腸道共生菌對橘小實蠅雌蟲生殖力的影響研究.pdf

1、橘小實蠅Bactrocera dorsalis(Hendel)在我國分布范圍廣，是危害蔬菜、水果產(chǎn)業(yè)的一種重要農(nóng)業(yè)害蟲。雌成蟲刺破果實表皮產(chǎn)卵后，幼蟲在果實內(nèi)部取食為害，這樣的為害方式使控制雌成蟲的生殖力成為了防治橘小實蠅的關(guān)鍵。本研究首先探究了氮源對雌蟲生殖力的影響，并確定了橘小實蠅雌蟲的生殖發(fā)育關(guān)鍵期。隨后通過抗生素處理以及喂食回補產(chǎn)酸克雷伯氏菌BD177來研究腸道共生微生物通過Insulin/TOR信號通路對橘小實蠅生殖力的作用機

2、制。
　　1、氮源對雌蟲生殖力的影響
　　分別于不同的發(fā)育階段在食物中添加氮源酵母粉，實驗結(jié)果反映出，氮源的攝入是橘小實蠅生殖發(fā)育的重要前提，只取食蔗糖的雌蟲完全喪失產(chǎn)卵能力。橘小實蠅雌蟲羽化10天內(nèi)，氮源缺失對生殖力的限制可通過后期補充氮源來消除。另外，酵母粉在食物中所占的比例也對生殖發(fā)育產(chǎn)生一定的影響，橘小實蠅雌蟲的產(chǎn)卵量依賴于食物中酵母粉所占的比例。
　　取食酵母粉后，氨基酸總量隨著飼料中酵母粉比例的升高而顯著增

3、多，與之相應(yīng)的，Insulin/TOR信號通路的關(guān)鍵信號分子BdInR、BdAkt、BdS6K以及卵黃蛋白BdYP的基因表達量在取食酵母粉后也均有顯著提高。不同氮源水平的飼料還導致了腸道菌群密度上的差異性變化。
　　2、腸道共生菌影響橘小實蠅雌蟲生殖力
　　為了進一步驗證腸道共生菌對生殖發(fā)育的重要作用并探究其分子機理，我們研究了食物營養(yǎng)、腸道共生菌與生殖發(fā)育三者之間的相互關(guān)系。在無抗生素處理的情況下補充喂食菌株BD177，氮

4、源充足型雌蟲產(chǎn)卵能力無變化，而氮源限制型雌蟲產(chǎn)卵能力顯著提升。不同濃度抗生素處理后，腸道菌群豐度的降低會導致橘小實蠅雌蟲取食量下降、血淋巴中總氨基酸含量下減少， BdInR、BdAkt、BdS6K以及BdYP的基因表達量也都出現(xiàn)下調(diào)的現(xiàn)象。在抗生素清除腸道共生菌后，回補喂食菌株BD177，氮源充足型和限制型雌蟲產(chǎn)卵能力均提升。
　　無論在低氮源還是抗生素處理條件下，BD177恢復繁殖能力的同時，取食量，血淋巴中總氨基酸含量，BdI

5、nR、BdAkt、BdS6K和BdYP的表達量也顯著上升。結(jié)果說明腸道菌群的豐度能夠影響橘小實蠅雌蟲的生殖能力，BD177在其生殖發(fā)育中是不可或缺的關(guān)鍵菌株。此外，低營養(yǎng)條件下BD177的恢復效果比氮源充足時更加明顯，說明食物中氮源水平影響了腸道共生微生物與寄主昆蟲之間的相互作用強度。
　　綜合本實驗結(jié)果，腸道共生菌可以通過改變?nèi)∈承袨椋M而改變昆蟲體內(nèi)營養(yǎng)水平與氨基酸信號，在Insulin/TOR信號通路的調(diào)控下最終影響橘小實蠅