利福平與高溫對Cardinium 的滅活效果及其對煙粉虱寄主發(fā)育與繁殖的影響

任素麗，尹祥杰，郭 秋，任順祥，邱寶利

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲學(xué)系，生物防治教育部工程研究中心，廣州 510640)

自然界中，昆蟲與細(xì)菌共生是一種普遍存在的現(xiàn)象，已知目前大約有40%以上的昆蟲體內(nèi)含有內(nèi)共生菌(Zug and Hammerstein，2012)。在昆蟲體內(nèi)，共生菌可以向其寄主提供食物中缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)控昆蟲寄主的生殖方式，對寄主的種群進(jìn)化等起著重要作用(Camargo and Freymuller，1977;Stouthamer et al.，1999;Russell and Moran，2006)。

煙粉虱Bemisia tabaci 是屬于半翅目Hemiptera粉虱科Aleyrodidae 的一類以刺吸式口器取食植物汁液的小型昆蟲。其若蟲和成蟲均能為害植物，通過其針狀的刺吸式口器刺入植物組織，吸食植物汁液，影響植物生長。同時(shí)，煙粉虱在植物葉片上分泌大量蜜露，很易滋生黑色煤污病菌導(dǎo)致煤污病發(fā)生。該病不但影響植物的光合作用(De Barro，1995;Oliveira et al.，2001)而影響植物生長或果實(shí)產(chǎn)量，還會(huì)污染植物和果實(shí)、降低其外觀和品質(zhì)。更為重要的是，煙粉虱還是許多植物病毒的重要傳播媒介，傳毒種類多達(dá)110 余種(Jones，2003)。煙粉虱在世界各地廣泛傳播與蔓延，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到數(shù)十億美元，其危害早已成為全球性的嚴(yán)重問題(White，1998;Qiu et al.，2007)。

煙粉虱之所以能夠在世界各地暴發(fā)成災(zāi)，與其寄主范圍廣，繁殖能力、適應(yīng)能力及抗藥、抗逆能力強(qiáng)等有著密切的關(guān)系，而歸根結(jié)底是與其體內(nèi)存在的共生菌的多樣性密切相關(guān)(Morin et al.，1999;Ghanim and Kontsedalov 2009;Gottlieb et al.，2010)。迄今為止，煙粉虱體內(nèi)已經(jīng)報(bào)到的共生菌種類主要有 7種，即原生共生菌 Portiera aleyrodidarum 和次生共生菌 Wolbachia、Arsenophonus、Hamiltonella、Rickettsia、Cardinium 等(Chiel et al.，2007;Gueguen et al.，2010;Skaljac et al.，2010;Xue et al.，2012)。目前，對煙粉虱內(nèi)共生菌的研究主要集中在Wolbachia、Rickettsia和Hamiltonella 等(Morin et al.，1999;Mahadav et al.，2008;Ghanim and Kontsedalov 2009;Gottlieb et al.，2010;Xue et al.，2012)，而對于共生菌煙粉虱體內(nèi)另一種重要共生菌Cardinium 卻少有研究。目前已有研究證明Cardinium 可以改變寄生蜂寄主的生殖方式及生殖力(Zchori-Fein et al.，2004)。然而，目前國內(nèi)外對Cardinium 在煙粉虱生長發(fā)育、生殖調(diào)控、寄主植物適應(yīng)性等方面的研究尚未有報(bào)道。

本文以煙粉虱為實(shí)驗(yàn)材料，在檢測不同生物型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 侵染情況的基礎(chǔ)上，研究了抗生素(利福平)及高溫處理對Cardinium 活性的影響，以及Cardinium 滅活前后煙粉虱在生長、發(fā)育及繁殖方面的變化，以期更好地了解煙粉虱與Cardinium 之間的共生關(guān)系，為如何利用共生菌開展煙粉虱害蟲的有效防控等提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試植物與蟲源

