱-雙生病毒-植物及煙粉虱-噬菌體-寄生蜂兩個(gè)系統(tǒng)中與其寄主建立了互利共生關(guān)系。三、應(yīng)用共生菌防治雙生病毒病展望研究結(jié)果表明，從煙粉虱體內(nèi)分離或通過(guò)原核表迗純化的GroEL蛋白都可以有效的與病毒粒子結(jié)合，從而提高PCR或ELISA的靈敏度。這種方法可以有效的檢測(cè)到植物韌皮部汁液、葉片提取物及單頭帶毒煙粉虱中的病毒粒子。除了幾種雙生病毒外，黃瓜花葉病毒(cucumbermosaicvirus,CMV)、洋李矮編病毒(prunedwarfvirus,PDV)、番茄斑萎病毒(tomatospottedwilt,TSWV)等一些RNA病毒也能用該方法檢測(cè)。因此，該方法

7、可能代替比較昂貴的商業(yè)化抗TYLCV抗體，成為一種比較經(jīng)濟(jì)的常規(guī)雙生病毒檢測(cè)手段。四、小結(jié)煙粉虱內(nèi)共生菌的多樣性十分豐富，這種多樣性暗示了其功能的多樣性，但由于技術(shù)上的困難，目前對(duì)煙粉虱共生菌對(duì)寄主的功能還知之甚少，但這并不妨礙人們對(duì)該問(wèn)題的關(guān)注。隨著越來(lái)越多共生菌與煙粉虱之間互作機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，一些諸如煙粉虱的種內(nèi)分化、傳毒及入侵機(jī)制等問(wèn)題都可能得到解答或得到啟示。參考文獻(xiàn)1.阮永明，劉樹(shù)生.2005.浙江B型與非B型(China-ZHJ-1)煙粉虱種群共生細(xì)菌的檢測(cè)及