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不同寄主源栎实象共生细菌多样性

生态学杂志 2024年

作者：柳璎珊应玥彭嫔嫔骆剑锋李志红张威舒金平中国林业科学研究院亚热带林业研究所南京林业大学浙江林信林业技术服务有限公司 4. 杭州富阳国有农林资产经营有限公司

为揭示两种栎实象的共生细菌的多样性与种群差异，探讨两种栎实象取食不同寄主植物对栎实象共生细菌的影响，为进一步揭示共生细菌在栎实象寄主适应中的作用提供更多信息，本研究选取取食多穗石柯（Lithocarpus polystachyus）、钩锥（C... 详细信息

为揭示两种栎实象的共生细菌的多样性与种群差异，探讨两种栎实象取食不同寄主植物对栎实象共生细菌的影响，为进一步揭示共生细菌在栎实象寄主适应中的作用提供更多信息，本研究选取取食多穗石柯（Lithocarpus polystachyus）、钩锥（Castanopsis tibetana）和苦槠（Castanopsis sclerophylla）的二斑栎实象（多寄主）（Curculio bimaculatus）和仅取食钩锥的栗实象（专寄主）（Curculio davidi）两种栎实象，利用Illumina二代测序技术对其幼虫体内共生细菌的16S rRNA V3-V4区序列进行高通量测序，并基于OTU进行群落Alpha、Beta多样性分析与差异比较分析。经过Illumina质控，共得到919980条优化序列，分属914个OTU，分布在24个门，53个纲，129个目，219个科，400个属。变形菌门（Porteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteriota）在各组样品中均占优势。取食不同植物的栎实象共生细菌Alpha多样性差异显著，而Beta多样性分析显示群落结构较为相似。取食钩锥的两种栎实象中均未发现沃尔巴克氏体属（Wolbachia）、欧文氏菌属（Erwinia），Alpha多样性无显著差异，但栗实象中缺乏短小杆菌属（Curtobacterium）、链霉菌属（Streptomyces）、红球菌属（Rhodococcu），且伴蝇菌属（Sodalis）和立克次体属（Rickettsia）丰度极低。研究表明，取食不同植物对栎实象的共生细菌的多样性与丰富度影响较大，而栎实象的种类则主要影响共生细菌的群落结构。

关键词：共生细菌栎实象 16S rRNA 群落结构寄主适应

一株可降解膦酸酯东海原甲藻共生细菌的分离及其促藻效应

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海洋学报 2024年

作者：崔玉栋刘鸿环陈锦雪泉州师范学院海洋与食品学院福建省海洋藻类活性物质制备与功能开发重点实验室

海洋中的膦酸酯（C-P键有机磷）是可供浮游植物利用的一种潜在磷源。甲藻自身无法直接利用膦酸酯，但是其共生细菌可将膦酸酯降解为磷酸盐，从而促进藻细胞的生长。然而，目前尚未有针对特定菌株的相关研究。本研究在2-氨基乙基膦酸（2-... 详细信息

海洋中的膦酸酯（C-P键有机磷）是可供浮游植物利用的一种潜在磷源。甲藻自身无法直接利用膦酸酯，但是其共生细菌可将膦酸酯降解为磷酸盐，从而促进藻细胞的生长。然而，目前尚未有针对特定菌株的相关研究。本研究在2-氨基乙基膦酸（2-AEP）作为唯一磷源条件下对东海原甲藻进行培养，对其中的共生细菌进行分离纯化，初步得到5种细菌。基因组测序结果表明，其中一株尹氏菌属细菌Yoonia sp. PD-AEP-1中存在两种C-P裂解酶途径。通过藻菌共培养实验对菌株功能进行验证，结果显示，将藻细胞处理至磷饥饿状态之后，同时加入2-AEP与PD-AEP-1悬液，与只加2-AEP或只加细菌悬液的条件相比，藻细胞生长速率和体系内磷酸盐浓度显著升高，同时碱性磷酸酶活性及非光化学淬灭值则明显降低，表明PD-AEP-1具备将2-AEP降解为磷酸盐的能力，进而缓解了东海原甲藻细胞的磷限制状态，有效促进了藻细胞的生长。该研究表明，东海原甲藻共生细菌在降解膦酸酯从而为藻细胞提供磷源方面扮演着一定角色，这一过程很可能有助于东海原甲藻赤潮的爆发，凸显了海洋生态系统中藻-菌相互作用的重要性。