供試植物棉花Gossypium hirsutum 為本實(shí)驗(yàn)室繁育的健康植株，品種為魯棉研32 號，購自山東省濰坊市種子管理站;供試?yán)ハx為煙粉虱的三種生物型，即B、Q 及Cv 生物型種群(近年來三種生物型分別被提升為MEAM1、Mediterranean 和AsiaII7 隱種，但相關(guān)結(jié)論尚存在一定爭議，為描述方便，本文仍然使用生物型的概念)，其中B 型煙粉虱2011年采集于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)農(nóng)場，寄主為茄子 Solanum melongena;Q 型煙粉虱2013年采集于江蘇省揚(yáng)州市，寄主為辣椒Capsicum annuum;Cv 型煙粉虱2013年采集于廣州市長湴公園，寄主為變?nèi)~木Codiaeum variegatum;三種生物型煙粉虱均繼代保存于生物防治教育部工程研究中心(廣州，華南農(nóng)業(yè)大學(xué))的棉花寄主上，環(huán)境條件為26℃±1℃，RH 65%-75%，光周期16L∶8D。

1.1.2 主要試劑

PCR 檢測試劑，包括蛋白酶K、Ex-Taq 聚合酶、25 mmol/L MgCl2、10×PCR buffer、dNTPs(10 mmol/L)、100 bp 分子量標(biāo)記和PCR 產(chǎn)物純化試劑盒QIAquick Gel Extraction Kit 等購自大連寶生物工程公司;利福平等化學(xué)試劑購自廣州威佳科技有限公司。

1.2 總DNA 的提取

挑取單頭B 型、Q 型和Cv 型煙粉虱成蟲，經(jīng)雙蒸水充分洗滌后置于0.5 mL 離心管中，每管加入3 μL 提取裂解液(1% SDS，1% Triton X-100，1 mM MgCl2;10 mM Tris-Cl pH7.4)，充分研磨勻漿，并補(bǔ)足裂解液至30 μL，然后放入56℃恒溫水浴鍋中裂解2-3 h，最后95℃恒溫水浴鍋中10 min滅活蛋白酶K，置于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 次生共生菌Cardinium 與原生共生菌Portiera的PCR 檢測

PCR 反應(yīng)體系為25 μL，包括0.15 μmol/L 的引物，200 μmol/L dNTPs，1×PCR buffer，50-100 ng 的DNA 模板，1.5U Taq 酶。PCR 反應(yīng)在Eppendorf-PCR 熱循環(huán)儀中進(jìn)行。Cardinium 16S rDNA 擴(kuò)增引物為:F-primer 5'-GCGGTGTA AAATGAGCGTG-3'，R-primer5'-ACCTMTTC TTAACTCAA GCCT-3'。原生共生菌16S rDNA 擴(kuò)增引物為:F-primer 5'-TGCAAGTCGAGCGGC ATCAT-3'，R-primer 5'-AAAGTTCCCGCC TTATGCGT-3'。PCR 反應(yīng)程序?yàn)?94℃預(yù)變性3 min，然后94℃1 min，58℃45 s，72℃1 min，執(zhí)行35個(gè)循環(huán)，最后72℃10 min。

PCR 完成后，取5 μL PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物在1.0%(g/mL)瓊脂糖凝膠上電泳檢測(電壓120 V，電泳緩沖液為0.5×TBE)，PCR 電泳檢測陰性對照為蒸餾水，陽性對照為原生共生菌Portiera 的PCR產(chǎn)物。電泳結(jié)果在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照記錄結(jié)果。在確定目標(biāo)DNA 條帶存在后，利用PCR產(chǎn)物純化試劑盒QIAquick Gel Extraction Kit 回收PCR 產(chǎn)物，并送至深圳華大基因科技服務(wù)有限公司測序，以確定所獲得的PCR 產(chǎn)物為Cardinium共生菌的16S rDNA。每次PCR 檢測10 頭B、Q 和Cv 型煙粉虱成蟲，實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.4 利福平處理對Cardinium 的滅活效果

