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桃蚜与其内共生菌buchnera之间的系统进化关系分析

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南京农业大学学报 2008年第1期31卷 51-56页

作者：吴玉新张春玲洪晓月南京农业大学昆虫学系江苏南京210095

为进一步明确桃蚜与其内共生菌buchnera之间系统进化关系,参照前人研究蚜虫系统进化所用的COⅠ/COⅡ、12S/16S rRNA、EF-1 alpha的3对引物,对桃蚜的COⅠ/COⅡ、12S/16S rRNA、EF-1 alpha基因进行了扩增,并构建了桃蚜COⅠ/COⅡ、12S/16S ... 详细信息

为进一步明确桃蚜与其内共生菌buchnera之间系统进化关系,参照前人研究蚜虫系统进化所用的COⅠ/COⅡ、12S/16S rRNA、EF-1 alpha的3对引物,对桃蚜的COⅠ/COⅡ、12S/16S rRNA、EF-1 alpha基因进行了扩增,并构建了桃蚜COⅠ/COⅡ、12S/16S rRNA、EF-1 alpha基因序列系统进化树。通过分析发现,桃蚜的COⅠ/COⅡ、12S/16SrRNA基因序列均与已知的麦双尾蚜(Diuraphis noxia(Kurdj))的相应基因序列最近,而桃蚜与麦双尾蚜的EF-1 alpha基因序列则处于相邻的分支。综合我们以前的研究分析桃蚜及其内共生菌buchnera的系统进化关系,发现桃蚜与其内共生菌是协同进化的。

关键词：桃蚜 COⅠ/COⅡ基因 12S/16S rRNA基因 EF-1 alpha基因 buchnera 系统发育分析

蚜虫体内共生菌buchnera trpB基因片段序列的测定及其系统发育分析

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南京农业大学学报 2007年第1期30卷 142-146页

作者：吴玉新张春玲洪晓月南京农业大学昆虫学系江苏南京210095

根据已知蚜虫的buchnera trpB基因序列,设计了1对通用引物,通过PCR扩增法从桃蚜(Myzus persicae(Su lz-er))和豆蚜(Aphis craccivoraKoch)体内扩增出了其内共生菌buchnera的trpB基因,序列长度约388 bp。通过对桃蚜和豆蚜体内的buchnera trpB基因序列进行系统发育分析,结果发现桃蚜的buchnera trpB基因序列与已知的麦双尾蚜(D i-uraphis noxia(Kurd j))的buchnera trpB基因序列相近,而豆蚜的buchnera trpB基因序列则与已知的豌豆蚜(Acryrthosi-phon pisum(Harris))的buchnera trpB基因序列相近。这是桃蚜和豆蚜体内的trpB基因序列的首次报道。

关键词：桃蚜豆蚜 buchnera trpB基因系统发育

蚜虫初级内共生菌buchnera aphidicola研究进展

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应用昆虫学报 2013年第5期50卷 1419-1427页

作者：刘琳黄晓磊乔格侠中国科学院动物进化与系统学重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

动物和细菌的内共生关系一直是生物学关注的热点,相关研究不但对于了解动物宿主的生长、繁殖等有重要意义,也有助于探讨生命起源和进化等生命现象。蚜虫类昆虫体内存在一类专性的胞内共生菌buchnera,它对于蚜虫营养代谢和正常发育至关重... 详细信息

动物和细菌的内共生关系一直是生物学关注的热点,相关研究不但对于了解动物宿主的生长、繁殖等有重要意义,也有助于探讨生命起源和进化等生命现象。蚜虫类昆虫体内存在一类专性的胞内共生菌buchnera,它对于蚜虫营养代谢和正常发育至关重要,被称为蚜虫的初级内共生菌。由于两者间具有专性共生关系,使其成为内共生关系研究的理想模型。本文将从buchnera的基本特征、buchnera与蚜虫进化关系、buchnera在共生关系中的作用及buchnera基因组学等方面对buchnera研究现状进行综述,并对未来的研究热点进行展望。

关键词：内共生初级内共生菌 buchnera 蚜虫基因组学

毛蚜属Chaitophorus蚜虫(半翅目:蚜科:毛蚜亚科)与初级内共生菌buchnera的演化关系

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应用昆虫学报 2016年第6期53卷 1274-1287页

作者：杨雪姜立云陈静乔格侠中国科学院动物研究所动物进化与系统学院重点实验室北京100101 中国科学院大学生命科学学院北京100049

【目的】蚜虫体内共生菌种类丰富,二者关系十分密切。几乎所有蚜虫都具有一类专性的初级内共生菌buchnera aphidicola,二者的专性共生关系使蚜虫-buchnera成为研究共生关系演化的理想模型。本研究对蚜虫-buchnera在低级阶元水平上的"平... 详细信息