关键词：膦酸酯东海原甲藻共生细菌促藻效应赤潮

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褐飞虱和白背飞虱混合饲养中的共生细菌转移

昆虫学报 2024年第5期67卷 643-650页

作者：高唯漪蔡廷卫高园园黎成越任志杰何顺李建洪万虎华中农业大学植物科学技术学院农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室武汉430070

【目的】探究褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera的种间互作是否会导致其共生细菌的变化。【方法】分别对褐飞虱和白背飞虱进行单独饲养或混合饲养,并基于16S rRNA基因测序,分析不同饲养褐飞虱和白背飞虱种群共生... 详细信息

【目的】探究褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera的种间互作是否会导致其共生细菌的变化。【方法】分别对褐飞虱和白背飞虱进行单独饲养或混合饲养,并基于16S rRNA基因测序,分析不同饲养褐飞虱和白背飞虱种群共生细菌的多样性。【结果】混合饲养的与单独饲养的相比,褐飞虱和白背飞虱的共生菌群落结构均发生明显变化且具有趋同现象;混合饲养的褐飞虱共生细菌多样性比单独饲养的显著增加;褐飞虱中的133个扩增子序列变异(amplicon sequence variants,ASVs)和白背飞虱中的143个ASVs被定义为潜在的水平转移物种。【结论】褐飞虱和白背飞虱的种间互作改变了其共生细菌群落,研究结果为深入研究基于共生细菌的稻飞虱种间互作提供了新视角。

关键词：褐飞虱白背飞虱水稻害虫种间互作共生细菌

胰岛素对昆虫病原线虫卡森斯氏线虫0657L生长发育及其共生细菌伯氏致病杆菌0657L的影响

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昆虫学报 2024年第1期67卷 38-47页

作者：李茜童陈红王兴铎钱秀娟甘肃农业大学植物保护学院甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室兰州730070

【目的】为探讨胰岛素对昆虫病原线虫卡森斯氏线虫Steinernema kraussei 0657L生长发育及其共生细菌的影响。【方法】吸取1.5 mL 3000头/mL的卡森斯氏线虫0657L悬浮液侵染大蜡螟Galleria mellonella 3龄幼虫,25℃培养24 h后分离卡森斯... 详细信息

【目的】为探讨胰岛素对昆虫病原线虫卡森斯氏线虫Steinernema kraussei 0657L生长发育及其共生细菌的影响。【方法】吸取1.5 mL 3000头/mL的卡森斯氏线虫0657L悬浮液侵染大蜡螟Galleria mellonella 3龄幼虫,25℃培养24 h后分离卡森斯氏线虫0657L的共生细菌伯氏致病杆菌Xenorhabdus bovenii 0657L;分别用1∶500胰岛素和1∶5000胰岛素处理伯氏致病杆菌0657L后饲喂卡森斯氏线虫0657L,借助体视显微镜观测伯氏致病杆菌0657L在胰岛素处理1~6 d时的菌落直径并计算生长速率,计算卡森斯氏线虫0657L寿命、存活率、每30 s头部摆动次数和每30 s吞咽次数,评价其平均寿命、运动能力及吞咽能力。【结果】与空白对照组相比,1∶5000胰岛素和1∶500胰岛素处理组伯氏致病杆菌0657L的菌落直径在对数生长期(处理2 d时)可分别增大77.2%和54.0%,生长速率可由空白对照组的68.0μm/d分别提高至120.4和104.7μm/d;卡森斯氏线虫0657L寿命分别延长27.3%和45.5%;卡森斯氏线虫0657L 3龄幼虫每30 s头部摆动次数分别提高56.3%和74.7%,3和4龄幼虫及成虫每30 s吞咽次数分别提高50.9%和65.5%,26.8%和35.2%及23.7%和21.1%。【结论】胰岛素可以显著促进卡森斯氏线虫0657L共生细菌伯氏致病杆菌0657L单菌落的生长和提高其生长速率,能够通过伯氏致病杆菌0657L间接延长卡森斯氏线虫0657L的寿命,提高昆虫病原线虫的运动和吞咽能力。本研究结果可以为延长昆虫病原线虫商品货架期提供科学依据,为昆虫病原线虫的高效生物防治提供理论基础。