參考Xue et al.(2012)的方法，將利福平配成了0.5，1.0，2.0 mg/mL 三種濃度的20%蔗糖溶液。選取羽化后2-4 d 的Q 型煙粉虱成蟲約100 頭，對其飼喂三種不同濃度的利福平蔗糖溶液，對照組飼喂不加抗生素的20%的蔗糖溶液。隨后每天隨機(jī)選取10 頭煙粉虱成蟲，通過PCR 方法逐頭檢測處理組與對照組煙粉虱成蟲體內(nèi)Cardinium 的滅活情況。每次試驗(yàn)連續(xù)檢測7 d，不同抗生素處理重復(fù)4 次。試驗(yàn)條件為26℃±1℃，RH 75%-85%，光照16L∶8D。

1.5 高溫處理對Cardinium 的滅活效果

在健康的棉花植株上，用葉片籠(高1.5 cm直徑3 cm)接種Q 型煙粉虱成蟲20 對并讓其產(chǎn)卵24 h，待F1 代羽化2-3 d 后，隨機(jī)挑選20 頭雌煙粉虱成蟲分別置于(36、38、40)±1℃，RH 75%-85%，光照16L∶8D 的人工氣候箱內(nèi)，處理時(shí)間分別為3 d、6 d 和9 d，對照組中煙粉虱一直處于26℃±1℃的條件下，其飼喂條件與處理組相同。處理完畢后，每個(gè)溫度梯度中隨機(jī)挑選10 頭煙粉虱成蟲，利用PCR 方法逐頭檢測處理組與對照組煙粉虱成蟲體內(nèi)Cardinium 的滅活情況，試驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.6 Cardinium 共生菌對煙粉虱發(fā)育與繁殖的影響

1.6.1 Cardinium 陽性與陰性煙粉虱種群的建立

隨機(jī)挑取羽化后2-3 d 的Q 型煙粉虱成蟲10 對，利用葉片籠分別接種于健康干凈的棉花植株上(1 對/葉片)，編號，待其產(chǎn)卵24 h 后將煙粉虱成蟲移除，選留20 粒卵繼續(xù)發(fā)育(F1 代)。待F1 代發(fā)育成3-4 齡若蟲時(shí)，隨機(jī)選取6-8 頭若蟲并利用PCR 技術(shù)逐頭檢測其體內(nèi)Cardinium共生菌的感染情況，當(dāng)被檢測的若蟲全部為Cardinium 陽性時(shí)，該葉片上其它剩余的煙粉虱若蟲也被視為Cardinium 陽性個(gè)體。為了盡量減少遺傳特性的差異程度，待所有Cardinium 陽性個(gè)體發(fā)育到成蟲時(shí)，將其混合并重新挑選10 對成蟲，接種到健康干凈的棉花植株上，讓其繁殖F2 代，并檢測F2 代個(gè)體Cardinium 的感染率，依次直至繁殖到F5 代，所獲得種群被視為具有穩(wěn)定感染率的Cardinium 陽性種群，

煙粉虱Cardinium 陰性種群的建立與陽性種群相似，不同之處是隨機(jī)挑選的Q 型煙粉虱成蟲是來自于1.0 mg/mL 利福平處理5 d 后的種群。逐代檢測F1-F5 煙粉虱若蟲體內(nèi)Cardinium 的感染率，并選取全部為陰性種群的個(gè)體混合繁殖下一代，直至F5 代，所獲得種群被視為穩(wěn)定的Cardinium陰性種群。