【目的】蚜虫体内共生菌种类丰富,二者关系十分密切。几乎所有蚜虫都具有一类专性的初级内共生菌buchnera aphidicola,二者的专性共生关系使蚜虫-buchnera成为研究共生关系演化的理想模型。本研究对蚜虫-buchnera在低级阶元水平上的"平行演化假说"进行了验证。【方法】选取在杨属Populus或柳属Salix植物上营同寄主全周期生活的毛蚜属Chaitophorus蚜虫作为研究对象,基于不同来源的分子标记(蚜虫线粒体基因、核基因和内共生菌基因),运用最大似然法和贝叶斯法重建蚜虫和buchnera的系统树,并利用Tree Map、Jane和Para Fit检验二者是否具有协同系统发生关系。【结果】Tree Map和Jane分析检测到毛蚜属蚜虫与buchnera具有显著的共成种信号,Para Fit分析结果表明二者的总体关联极为显著。【结论】毛蚜属蚜虫与其初级内共生菌buchnera在种级及以下水平上符合"平行演化假说",并且二者的演化关系不会受到寄主植物差异的影响。

关键词：蚜虫 buchnera 共生菌系统发育平行演化

蚜虫内共生菌buchnera aphidicola对黄瓜花叶病毒（CMV）传播的影响

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蚜虫内共生菌Buchnera aphidicola对黄瓜花叶病毒（CMV）传播的影...

作者：严硕湖南农业大学

学位级别：硕士

昆虫介体在传播植物病毒的过程中与植物病毒相互作用,昆虫介体的细菌共生体是否参与了病毒的传播过程在这一领域仍缺乏研究。蚜虫是黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的传播介体,有研究表明,蚜虫内共生菌buchnera,在蚜虫取食和... 详细信息

昆虫介体在传播植物病毒的过程中与植物病毒相互作用,昆虫介体的细菌共生体是否参与了病毒的传播过程在这一领域仍缺乏研究。蚜虫是黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的传播介体,有研究表明,蚜虫内共生菌buchnera,在蚜虫取食和在植物上定殖过程中影响蚜虫与植物的互作,这种影响可能有利于病毒的传播。本实验针对这一科学问题,研究了桃蚜内共生菌buchnera对桃蚜生长发育的影响、CMV侵染对桃蚜体内buchnera的影响、buchnera对植物挥发物的影响,并进一步研究了植物挥发物对病毒传播的影响,主要结果如下:1、用200μg/mL利福平处理后的桃蚜,其buchnera dnaK的表达量显著降低。2、比较了健康桃蚜和利福平处理后的桃蚜在三种蔬菜上的生长发育和繁殖情况。结果表明,用200μg/mL利福平处理后的桃蚜产蚜量、寿命和体重都显著低于健康桃蚜。3、桃蚜携带CMV后,其内共生菌buchnera dnaK的含量显著降低。4、带毒桃蚜与利福平处理后的桃蚜取食的植物挥发物成分发生改变,趋避性挥发物含量升高,吸引性挥发物含量降低。5、带毒桃蚜及200μg/mL利福平处理后的桃蚜都趋向于健康植物,促进了病毒的传播。根据以上结果可以推测,感染CMV的桃蚜内共生菌含量降低,改变了植物挥发物的组分,导致趋避性挥发物含量升高,吸引性挥发物含量降低,从而改变了桃蚜的选择性,使其趋向于健康植物,促进了植物病毒的传播。

关键词：桃蚜黄瓜花叶病毒 buchnera 挥发物

蚜虫与其内共生菌buchnera之间的系统进化关系研究

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蚜虫与其内共生菌Buchnera之间的系统进化关系研究

作者：吴玉新南京农业大学

学位级别：硕士

几乎所有的蚜虫体内都含有一种内共生菌buchnera，这种共生菌在分类上属于和Escherichia coli非常相近的γ-proteobacterium。该共生菌存在于蚜虫腹部的专为内共生菌而特化的细胞含菌细胞(mycetocytes或bacteriocytes)的胞质中，该共生... 详细信息

