沃尔巴克氏体Wolbachia以及寄生蜂在生物防治上的作用.docx

沃尔巴克氏体Wolbachia以及寄生蜂在生物防治上的作廖郁在现代农业,特别是有机农业的害虫防治系统中,微生物以及有益生物(主要指节肢动物)在害虫防治中发挥关键作用。害虫生物防治是昆虫学的重要分支学科,进入21世纪以来,随着生命科学和生物技术的发展以及新原理、新方法的不断渗透、交叉与融合,使该分支学科在我国得到了快速发展。本文就近年来我国在天敌昆虫及其利用、昆虫病原微生物及其利用、昆虫信息素及其应用、生物农药及其推广应用、新兴生物技术在害虫生物防治中的应用等方面所取得的主要进展作了简要的回顾与总结;并在分析我国本领域学科发展水平与国际差距的基础上,指出了我国生物防治领域存在的主要问题及几个亟待加强的优先发展领域。1、沃尔巴克氏体Wolbachia 在生物防治中的作用沃尔巴克氏体Wolbachia 属于变形菌纲Proteobacteria 的亚群, 立克次体Rickettsiaceae , 乌巴克体族Wolbachieae , 乌巴克体属Wolbachia1。Wolbachia 在包括鞘翅目、双翅目、半翅目、同翅目、膜翅目、鳞翅目、直翅目和啮目在内的寄主昆虫中都有分布2。近些年来发现Wolbachia 属的共生细菌在昆虫、螨类、等足目动物和线虫中有很高的侵染率。这些在细胞内共生的-亚门的Proteobacteria 是Hertig 和Wolbach 1924 年首次报道的:在蚊子Culex pipiens卵巢中发现一种不知名的立克次氏体。Hertig 为了纪念他的合作者Wolbach ,1936 年将这种立克次氏体正式定名为Wolbachia pipientis。从正式定名一直到70年代以前,这种共生细菌丝毫未引起人们的注意, 这期间, 很少有关于manipulation of reproduction的研究报道。1.1 Wolbachia防治实例1971 年, Yen和Barr发现蚊子中的W .pipientis 引起杂交不亲和, 即不含Wolbachia的雌蚊的卵被内含Wolbachia 的雄蚊的精子授精后,受精卵不能存活3。2016位于广东最大“蚊子工厂”利用携带Wolbachia的蚊子与未被感染的雌性交配，从而导致雌性蚊子不能生育，从而在一定程度上防止了蚊子传染登革热。早在1967 年Laven 就把一种双向CI 的淡色库蚊Culex pipiens Pallens 雄虫在田间大量释放,释放的雄虫与自然界中的雄虫进行竞争, 当雌虫与释放的雄虫交配后所产的卵不能够正常孵化。从而对当地淡色库蚊的种群起到有效的控制作用。利用微量注射的方法把共生于欧洲樱桃绕实蝇体内的Wolbachia 注射到地中海蜡实蝇Ceratitis capitata Wiedemann 体内, 从而建立了Wolbachia 共生的地中海蜡实蝇品系。Wolbachia 引起了这一新宿主的细胞质不亲和4。1.2 Wolbachia的传播方式有文献表明Wolbachia 在无脊椎动物中有水平传播和垂直传播两种方式。Werren 等报道了Wolbachia 在不同种间的水平传递: 金小蜂Nasonia girauzti 和它的寄主丽蝇Calliphora vicina 都含有Wolbachia，且其系统发育关系非常近，但金小蜂和丽蝇的亲缘关系较远，表明Wolbachia 可水平传播5.Huigens 等证实蚬蝶赤眼蜂( Trichogramma kaykai) 的Wolbachia 感染个体和未感染个体共享同一食物源时可由感染个体水平传播给未感染个体，并且水平传播来的Wolbachia 在新寄主中能垂直传递给其后代6。未感染Wolbachia 的拟澳洲赤眼蜂( Trichogramma confusum) 和感染Wolbachia 的短管赤眼蜂( Trichogramma pretiosum) 在同一米蛾卵体内共同发育时，Wolbachia 能从供体短管赤眼蜂成功地水平传递到新寄主拟澳洲赤眼蜂体内，且能在新宿主体内垂直传递7。另外，研究结果表明，将Wolbachia 从粉斑螟Cadra cautella 转染到地中海粉螟Ephestia kuehniella 体内后，粉斑螟原供体表现为胞质不亲和，而地中海粉螟被转染携带Wolbachia 后表现为雄性致死，这表明Wolbachia 在不同的寄主体内对寄主造成的生殖改变可能不同8。