关键词：卡森斯氏线虫伯氏致病杆菌胰岛素昆虫病原线虫共生细菌生长发育寿命运动吞咽

扶桑绵粉蚧共生细菌 Delftia 的多样性与侵染动态

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昆虫学报 2024年第7期67卷 932-942页

作者：郑奕然倪美虹杨欣怡李紫成蒋明星浙江大学昆虫科学研究所农业部农业昆虫学重点实验室浙江省作物病虫生物学重点实验室杭州310058

【目的】本研究旨在明确昆虫共生细菌伯克氏菌目(Burkholderiales)丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)Delftia在扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis中的多样性、丰度动态和感染部位。【方法】克隆并测序扶桑绵粉蚧5个不同地理种群[浙江兰溪(寄... 详细信息

【目的】本研究旨在明确昆虫共生细菌伯克氏菌目(Burkholderiales)丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)Delftia在扶桑绵粉蚧Phenacoccus solenopsis中的多样性、丰度动态和感染部位。【方法】克隆并测序扶桑绵粉蚧5个不同地理种群[浙江兰溪(寄主:木芙蓉Hibiscus mutabilis)、浙江东阳(寄主:辣椒Capsicum annuum)、浙江杭州西湖区(寄主:大花马齿苋Portulaca grandiflora)、浙江杭州临平区(寄主:大花马齿苋)和广西防城港(寄主:朱槿Hibiscus rosa-sinensis)]3龄若虫肠道中细菌的16S rRNA基因片段,对Delftia株系进行鉴定和系统发育分析;采用qPCR定量分别取食棉花和番茄的扶桑绵粉蚧不同发育阶段(1-3龄若虫、初羽化成虫及2,4和6日龄成虫以及开始产蚧后2和4 d的成虫)整虫和其中取食番茄的上述各发育阶段成虫肠道和2,4和6日龄成虫卵巢中Delftia 16S rRNA基因的拷贝数;借助荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测扶桑绵粉蚧初羽化成虫肠道和马氏管中Delftia的侵染动态;分析扶桑绵粉蚧从寄主植物获得Delftia的可能性。【结果】扶桑绵粉蚧各地理种群3龄若虫所感染细菌Delftia的16S rRNA基因片段序列极为相似(相似度>99%),为同一个种Delftia sp.的不同菌株,且与部分其他昆虫、植物中及根际的Delftia系统发育关系十分接近。在若虫期,取食棉花和番茄扶桑绵粉蚧Delftia丰度均随龄期增大逐渐上升,但成虫期Delftia丰度变化因寄主植物而异,取食棉花扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度较高6日龄成虫内Delftia丰度明显下降,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也有下降趋势;取食番茄扶桑绵粉蚧2日龄成虫内Delftia丰度显著下降,6日龄成虫内Delftia丰度明显上升,开始产蚧后4 d成虫内Delftia丰度也上升。初羽化成虫肠道和卵巢中Delftia丰度与扶桑绵粉蚧发育期关系密切,其中肠道中丰度随成虫发育推进呈缓慢下降趋势,卵巢中则自羽化至6日龄有一逐渐上升过程。成虫中肠和马氏管中均存在Delftia,但以马氏管中相对较多;扶桑绵粉蚧及其寄主番茄和棉花中存在极为相似的Delftia株系。【结论】扶桑绵粉蚧中Delftia菌的多样性很低,在宿主肠道、卵巢和马氏管中均有分布,其丰度受扶桑绵粉蚧生长发育阶段和寄主植物种类影响,在来源上存在从寄主植物获得Delftia的可能性。

关键词：扶桑绵粉蚧共生细菌 Delftia 细菌多样性细菌丰度侵染动态

一种天然共生细菌通过酸化伊蚊肠道抑制蚊媒病毒感染传播

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科学通报 2024年第21期69卷 3070-3072页