几乎所有的蚜虫体内都含有一种内共生菌buchnera，这种共生菌在分类上属于和Escherichia coli非常相近的γ-proteobacterium。该共生菌存在于蚜虫腹部的专为内共生菌而特化的细胞含菌细胞(mycetocytes或bacteriocytes)的胞质中，该共生菌随亲代垂直传递给后代。蚜虫与buchnera互利共生;buchnera充分供给蚜虫不能从外界获得的各种营养物质，从而满足蚜虫生存和繁殖的需要;同样，buchnera离开蚜虫也不能存活。国外学者通过分子生物学方法对一些蚜虫体内的buchnera进行了深入研究，发现共生菌全序列基因组大大缩小，但保留了多数必需氨基酸合成的基因。正是由于buchnera对蚜虫的重要作用，国内外学者对buchnera开展了相关研究。国外学者对buchnera的研究，涉及了Uroleucon sp., Acryrthosiphon pisum, Diuraphisnoxia(Kurdj)，Schizaphis graminum等有限的蚜虫，这些研究通过分析这些蚜虫buchnera及其这些蚜虫自身的系统进化，探讨了这些蚜虫buchnera与其寄主之间的系统进化关系。但是这些研究未曾涉及桃蚜、豆蚜、棉蚜。国内学者对这三种蚜虫buchnera的研究很少，仅仅涉及了桃蚜的buchnera groEL基因和16srDNA基因。这三种蚜虫遍及中国乃至世界各地，属于多食性害虫，危害白菜、黄瓜、西红柿、茄子、豆科植物等多种蔬菜和农作物。鉴于buchnera与蚜虫的特殊关系，对这些蚜虫体内的buchnera开展研究非常必要。本研究首先分别探讨了这三种蚜虫及其内共生菌buchnera的系统进化特征，然后综合分析了这三种蚜虫与其内共生菌buchnera的系统进化关系。一、试验材料的采集和饲养我们选择典型的危害严重的三种蔬菜蚜虫：桃蚜、豆蚜、棉蚜为研究对象。在实验室内分别用萝卜、菜豆、黄瓜进行饲养;各种群分别置于50×50×50的正方体铁架外罩100目双层沙网内，饲养条件为20±2℃，相对湿度60-70％。二、测定三种蚜虫的mtDNA COⅠ／COⅡ、12S／16SrRNA以及核基因EFlalpha的序列，分析三种蚜虫的系统进化在这部分工作中，我们通过以前的研究中采用的引物扩增了并测定了桃蚜、豆蚜、棉蚜的线粒体基因COⅠ／COⅡ、12S／16S rRNA以及核基因EFalpha的序列。每个地理种群随机抽取3～5个样本进行序列测定，以它们的一致序列为准。利用“BLAST”工具(NCBI站点)对测定的序列进行分析、DNA序列检索;用GenDoc软件进行序列同源性比较;用BioEdit软件进行序列编辑;用ClustalⅩ软件进行序列比对(alignment);比对结果输入MEGA2.0软件，采用距离法计算各样品间的遗传距离，并基于Kimura-2-Parameter模型，用邻接法(Neighbor-Joining，NJ)构建系统发育树，通过自展1000次检验获得系统树分支的置信度。比较测定的这些基因序列，结果发现，四个地理种群的桃蚜的COⅠ／COⅡ、12S／16SrRNA和EFlalpha基因序列差异非常小，相似性高达99％。而桃蚜和棉蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha的这些基因序列相似性为90％左右;桃蚜和豆蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha基因序列的相似性分别为近85％、近90％，豆蚜和棉蚜的COⅠ／COⅡ、EFlalpha的相似性分别为过85％、近93％。但是，两种蚜虫的12S／16SrRNA基因序列的相似性则基本达95％。分析这些序列构建的系统发育树，我们可以发现，桃蚜与麦双尾蚜的亲缘关系最近。豆蚜和棉蚜的亲缘关系最近，它们又与麦二叉蚜关系最近。三、测定并分析buchnera的trpB、dnaN、trpEG的序列，分析三种蚜虫buchnera的系统进化首先，我们通过buchnera的基因探讨了这三种蚜虫体内共生菌buchnera的系统进化。具体来说，我们根据GenBank登录的Uroleucon sp.、Acryrthosiphon pisum、Rhopalosiphum padi以及Schizaphis graminum等已知蚜虫的buchnera trpB、dnaN、trpEG的基因片段序列，利用Primer Premier 5.0 (http://***/primerdesign)软件设计引物，扩增了并测定了桃蚜、豆蚜、棉蚜内共生菌buchnera的trpB、dnaN、trpEG的基因片段序列。每个地理种群随