2、 有益生物(主要指节肢动物)在生物防治中的作用2.1白蛾周氏啮小蜂对美国白蛾的寄生作用白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea 是世界性检疫对象美国白蛾Hyphantria cunea 的重要蛹期寄生性天敌，对控制美国白蛾的危害起到重要作用。白蛾周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang 是最初发现于美国白蛾蛹内的寄生性天敌昆虫，由杨忠岐在1989年命名发表，属于膜翅目小蜂总科姬小蜂科Eulophidae 的一个新属新种9。对白蛾周氏啮小蜂生物学特性、人工繁育技术和林间释放技术等方面的研究推动了利用该蜂在生产中的应用。目前该蜂已应用20 余年，在蜂种的复壮、培育和保存、人工替代寄主柞蚕蛹的选择和保存，以及繁育场所的环境控制等繁育技术方面形成了一套完整的工艺流程和生产体系，利用柞蚕蛹和光照培养箱就能够长期大量人工繁育该蜂。在中国的美国白蛾发生区，将人工繁育的白蛾周氏啮小蜂释放到林间，对美国白蛾等食叶害虫起到了良好的控制作用10。2.2其他小蜂对生物的防治 印啮小蜂（印度实蝇姬小峰）Aceratoneuromyiaindica （Silvestri）、弗氏短背茧蜂Pasyttaliafletcheri （Silvestr）同时可以寄生瓜实蝇11。，而东方实蝇蛹俑小蜂（Spalangia endius Walker）是家蝇（Musca domestica L.）的重要寄生蜂12。生物防治的防治的方式多种多样，从微生物到无脊椎动物再到植物，这些都是治理农业害虫、林业害虫或入侵物种的绿色、有效且长期的方法。目前我国对此方面的研究还不够深入和透彻，我们应该加强对生物防治资源（特别是寄生蜂）的调查、保护、评价、利用，从而达到治理无污染的效果。参考文献:1Weisburg W.G ., Dobson M.E ., Sammel J .E ., Dasch G .A .,Mallavin L .P .J .Bacterial .,1989 , 171 :4 202 4 206.2Werren J .H ., Windsor D.,Guo L .R.Proc .Roy .Soc.B , 1995 ,262 :197 2043龚鹏, 沈佐锐，李志红.Wolbachia 属共生细菌及其对节肢动物生殖活动的调控作用.昆虫学报,2002, 45 (2):241 -252.4Laven H .In :Wright J .W.(ed .), Genet ics of Insect Vectors of Disease , Pal R.Amsterdam:Elsevier , 1967 .251 275.5WERREN J H，WINDSO D，GUO L Distribution of Wolbachia among neotropical arthropodsJ Proceedings of the Royal Society of London Series B，1995，262: 197-2046HUIGENS M E，DE ALMEIDA P，BOONS P，et al Natural interspecific and intraspecific horizontal transfer of parthenogenesis-inducing Wolbachia in Trichogramma wasps J Proceedings of the Royal Society of London Series B，2004，271: 509-5157潘雪红，何余容Wolbachia 在短管赤眼蜂和拟澳洲赤眼蜂种间的水平传递 西北农业学报，2011,，20( 4) : 186-1888SASAKI T，ISHIKAWA H Transinfection of Wolbachia in the Mediterranean flour moth，Ephestia kuehniella，by embryonic microinjeetionJ Heredity，2000，85: 130-1359杨忠岐. 中国寄生于美国白蛾的啮小蜂一新属一新种(膜翅目，姬小蜂科，啮小蜂亚科)J. 昆虫分类学报, 1989, 6(1-2): 117-123.10郑雅楠 ，祁金玉，孙守慧，杨长成.白蛾周氏啮小蜂Chouioi