许多昆虫天生就感染共生细菌,这些细菌通常从母体垂直传播给后代,而不是水平传播。了解这些共生菌的影响对于害虫管理非常重要,因为它们可以显著影响昆虫的生物学和繁殖。
捕食性盲蝽Nesidiocoristenuis是一种重要的生物防治剂,它捕食粉虱和蓟马等农业害虫。虽然共生细菌立克次体在N.tenuis中很常见,但它对宿主的影响尚不清楚。
由NARO和宫崎大学领导的研究小组发现,立克次体会在细小N.中诱发强烈的细胞质不相容性(CI)。细胞质不相容性是指未感染的雌性所产的卵与受感染的雄性交配后无法孵化的现象。这项研究发表在《皇家学会学报B:生物科学》杂志上。
本研究使用感染立克次体的昆虫和接受抗生素治疗的未感染昆虫进行交配实验,结果表明卵未孵化,特别是在CI组合中。本研究新将立克次体添加到CI诱导共生细菌列表中。
基因组分析表明,N.tenuis中的立克次体菌株与贝里氏立克次体组密切相关,贝里氏立克次体组是一群常见于昆虫中的共生立克次体。
值得注意的是,在该立克次体菌株的质粒上,存在着CI因子基因(cif基因)的同源物,该基因被称为沃尔巴克氏体(另一种已知能诱导CI的共生细菌)中CI的致病基因。
这表明诱导CI的能力可能是通过沃尔巴克氏体和立克次体之间的水平基因转移获得的,这为昆虫共生体诱导的生殖纵的进化提供了见解。
这一发现对于生物防治具有重要意义,生物防治涉及用于害虫管理的捕食性昆虫的繁殖。如果捕食性昆虫没有按预期繁殖,CI可能是原因。因此,管理捕食性昆虫共生细菌的感染状况可能有助于有效管理农业害虫。
研究小组强调了评估野生N.tenuis种群中CI频率的重要性。他们还指出,“N.tenuis及其相关物种在欧洲、亚洲和其他地区的广泛分布为更好地利用捕食性昆虫进行农业生产和探索CI的进化起源提供了潜力。”
未来的研究将集中于立克次体诱导的CI的机制,这对于有效管理N.tenuis作为生物防治剂以及更好地理解共生细菌对宿主的纵非常重要。
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