关键词：线粒体基因核基因 buchnera 桃蚜豆蚜棉蚜

蚜虫与其内共生菌buchnera关系研究综述

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山东林业科技 2012年第6期42卷 117-118页

作者：吴玉新孔雪华马祥梅王天升王志江潍坊市林业局山东潍坊261041 潍坊科技职业学院

蚜虫与buchnera是一种典型的互利共生关系,两者在低级阶元水平上具有系统发育一致性,而在高级阶元水平上进化关系存在差异。作者就二者之间的共生关系、进化关系研究进行系统综述。

关键词：蚜虫 buchnera 共生关系进化关系

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桃蚜自然种群初级和次级共生菌的分子鉴定

昆虫学报 2005年第5期48卷 810-814页

作者：李正西李定旭中国农业大学昆虫学系北京100094

蚜虫不仅带有专性初级内共生菌,还常常带有不同类群的兼性次级共生菌.本研究采用真细菌16S rDNA的通用引物,从桃蚜Myzus persicae(Sulzer)烟草种群体内扩增出1.5kb的共迁移目的条带,然后将其克隆,并在阳性克隆筛选时进行了RFLP分析.当采... 详细信息

蚜虫不仅带有专性初级内共生菌,还常常带有不同类群的兼性次级共生菌.本研究采用真细菌16S rDNA的通用引物,从桃蚜Myzus persicae(Sulzer)烟草种群体内扩增出1.5kb的共迁移目的条带,然后将其克隆,并在阳性克隆筛选时进行了RFLP分析.当采用EcoRⅠ进行单酶切分析时,目的片段被切割成～650 bp和～850 bp两个小片段;当采用EcoRⅠ和HindⅢ进行双酶切分析时,该蚜群共生菌酶切谱带被分成2组,其中1组(Group Ⅰ)只具有一个EcoRⅠ酶切位点,而另1组(GroupⅡ)不仅具有一个EcoRⅠ酶切位点,还具有一个HindⅢ酶切位点,而且Group Ⅰ为优势共生菌群.在此基础上分别对2组共生菌的16S rDNA全序列(～1.5kb)进行了测定,结果表明:GroupⅠ属于泛菌属Pantoea,与成团泛菌Pantoea agglomerans亲缘关系最近(同源性达99.70%),而GroupⅡ属于蚜虫的专性内共生菌,即buchnera aphidicola(同源性达99.50%).这是在蚜虫体内存在泛菌次级共生菌的首次报道.

关键词：桃蚜共生菌 buchnera aphidicola 泛菌分子鉴定 16S rDNA

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基于三个分子标记的粉毛蚜亚科DNA条形码

昆虫学报 2015年第11期58卷 1262-1272页

作者：唐秀娟姜立云陈静乔格侠中国科学院动物研究所动物进化与系统学重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

【目的】粉毛蚜亚科昆虫是重要的林业害虫,但是由于蚜虫体型较小,形态特征趋于简化,可用于物种鉴定的有效特征非常有限,因此一般基于外部形态特征难以对蚜虫物种实现快速准确的鉴定。本研究获取该亚科2属10种的DNA条形码标准序列,解决... 详细信息

【目的】粉毛蚜亚科昆虫是重要的林业害虫,但是由于蚜虫体型较小,形态特征趋于简化,可用于物种鉴定的有效特征非常有限,因此一般基于外部形态特征难以对蚜虫物种实现快速准确的鉴定。本研究获取该亚科2属10种的DNA条形码标准序列,解决部分物种的分类问题,同时比较了3种标记对粉毛蚜亚科(Pterocommatinae)物种快速鉴定的效率。【方法】基于蚜虫的线粒体细胞色素氧化酶C亚基I(cytochrome oxidase subunit I,COI)基因、细胞色素b(cytochrome b,Cytb)基因和蚜虫初级内共生菌buchnera 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(gluconate-6-phosphate dehydrogenase,gnd)基因,对2属10种共197号样品进行NJ分析、遗传距离的计算以及基于相似性的物种鉴定分析。【结果】与K-2P模型相比,基于p-distance模型计算得到的遗传距离更小,序列差异频次图上种内距离与种间距离的重叠区域也小于前者;COI序列的物种鉴定成功率最高。获取了粉毛蚜亚科近200条DNA条形码标准序列,并建立了基于3个标记的该亚科物种DNA条形码序列库。【结论】在粉毛蚜亚科DNA条形码研究中,pdistance模型要优于K-2P模型;COI序列具有最高的条形码分析效率;增毛卷粉毛蚜Plocamaphis assetacea可能为蜡卷粉毛蚜Plocamaphis flocculosa的同物异名。

关键词：半翅目蚜科粉毛蚜亚科 DNA条形码 COI Cytb buchnera 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