共生菌Wolbachia對孔弄蝶屬線粒體DNA影響的研究

《共生菌Wolbachia對孔弄蝶屬線粒體DNA影響的研究》是依託上海師範大學，由蔣韋斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：共生菌Wolbachia對孔弄蝶屬線粒體DNA影響的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：蔣韋斌
• 依託單位：上海師範大學

項目摘要

昆蟲中廣泛存在一類和線粒體DNA（mtDNA）具有相同遺傳方式的細胞內共生細菌Wolbachia，其母系遺傳的傳播方式會影響寄主mtDNA的遺傳多樣性，這導致mtDNA難以正確反映被感染寄主的種群遺傳結構和物種分類等信息。在蝶類Wolbachia的研究中，尚未有以“屬”作為分析單位進行的系統研究，無法對Wolbachia與蝶類寄主mtDNA的互作關係及由此引起的分析誤差做出系統的評價。本研究採用mtDNA片段，微衛星標記及分子系統地理學分析等多種技術手段，研究孔弄蝶屬Wolbachia感染種的種群遺傳結構，闡明Wolbachia對寄主mtDNA遺傳多樣性的作用機制。採用mtDNA和核基因片段分別構建孔弄蝶屬所有個體、感染個體和未感染個體的系統發育關係，評估Wolbachia的傳播對該屬蝶類mtDNA的影響，嘗試探索一條適用於感染Wolbachia蝶類的種群遺傳結構和系統發育分析的研究途徑。

結題摘要

昆蟲體內廣泛存在的細胞內共生細菌Wolbachia，能通過母系遺傳的傳播方式影響其寄主mtDNA的遺傳多樣性，這導致mtDNA難以正確反映被感染寄主的種群遺傳結構和物種分類等信息。在蝶類Wolbachia的研究中，尚未有以“屬”作為分析單位進行的系統研究，無法對Wolbachia與蝶類寄主mtDNA的互作關係及由此引起的分析誤差做出系統的評價。本研究採用mtDNA片段，核基因片段、微衛星標記及分子系統地理學分析等多種技術手段，研究孔弄蝶屬Wolbachia感染種的種群遺傳結構及系統發育關係，為解釋mtDNA遺傳多樣性和並系現象的存在原因提供某些重要信息。 本研究發現，孔弄蝶屬的Wolbachia感染率為34%。通過wsp基因分型獲得3種株型（wNas1，wNas2，wNas3），通過MLST分型獲得6個ST株型，兩種分型結果能互相對應。株型wNas1能在華西孔弄蝶感染種群中引起“選擇性清除”現象，降低寄主種群mtDNA的多態性水平。所有感染wNas2的個體，包括5個華西孔弄蝶和8個白纓孔弄蝶均為雌性，推測該株型可能是殺雄株。一些同域分布的華西孔弄蝶和白纓孔弄蝶個體還同時感染wNas3，這些個體具有非常相似的mtDNA單倍型，其差異程度甚至小於同種的其它個體。但是這兩種孔弄蝶的外形和解剖特徵存在差異，wNas3是否能導致這兩種寄主間產生mtDNA 的漸滲現象還需進一步研究。此外，華西孔弄蝶和白纓孔弄蝶可被多個Wolbachia株型感染，而某些株型可感染幾種孔弄蝶，都不存在種間特異，具有明顯的水平傳播特徵，揭示了Wolbachia與孔弄蝶間動態而多變的互作史。我們評估了Wolbachia的傳播對該屬蝶類mtDNA的影響，嘗試探索一條適用於感染Wolbachia蝶類的種群遺傳結構和系統發育分析的研究途徑。