1.6.2 煙粉虱Cardinium 陽性與陰性種群的生物學(xué)特性比較

待棉花長至6-8 片真葉時(shí)，選取20 株健康干凈的棉花苗(Cardinium 陽性與陰性種群試驗(yàn)各10株)，每株選取一片大而伸展的葉片并分別進(jìn)行標(biāo)記。利用葉片籠分別接種Cardinium 陽性與陰性粉虱成蟲，25 對/葉，待煙粉虱產(chǎn)卵24 h 后，將成蟲趕走，每個(gè)葉片隨機(jī)選留100 粒卵讓其繼續(xù)繁育。此后，逐日調(diào)查不同處理中煙粉虱卵及若蟲的發(fā)育、存活，成蟲性比等數(shù)據(jù);Cardinium 陽性與陰性粉虱成蟲后，各隨機(jī)選取10 對成蟲，接種到健康干凈的棉花苗上，24 h 更換一次葉片，逐日調(diào)查煙粉虱成蟲的產(chǎn)卵量與壽命。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.7 數(shù)據(jù)處理

利用SAS(9.0，SAS Institute)軟件的PROC MEANS 程序計(jì)算三種生物型煙粉虱體內(nèi)Cardinium的感染率、高溫與抗生素對Q 型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的滅活效果;利用T 檢驗(yàn)、顯著差數(shù)法比較分析煙粉虱Cardinium 陰性種群和陽性種群的發(fā)育歷期、存活率、產(chǎn)卵量、成蟲雌雄性比等生物學(xué)特性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種煙粉虱生物型體內(nèi)Cardinium 與Portiera的感染率

對B、Q 和Cv 生物型煙粉虱體內(nèi)Cardinium與Portiera 的16S rDNA PCR 檢測結(jié)果表明，三種生物型中原生共生菌Portiera 的感染率均為100%，而對于次生共生菌Cardinium 的感染率則因生物型不同而有較大差異，B 型煙粉虱感染率最低，為26.7%±6.64%，Q 型煙粉虱的感染率最高，達(dá)到91.6%±5.38%，Cv 型煙粉虱的感染率與Q 型接近，為82.9%±4.78%(圖1，F(xiàn)2，8=11.46，P＜0.05)。

圖1 三種不同生物型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的感染率Fig.1 The infection rate of Cardinium in three biotypes of Bemisia tabaci

2.2 高溫處理Q 型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的去除效果

PCR 檢測結(jié)果表明，在36、38 和40℃三個(gè)溫度梯度分別處理3 d、6 d 和9 d 后，Q 煙粉虱體內(nèi)的Cardinium 共生菌的檢出率均在90%以上，且與26℃±1℃的對照組Cardinium 的檢出率無顯著差異(圖2，3 d 處理組F3，11=1.52，P=0.676;6 d處理組F3，11=1.33，P=0.619;9 d 處理組F3，11=1.87，P=0.563)，表明36℃-40℃的高溫對煙粉虱體內(nèi)Cardinium 共生菌無有明顯的滅活作用。

圖2 不同高溫和處理時(shí)間去除Q 型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的情況Fig.2 Inactive efficiencies of the different high temperature and different treatment time to Cardinium in Bemisia tabaci biotype Q

2.3 利福平處理Q 型煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的去除效果

利用0.5，1.0，2.0 mg/mL 三種濃度的利福平-蔗糖溶液，飼喂Q 型煙粉虱雌成蟲，此后連續(xù)7 d對煙粉虱體內(nèi)Cardinium 共生菌的檢測結(jié)果見圖3。與飼喂20%蔗糖溶液的對照組相比，取食了含有0.5，1.0，2.0 mg/mL 利福平的蔗糖溶液后，煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的檢出率隨著飼喂時(shí)間的延長而逐漸降低，并且利福平溶液濃度越大，其處理組Cardinium 的檢出率下降越明顯，說明對Cardinium 的滅活效果越好。在0.5 mg/mL 利福平處理組，Cardinium 的感染率從第1 天的95%降到了第7 天的50%，而在1.0 mg/mL 利福平處理組，Cardinium 的感染率從第1 天的92.5% 降到了第7 天的2.5%;然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)利福平濃度增加至2.0 mg/mL 時(shí)，在飼喂5 d 后煙粉虱體內(nèi)的Cardinium 已呈陰性。另一方面，隨著利福平飼喂?jié)舛鹊脑黾?，煙粉虱成蟲的存活率下降明顯，在2.0 mg/mL 處理組，第4 天時(shí)煙粉虱的存活率僅為11.5%，第 5 天幾乎全部死亡，而在1.0 mg/mL處理組，煙粉虱第4-7 天的存活率在31.3%-68.7%之間(數(shù)據(jù)未全部列出)，因此，綜合Cardinium 滅活效果及對煙粉虱存活率影響兩方面的考慮，使用1.0 mg/mL 的利福平濃度對煙粉虱體內(nèi)的Cardinium 進(jìn)行滅活比較適宜。

