小菜蛾3种主要寄生蜂的寄生因子研究

【作者】 陈学新； 白素芬； 郦卫弟； 符文俊； 程家安； 何俊华；

【机构】 浙江大学应用昆虫研究所； 中国科学院植物生理生态研究所；

【摘要】 为了探索寄生蜂作用于寄主的生理生化基础和分子机理,我们开展了寄生蜂寄生因子的研究。以小菜蛾（Plutella xylostella）为寄主,分别选取小菜蛾幼期两种主要内寄生蜂,菜蛾盘绒茧蜂（Cotesia plutellae）和半闭弯尾姬蜂（Diadegma semiclausum）以及幼期-蛹期跨期寄生蜂—菜蛾啮小蜂（Oomyzus plutellae）做为研究体系,来分析多DNA病毒（PDV）、毒液、畸形细胞等寄生因子在不同寄生蜂同一寄主体系中发挥的作用。半闭弯尾姬蜂寄生时将PDV、毒液注入到寄主小菜蛾幼虫体内;菜蛾盘绒茧蜂除上述因子外,蜂卵孵化时还释放畸形细胞;而菜蛾啮小蜂则只有毒液。实验结果显示,寄生因子的多寡与寄生蜂的寄生能力呈正相关,菜蛾盘绒茧蜂在上述3种寄生蜂中的寄生能力最强;除因该蜂有发达的角质上颚攻击使其他蜂幼虫致死外,更主要的原因是由于PDV和毒液使被寄生的寄主幼虫期显著延长,使寄主不能吐丝或不能化蛹,寄主发育和习性的改变影响半闭弯尾姬蜂或菜蛾啮小蜂正常寄生小菜蛾,最终只有菜蛾盘绒茧蜂完成发育。经⁶⁰Co辐射处理后的菜蛾盘绒茧蜂雌蜂寄生小菜蛾也进一步证实,在只有PDV和毒液的作用下被寄生的寄主以幼虫状存活21天,使寄主末龄幼虫期延长18天,这说明该蜂的PDV能抑制寄主蜕皮激素的分泌,使寄主保持较高的保幼激素滴度,维持寄主在幼虫状态。而且在这种假寄生状态下,PDV和毒液对寄主血细胞的形态、结构、数量等免疫抑制方面也产生影响,从蜂卵的包囊情况分析也是前期抑制,后期蜂卵被包囊并黑化,表明它们的作用有一定的时效性。同时我们对两种幼期寄生蜂的PDV进行超微结构的比较,显示它们的形态有很大差异,分别隶属PDV的两个属。不仅如此,对同一寄主生长发育的影响也不同,CpBV能显著延长寄主的幼虫期,抑制寄主的发育;而DsIV并不抑制寄主的生长发育,而且不论寄生任何龄期寄主都与未寄生寄主同时发育到吐丝成为预蛹,说明PDV确实有种的特异性,并且反应了两个属的PDV在系统进化上的分歧关系,体现了寄生蜂与寄主昆虫的一种协同进化关系。单独的毒液不能抑制寄主化蛹。在体外培养证实畸形细胞能分泌蛋白的基础上,通过3个体系和假寄生的比较研究,结果显示菜蛾盘绒茧蜂的畸形细胞有可能在分泌酶类分解寄主脂肪体以供给幼蜂发育方面发挥着重要作用。对这一特殊体系的深入研究无疑会对了解有关寄生蜂.寄主相互关系提供更多的信息。更多还原