蝇类肠道共生细菌在调控蝇蛹与丽蝇蛹集金小蜂关系中的作用

Our previous research results indicated that, after adding antibiotics in artificial diet of the fly maggots, the fly maggots developed slower, individual size became smaller, puparation ratio reduced, adults reproductive capability weakened, and the pupae parasitic ratio by Nasonia vitiripennis reduced.So we speculated, some groups of symbiotic bacteria in flies maggots intestinal have the functions in nutrition synthesis, and also related with the synthesis of chemical signal material used by Nasonia vitripennis in host searching. In support of this scientific hypothesis, we used 16S rDNA gene library construction and analysis technology, combinating intestinal bacteria culture and the function identification, researching the key group of symbiotic bacteria in Boettcheriaca peregrine，Lucilia sericata and Musca domestica maggots intestinal effecting fly maggots development and Nasonia vitripennis host selecting. The reseults will clear the fuctions of intestinal symbiotic bacteria in fly larvae development and hosts-parasitoid relationship, enrich the theory system of relationship between parasitoids and hosts, lay the foundations on Nasonia vitripennis resource utilization and fly biological control.

我们已有研究结果表明，在蝇蛆的人工饲料中加入抗生素后，蝇蛆的发育变缓，化蛹率降低，繁殖力减弱，丽蝇蛹集金小蜂对此类蝇蛹的选择性下降，由此我们推测蝇蛆肠道共生细菌中的部分菌群与蝇类的营养合成有关，也与丽蝇蛹集金小蜂搜寻蝇蛹的化学信号物质的合成有关。为证明此科学假设，我们拟采用蝇蛆肠道细菌的16S rDNA基因文库的构建与分析，结合肠道细菌的体外培养及功能鉴定等技术，研究棕尾别麻蝇、丝光绿蝇和家蝇蝇蛆肠道共生细菌中影响蝇蛆发育和丽蝇蛹集金小蜂寄主选择的关键菌群，并通过生物测定对这些菌群的功能进行验证。研究的开展，可明确蝇蛆肠道共生细菌在调控寄主蝇蛆发育和蝇蛹与丽蝇蛹集金小蜂关系中的作用，充实寄生蜂和寄主关系的理论体系，为丽蝇蛹集金小蜂资源开发利用及蝇类生物防治奠定理论基础。

明确了丽蝇蛹集金小蜂对蝇蛹的选择靠视觉和嗅觉协同进行，其中以嗅觉为主。发现丽蝇蛹集金小蜂胁迫下棕尾别麻蝇的化蛹位置会在培养介质中下移，表现为对丽蝇蛹集金小蜂的趋避。研究了肠道共生细菌对棕尾别麻蝇发育及丽蝇蛹集金小蜂选择性的影响，发现去除肠道共生细菌后，棕尾别麻蝇的发育受到抑制，丽蝇蛹集金小蜂对其寄生选择性变差。进行了丽蝇蛹集金小蜂寄生前后家蝇血淋巴非标记定量蛋白组学分析，发现寄生前后家蝇蛹血淋巴中蛋白表达量差异达到2倍以上的蛋白有37种，其中表达下调蛋白5种，特别是丝氨酸蛋白酶的表达量下降，可能是丽蝇蛹集金小蜂降低蝇蛹血凝的主要途径。研究了去除肠道共生细菌对家蝇蛹血淋巴中氨基酸种类和含量的影响，发现喂食抗生素初期（喂食幼虫第1d）对家蝇血淋巴中氨基酸的合成影响最大，而对其后的氨基酸合成则无显著影响。在所有氨基酸类别中，受共生细菌影响最大的是组氨酸。通过GC/MS研究表明丽蝇蛹集金小蜂寄生和去除肠道共生细菌后，家蝇蛹表皮中正二十九烷的含量均显著下降，说明正二十九烷是影响丽蝇蛹集金小蜂雌蜂寄主选择的关键因素。