圖3 不同濃度利福平溶液飼喂滅活Q 型煙粉虱內(nèi)共生菌Cardinium 的效果Fig.3 Inactive efficiencies of the different rifampicin concentration to Cardinium in Bemisia tabaci biotype Q

2.4 煙粉虱Cardinium 陰性種群和陽性種群的生物學(xué)特性比較

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Cardinium 陽性與陰性煙粉虱種群在發(fā)育、存活及繁殖等方面存在一定的差異。在26℃±1℃的條件下，與Cardinium 陽性的Q 型煙粉虱種群相比，陰性的Q 型煙粉虱卵期、若蟲期及偽蛹期的發(fā)育歷期均有所延長，整個(gè)世代的發(fā)育歷期與Cardinium 陽性煙粉虱種群延遲了3.1 d，差異達(dá)到顯著水平(圖4，T=10.42，P=0.032)。同時(shí)，與Cardinium 陽性的Q 型煙粉虱相比，Cardinium 陰性的Q 型煙粉虱不同階段的存活率均有所下降，且卵期的存活率、卵-成蟲的存活率與Cardinium 陽性煙粉虱種群差異達(dá)到顯著水平(圖5，T=8.72，P=0.018)。此外，調(diào)查結(jié)果表明，陽性種群后代中的雌雄性比(♀∶♂)約為1.12∶1，而陰性種群后代的雌雄性比(♀∶♂)約為0.94∶1，說明Cardinium 共生菌對Q 型煙粉虱種群后代的性比也有一定的影響，感染Cardinium 在一定程度上增加了后代的雌性比例。

圖4 Cardinium 陽性與陰性Q 型煙粉虱的發(fā)育歷期比較Fig.4 The development time of Cardinium positive and negative Bemisia tabaci biotype Q

圖5 Cardinium 陽性與陰性Q 型煙粉虱的世代存活率比較Fig.5 The rate of survival of Cardinium positive and negative Bemisia tabaci biotype Q

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，羽化后第3-8 天是Cardinium 陽性與陰性Q 型煙粉虱種群的產(chǎn)卵高峰期，此后產(chǎn)卵量逐日下降。羽化后前15 d 的產(chǎn)卵量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，陽性與陰性種群的單雌產(chǎn)卵量分別為128.3 粒/頭和107.0 粒/頭，逐日產(chǎn)卵量雖有差異但差異并不顯著(圖6)。

圖6 Q 型煙粉虱Cardinium 的陰性種群和陽性種群在棉花上逐日產(chǎn)卵量Fig.6 The age-specific oviposition of Cardinium positive and negative Bemisia tabaci biotype Q on cotton