作者：高涵胡文倩王四宝新基石科学实验室中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室中国科学院分子植物科学卓越创新中心中国科学院植物生理生态研究所上海200032

登革热、寨卡热、基孔肯雅热、西尼罗热和黄热病等蚊媒病毒传染病,每年导致全球数亿人感染,对全球公共卫生构成了严峻威胁^([1]).登革热和寨卡热是两种最具代表性的蚊媒病毒传染病,登革热是传播最广的虫媒病毒,在全球100多个国家感染流... 详细信息

登革热、寨卡热、基孔肯雅热、西尼罗热和黄热病等蚊媒病毒传染病,每年导致全球数亿人感染,对全球公共卫生构成了严峻威胁^([1]).登革热和寨卡热是两种最具代表性的蚊媒病毒传染病,登革热是传播最广的虫媒病毒,在全球100多个国家感染流行,每年引发约4亿人感染^([2]).据世界卫生组织(WHO)统计显示,在过去20年中,登革热的全球发病率显著上升,已经成为全球严重的公共卫生负担.2000~2019年,世界卫生组织记录了全球报告病例的10倍激增.自2023年初以来,全球范围内登革热病例激增,已蔓延到以前未受登革热影响的地区.

关键词：基孔肯雅热感染传播蚊媒病毒全球公共卫生登革热虫媒病毒共生细菌报告病例

苹果绵蚜体内共生细菌组成及高温对其多样性的影响

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山东农业科学 2024年第7期56卷 80-88页

作者：朱雁飞李慧芳亓方剑范银君滕子文周昊谭秀梅万方浩周洪旭青岛农业大学植物医学学院/山东省环境友好型农业有害生物防治工程技术研究中心/山东省生物入侵与生态安全高校特色实验室/中澳农业与环境健康联合研究院山东青岛266109 中国农业科学院深圳农业基因组研究所广东深圳518120

苹果绵蚜是苹果园中的重要害虫,高温不利于其发生为害,为明确苹果绵蚜体内共生细菌的物种组成及共生细菌是否介导高温影响苹果绵蚜适合度,本研究利用Illumina MiSeq测序平台测定苹果绵蚜体内共生细菌的16S rDNA序列,并分析物种组成及高... 详细信息

苹果绵蚜是苹果园中的重要害虫,高温不利于其发生为害,为明确苹果绵蚜体内共生细菌的物种组成及共生细菌是否介导高温影响苹果绵蚜适合度,本研究利用Illumina MiSeq测序平台测定苹果绵蚜体内共生细菌的16S rDNA序列,并分析物种组成及高温对共生细菌多样性和相对丰度的影响。通过测序共获得823 258条高质量序列,5 139个OTUs,变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、拟杆菌纲(Bacteroidia)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)为优势菌纲,拟杆菌目(Bacteroidales)、β-变形杆菌目(Betaproteobacteriales)和肠杆菌目(Enterobacteriales)为优势菌目;若蚜的共生细菌各龄期高度相似,与成蚜有较大差异,其中成蚜中的果胶杆菌属(Pectobacterium,29.76%)和苍白杆菌属(Ochrobactrum,13.68%)相对丰度高于若蚜,而栖热菌属(Thermus,2.72%)和贪铜菌属(Cupriavidus,1.42%)相对丰度低于若蚜;在高温下苹果绵蚜体内共生细菌多样性显著降低,同时,具杀虫作用的假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度随温度升高逐渐升高,有利于宿主取食的果胶杆菌属和维持存活的不动杆菌属(Acinetobacter)相对丰度随温度升高逐渐降低,推测以上3种共生细菌的变化是高温降低苹果绵蚜适合度的关键。本研究明确了苹果绵蚜体内共生细菌的物种组成及高温对共生细菌的影响,可为研究共生细菌与宿主间互作,解析高温降低苹果绵蚜适合度机制奠定理论基础。

关键词：苹果绵蚜高温 16S rDNA 共生细菌多样性适合度

强光及高温诱发白化的中国绿水螅共生细菌多样性的特征

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现代生物医学进展 2024年第8期24卷 1401-1410页

