Явление бессамцовости в популяциях жуков Adalia bipunctata L

• Автор: Горячева, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Бактерионосительство и половая репродукция членистоногих
1.1.1. Партеногенез
1.1.2. Феминизация
1.1.3. Бессамцовость
1.1.3.1. Ранняя бессамцовость
1.1.3.2. Поздняя бессамцовость
1.1.4. Цитоплазматическая несовместимость
1.2. Бактерии, модифицирующие половую репродукцию членистоногих
1.2.1. Бактерии рода Шскетіа
1.2.2. Бактерии рода ІУоІЬасІїіа
1.2.3. Бактерии рода Брігорісшпа
1.3. Лсіаііа Ьірипсіаіа как биологический объект. Явление бессамцовости у двуточечной божьей коровки
1.3.1. Географическое распространение
1.3.2. Систематика
1.3.3. Кариотип
1.3.4. Биологические особенности размножения
1.3.5. Некоторые вопросы генетики и явление бессамцовости у Асіаііа ЫрипММа Ь
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Насекомые
2.2. Культивирование насекомых
2.3. Выделение бессамцовых линий
2.4. Выделение ДНК
2.5. Идентификация симбиотических бактерий
2.5.1. Выявление симбиотических бактерий
2.5.2.1. Идентификация спироплазмы
2.5.2.2. Идентификация вольбахии
2.5.2.3. Идентификация риккетсий
2.6. Электрофорез

2.7. Определение последовательности нуклеотидов
(секвенирование)
2.8. Филогенетический анализ
2.9. Статистические методы
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Сбор насекомых
3.2. Определение вторичного соотношения полов
3.3 Семейный анализ и выделение бессамцовых линий
3.4 Наследование признака бессамдовости
3.5 Идентификация паразитических бактерий
3.5.1. Выявление паразитических бактерий
3.5.2.1. Идентификация спироплазмы
3.5.2.2. Идентификация вольбахии
З.5.2.2.1. Множественная инфицированность московской популяции Ас1аИа Ыроипс1а1а
3.5.2.3. Идентификация риккетсий
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Коэволюция паразитов, симбионтов и их хозяев является актуальной проблемой современной биологической науки, разработка ее важна для формирования правильных представлений о путях и основных направлениях развития органического мира. В рамках указанной проблемы проводится, в частности, изучение эффектов внутриклеточных бактериальных паразитов, влияющих на половую репродукцию животных.
Особенно интенсивно в настоящее время исследуются членистоногие, у которых описаны различные нарушения полового размножения - переход к партеногенезу, феминизация, элиминация особей мужского пола на разных стадиях развития и несовместимость при скрещиваниях - вызываемые паразитическими или симбиотическими цитоплазматическими
микроорганизмами.
Вопросы, связанные с элиминацией особей мужского пола (бессамцовостью) весьма интересны в теоретическом плане, поскольку позволяют раскрыть потенциальные возможности паразитов в индукции эволюционных изменений в популяциях хозяина. Элиминация самцов на ранних этапах эмбрионального развития у насекомых и клещей происходит под влиянием различных по систематическому положению бактерий, механизм специфического по отношению к мужскому полу летального действия которых до сих пор не установлен.
Явление бессамцовости у двуточечной божьей коровки Adalia bipunctata L. впервые было описано Я.Я.Лусом в 1947. Исследования этого автора вновь привлекли к себе внимание в начале 90-х годов, когда подобные же бессамцовые линии адалий были найдены в Англии и было показано, что бессамцовость у этого вида вызывается передающимися по материнской линии, то есть трансовариально, бактериями рода Rickettsia. Позднее, однако, было показано, что фактор, убивающий самцов в российских популяциях, филогенетически не связан с риккетсиями. Поэтому дальнейшее изучение внутриклеточных паразитов
A.bipunctata позволит получить дополнительную информацию о разнообразии бактерий, которые в процессе эволюции могут стать летальными для самцов, и разработать экспериментальную межвидовую систему, дающую возможность проводить сравнительные исследования, углубляющие наше понимание генетических аспектов отношений между паразитами и их хозяевами.

Спироплазмы размножаются делением. Они являются факультативными анаэробами. Диапазон температур для роста - 20-41°С с достаточно широким диапазоном оптимальных температур. Спироплазмы, выделенные из клещей и некоторых линий насекомых и цветковых растений, размножаются при температуре 20°-37"С с широким оптиумом. Для спироплазм из растений и цикад оптимальная температура для роста - 30° -32°С. Существуют быстрорастущие, как например, S.floricola, и медленно растущие виды, как например, S.mirum ( Tully et al., 1982 ). Колонии спироплазм часто диффузные вследствие подвижности клеток во время активного роста. Тип колоний в значительной степени зависит от концентрации агара в среде. Размеры колоний варьируют от 0,1 до 4,0 мм. Колонии, растущие на плотной среде и образуемые неподвижными вариантами обычно имеют диаметр 200 мкм или меньше и типичный горбатый вид. Колонии подвижных быстрорастущих спироплазм диффузные, обычно с колониями спутниками, растущими из точек, примыкающих к месту первоначального образования колонии. В жидких культурах спироплазмы вызывают помутнение среды, от легкого до сильного. Спироплазмы - хемоорганотрофы. Они обладают фосфопируватфосфотрансферазной системой. Активность NA D1 Ь-оксидазы локализована только в цитоплазме. Эти организмы не способны к синтезу жирных кислот из ацетета. Они образуют кислоту из глюкозы; другие углеводы сбраживают различными путями. Большинство штаммов гидролизует аргинин. Не гидролизуют мочевину, арбутин, эскулин. Не разжижают коагулированную лошадиную сыворотку. Виды различаются также и по признаку адсорбции эритроцитов морских свинок. Для роста нуждаются в холестероле ( или, возможно, других стеролах). Для начального роста нуждаются в добавлении к жидкой среде для культивирования сыворотки и других дополнительных веществ, но после адаптации рост может происходить и в среде менее сложного состава.
Величина генома большинства спироплазм около 1300 т.п.н. Самый маленький геном - у S.platyhelix sp.nov. - 780 т.н.п. У S.monobiae ( линия MQ-1 ) геном состоит из 940 т.н.п., у S.taiwanaise - из 1195 т.н.п., у S.apis - из 1300 т.н.п., у Spiroplasma линии DU-1 - из 1350 т.н.п., у S.clarkii ( линия CN-5 ) - из 1720 т.н.п. Spiroplcisma citri до последнего времени считалась организмом с самым крупным среди представителей класса Mollicutes геномом ( 1820 т.н.п. ) ( Williamson et al., 1997; Withcomb et al., 1993; Carle et al., 1995; Ye et al., 1992 ). У представителей p.Asteroleplasma и p.Anaeroplasma размер генома - 800-1300 т.н.п., у Mycoplasma и