3 結(jié)論與討論

眾所周知，煙粉虱是世界性分布的重大農(nóng)業(yè)害蟲，目前煙粉虱體內(nèi)的多種原生和次生共生菌種類已被發(fā)現(xiàn)報(bào)道，其生物學(xué)與生態(tài)學(xué)功能及作用機(jī)制也成為人們研究的熱點(diǎn)問題。就國內(nèi)廣泛分布的B 與Q 煙粉虱而言，Chu et al.(2011)發(fā)現(xiàn)山東省內(nèi)的B 型與Q 型煙粉虱體內(nèi)，Cardinium的感染率分別為4.8%和12.2%;潘慧鵬(2012)對全國17個(gè)B 型和44個(gè)Q 型煙粉虱種群體內(nèi)的進(jìn)行了檢測，發(fā)現(xiàn)其中2個(gè)B 型種群(北京與天津)、21個(gè)Q 型種群中都感染有Cardinium 共生菌，其中采集自北京海淀地區(qū)的B 型雌性煙粉虱體內(nèi)Cardinium 共生菌的感染率為100%，雄性個(gè)體的感染率為66.7%，Q 型煙粉虱中也以北京種群最高，約為83.3%;而在浙江，Bing et al.(2013)對國內(nèi)6個(gè)煙粉虱隱種的340個(gè)煙粉虱個(gè)體進(jìn)行共生菌檢測，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)入侵型的B、Q 煙粉虱中未有Cardinium 的感染;在本研究中B 型與Q 型煙粉虱Cardinium 的分別為26.7%與91.6%。以上研究表明，不同煙粉虱生物型、同一生物型不同地理種群甚至是相同生物型和地理種群在不同時(shí)間段，煙粉虱體內(nèi)的共生菌類型都可能存在較大的差異(Chiel et al.，2007;Ahmed et al.，2010;Chu et al.，2011;潘慧鵬，2011;Bing et al.，2013)。

昆蟲內(nèi)共生菌對溫度很敏感，所以高溫處理是一種滅活昆蟲體內(nèi)共生菌的方法(O，Neill and Karr，1990)。已有研究表明，30℃以上的高溫就可以消除寄主體內(nèi)的內(nèi)共生菌Wolbachia，但效率不如利福平等抗生素，同時(shí)也不排除有一些內(nèi)生菌是耐高溫的(Werren，1997;van Opijnen and Breeuwer，1999;Kyei-Poku et al.，2003;Yusuf and Turner，2004)。在本研究中，利用36-40℃的高溫處理3-9 d 時(shí)間，仍未能將Q 型煙粉虱體內(nèi)的Cardinium 的滅活，說明本實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的高溫及處理時(shí)間對Cardinium 活性的影響很小，推測煙粉虱體內(nèi)Cardinium 可能具有耐高溫的特性。Gotoh et al.(2007)利用35℃和40℃高溫，對紅蜘蛛Tetranychus cinnbarinus 處理3 d 和7 d，也未能將紅蜘蛛體內(nèi)中的Cardinium 去除，但卻滅活了紅蜘蛛體內(nèi)的次生共生菌 Wolbachia，間接證明了Cardinium 比Wolbachia 耐高溫。至于高溫是否能夠滅活或去除煙粉虱體內(nèi)的Cardinium，其要求的溫度與處理時(shí)間如何，有待于進(jìn)一步展開相關(guān)研究。

在昆蟲共生菌領(lǐng)域的研究中，往往通過兩種方式獲得某種共生菌為陰性的昆蟲種群，一種是陰性個(gè)體篩選與繼代繁殖法(本研究即采用此種方法)，第二種是共生菌滅活法。本研究對利用利福平滅活煙粉虱體內(nèi)Cardinium 的條件進(jìn)行了比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同濃度的利福平處理Q 煙粉虱，不僅對Cardinium 的滅活效果不同，而且對煙粉虱本身也存在不同的影響。利用0.5 mg/mL 的利福平溶液飼喂Q 型煙粉虱，雖然對煙粉虱生命力的影響較小，但7 d 內(nèi)無法將Cardinium 完全滅活或去除;利用2.0 mg/mL 的利福平濃度處理Q 型煙粉虱，雖然對Cardinium 的滅活效果較好，但煙粉虱存活率很低，死亡率高，說明此濃度的利福平溶液對煙粉虱生命力的負(fù)面影響較大，不利于后期的科學(xué)研究。因此，本文的研究結(jié)果認(rèn)為，利用1.0 mg/mL 的利福平溶液飼喂Q 型煙粉虱，在7-8 d 可以將Q 型煙粉虱體內(nèi)的Cardinium 滅活，進(jìn)而有機(jī)會(huì)獲得Cardinium 的陰性種群。Xue et al.(2012)也推薦利用1.0 mg/mL 的利福平溶液滅活雙斑蚜小蜂體內(nèi)的Wolbachia，推測兩種內(nèi)共生菌或者煙粉虱-Cardinium 與蚜小蜂-Wolbachia 兩個(gè)研究體系對在對利福平的耐受性方面差別不大。