作者：杨凯宁卜莉萍李桂丽段丽丽潘红春安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000

目的:探究强光及高温诱发白化的中国绿水螅共生细菌多样性的特征。方法:以光照强度2000 Lux和温度25℃条件为对照,分别在强光胁迫(6000 Lux,25℃)、高温胁迫(2000 Lux,33℃)以及强光和高温联合胁迫(6000 Lux,33℃)等3种条件下进行诱导... 详细信息

目的:探究强光及高温诱发白化的中国绿水螅共生细菌多样性的特征。方法:以光照强度2000 Lux和温度25℃条件为对照,分别在强光胁迫(6000 Lux,25℃)、高温胁迫(2000 Lux,33℃)以及强光和高温联合胁迫(6000 Lux,33℃)等3种条件下进行诱导中国绿水螅白化的实验。白化实验进行到21天后,采用对单个水螅细胞中的共生藻进行计数的方法检测绿水螅白化的程度,同时通过16S r DNA高通量测序的方法分析绿水螅共生细菌多样性及丰度变化。结果:在强光胁迫、高温胁迫及强光和高温联合胁迫下绿水螅体内共生藻数量均显著减少(P共生细菌中蓝细菌门(Cyanobacteria)的丰度上升,而在强光和高温联合胁迫下绿水螅共生细菌中不但蓝细菌门的丰度上升,绿硫菌门(Chlorobi)的丰度也明显提高。此外,KEGG富集分析结果表明发生白化的绿水螅共生细菌与亚油酸、类胡萝卜素及甜菜红色素等抗氧化剂的合成和代谢相关。结论:蓝细菌和绿硫菌的光合作用产物有可能被水螅宿主所利用、以弥补水螅宿主由于共生藻的减少带来的营养缺乏;强光和高温胁迫下绿水螅出现白化现象后共生细菌多样性朝有利于提高水螅宿主抗氧化能力的方向发生变化。

关键词：中国绿水螅共生藻白化共生细菌抗氧化能力

共生细菌对盐生小球藻富集和转化砷酸盐的影响

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环境科学 2016年第9期37卷 3438-3446页

作者：许平平刘聪王亚郑燕恒张春华葛滢南京农业大学资源与环境科学学院江苏省海洋生物学重点实验室南京210095 南京农业大学生命科学实验中心元素与生命科学示范实验室南京210095

藻菌共生体系在污水处理和环境修复等方面具有良好的应用前景.为探讨共生细菌对小球藻富集和转化砷酸盐[As（Ⅴ）]的影响,本研究采用批次培养实验,设置0～750μg·L^-1As（Ⅴ）,暴露7 d后测定无菌和带菌的盐生小球藻（Chlorella salina... 详细信息

藻菌共生体系在污水处理和环境修复等方面具有良好的应用前景.为探讨共生细菌对小球藻富集和转化砷酸盐[As（Ⅴ）]的影响,本研究采用批次培养实验,设置0～750μg·L^-1As（Ⅴ）,暴露7 d后测定无菌和带菌的盐生小球藻（Chlorella salina）对砷的吸收、吸附和形态转化.小球藻的共生细菌经分离、培养与16S rRNA鉴定,确定为盐单胞菌（Halomonas sp.）.该菌存在时,小球藻细胞对砷的吸附显著增加,但对砷的吸收显著降低,从而降低了As（Ⅴ）对小球藻的毒性效应.无菌和带菌小球藻胞内的砷形态均以As（Ⅴ）为主;前者As（Ⅲ）的比例为8.99%～11.52%,后者则检测到少量的一甲基砷（MMA）和二甲基砷（DMA）（0.02%～0.04%）.盐单胞菌单独培养时,培养液中的砷以As（Ⅲ）为主要形态,As（Ⅴ）所占比例为7.59%～26.80%,表明该细菌具有较强的砷酸盐还原能力.不同浓度As（Ⅴ）暴露7 d后,带菌小球藻对溶液中砷的去除率为19.81%～41.08%,高于盐单胞菌（5.14%～14.62%）和无菌小球藻（14.98%～21.08%）的去除率.共生的盐单胞菌促进了盐生小球藻对砷的富集,表明藻菌共生可增强砷污染水体的生物修复效果.

关键词：小球藻共生细菌砷酸盐吸收吸附形态