細(xì)胞質(zhì)遺傳的內(nèi)共生菌，如Wolbachia 等，可以通過提高寄主昆蟲(節(jié)肢動(dòng)物)的適合度和種群數(shù)量增加自己種群傳播的機(jī)會(huì)(Douglas，1994;Xue et al.，2012)。共生菌Cardinium 與Wolbachia有很多相似之處，二者都是通過細(xì)胞質(zhì)遺傳，且都能通過誘導(dǎo)胞質(zhì)不親和、孤雌生殖和雌性化調(diào)控宿主的生殖方式。在本研究中，Cardinium 陰性的Q 型煙粉虱與陽性種群相比，發(fā)育延遲，存活率降低，雄性比例增加，這與Xue et al.(2012)滅活雙斑蚜小蜂體內(nèi)的Wolbachia 共生菌后，蚜小蜂表現(xiàn)出的生物學(xué)變化相似，表明Cardinium 的感染是有利于Q 型煙粉虱的生長發(fā)育與存活的，也同樣說明細(xì)胞質(zhì)遺傳的內(nèi)生菌Cardinium 能提高其昆蟲寄主的適合度。

概括而言，煙粉虱之所以具有分布與寄主范圍廣、抗藥性與適應(yīng)能力強(qiáng)，繁殖力大等特點(diǎn)，與其體內(nèi)含有多種內(nèi)共生菌密不可分。研究Cardinium 感染與否及其生物學(xué)特性的變化，有助于更全面地了解煙粉虱暴發(fā)危害的生態(tài)學(xué)機(jī)制。此外，Cardinium 共生菌的寄主廣泛，研究其對煙粉虱寄主的生物學(xué)影響，對今后開展蚜蟲、害螨、飛虱等其它刺吸式害蟲的暴發(fā)危害也有重要的參考價(jià)值。

References)

Ahmed MZ，Ren SX，Xue X，et al.Prevalence of endosymbionts in Bemisia tabaci populations and their in vivo sensitivity to antibiotics［J］.Current Microbiology，2010，61:322-328.

Bing XL，Ruan YM，Rao Q，et al.Diversity of secondary endosymbionts among different putative species of the whitefly Bemisia tabaci［J］.Insect Science，2013，20(2):194-206.

Camargo EP，F(xiàn)reymuller E.Endosymbiont as supplier of ornithine carbamoyl transferase in a trypanosomatid［J］.Nature，1977，270(5632):52-53.

Chiel E，Gottlieb Y，Zchori-Fein E，et al.Biotype-dependent secondary symbiont communities in sympatric populations of Bemisia tabaci［J］.Bulletin of Entomological Research，2007，97:407-413.

Chu D，Gao CS，De Barro P，et al.Further insights into the strange role of bacterial endosymbionts in whitefly，Bemisia tabaci:comparison of secondary symbionts from biotypes B and Q in China［J］.Bulletin of Entomological Research，2011，101(04):477-486.

De Barro PJ.Bemisia tabaci biotype B:a review of its biology，distribution and control［J］.CSIRO Australia Division of Entomology Technical Paper，1995，33:57.

Douglas AE.Symbiotic Interactions［M］.New York:Oxford University Press，1994.

Ghanim M，Kontsedalov S.Susceptibility to insecticides in the Q biotype of Bemisia tabaci is correlated with bacterial symbiont densities［J］.Pest Management Science，2009，65(9):939-942.

Gotoh T，Noda H，Ito S.Cardinium symbionts cause cytoplasmic incompatibility in spider mites［J］.Heredity，2007，98:13-20.

Gottlieb Y，Zchori-Fein E，Mozes-Daube N，et al.The transmission efficiency of tomato yellow leaf curl virus is correlated with the presence of a specific symbiotic bacterium species［J］.Journal of Virology，2010，84:9310-9317.

Gueguen G，Vavre F，Gnankine O，et al.Endosymbiont metacommunities，mtDNA diversity，and the evolution of the Bemisia tabaci(Hemiptera:Aleyrodidae)complex［J］.Molecular Ecology，2010，19:4365-4378.

Jones DR.Plant viruses transmitted by whiteflies［J］.European Journal of Plant Pathology，2003，109，195-219.

Kyei-Poku GK，F(xiàn)loate KD，Benkel B，et al.Elimination of Wolbachia from Urolepis rufipes(Hymenoptera:Pteromalidae)with heat and antibiotic treatments:implications for host reproduction［J］.Biocontrol Science and Technology，2003，13(3):341-354.

Mahadav A，Gerling D，Gottlieb Y，et al.Parasitization by the wasp Eretmocerus mundus induces transcription of genes related to immune response and symbiotic bacteria proliferation in the whitefly Bemisia tabaci［J］.BMC Genomics，2008，9:342.

Morin S，Ghanim M，Zeidan M，et al.A GroEL homologue from endosymbiotic bacteria of the whitefly Bemisia tabaci is implicated in the circulative transmission of tomato yellow leaf curl virus［J］.Virology，1999，30:75-84.

O'Neill SL，Karr TL.Bidirectional incompatibility between conspecific populations of Drosophila simulans［J］.Nature，1990，348:178-180.

Oliveira MRV，Henneberry TJ，Anderson P.History，current status，and collaborative research projects for Bemisia tabaci［J］.Crop Protection，2001，20(9):709-723.

Pan HP.Studies on the Ecological Mechanism of Displacement of Bemisia tabaci B biotype by Q biotype［D］.Beijing:China Agricultural Science Press，2012.［潘慧鵬.煙粉虱Q 型替代B型的生態(tài)學(xué)機(jī)制研究［D］.北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院出版，2012］

Qiu BL，Coats SA，Ren SX，et al.Phylogenetic relationships of native and introduced Bemisia tabaci(Homoptera:Aleyrodidae)from China and India based on mtCOI DNA sequencing and host plant comparisons［J］.Progress in Natural Science，2007，17(6):645-654.

Russell JA，Moran NA.Costs and benefits of symbiont infection in aphids:variation among symbionts and across temperatures［J］.Proceedings of the Royal Society of London(Series B):Biological Sciences，2006，273:603-610.

Skaljac M，Zanic K，Ban SG，et al.Co-infection and localization of secondary symbionts in two whitefly species［J］.BMC Microbiology，2010，10:142.

Stouthamer R，Breeuwer JAJ，Hurst GDD.Wolbachia pipientis:microbial manipulator of arthropod reproduction［J］.Annual Review of Microbiology，1999，53:71-102.

van Opijnen T，Breeuwer JAJ.High temperatures eliminate Wolbachia，a cytoplasmic incompatibility inducing endosymbiont，from the two-spotted spider mite［J］.Experimental and Applied Acarology，1999，23:871-881.

Werren JH.Biology of Wolbachia［J］.Annual Review of Entomology，1997，42:587-609.

White J.Silverleaf whitefly extends range［J］.California Agriculture，1998，52:6-7.

Xue X，Li SJ，Ahmed MZ，et al.Inactivation of Wolbachia reveals its biological roles in whitefly host［J］.PLoS One，2012，7(10):e48148.

Zchori-Fein E，Perlman SJ.Characterization of a‘Bacteroidetes’symbiont in Encarsia wasps(Hymenoptera:Aphelinidae):proposal of‘Candidatus Cardinium hertigii’［J］.International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，2004，54:961-968.

Zug R，Hammerstein P.Still ahost of hosts for Wolbachia:analysis of recent data suggests that 40% of terrestrial arthropod species are infected［J］.PLoS One，2012，7(6):e38544.