クリケットのテレオグリルス時代のウォルバキア感染と細胞質の非互換性

ウォルバキアは、多くの節足動物で見られる細胞質に遺伝する細菌です。彼らは、細胞質の非互換性、テリトコーの副腎形成、女性化、男性殺害など、宿主のさまざまな生殖の変化を誘導します。この研究では、Wolbachia感染と宿主クリケットTeleogryllus Taiwanemmaへの影響を調べました。ウォルバキア表面タンパク質をコードするWSP遺伝子に基づく系統発生研究では、T。paiwanemmaが抱えているウォルバキア株は、Laodelphax striatellus、Tribolium confusum、Acraea encedon、Trichogramma deion、およびAdalia bipunctataによって抱えているものと一緒にクラスター化されました。クリケットのウォルバキアに感染していない株を使用した交差実験では、感染が一方向性細胞質の非互換性の発現に関連していることが示されました。感染した男性と感染していない女性の間の互換性のない交差の卵hatch速度は20.3％でした。また、ポリメラーゼ連鎖反応アッセイを使用して、ホスト内のウォルバキアの分布を調べました。それらは、アンテナ、頭、前wings、後wings、精巣、卵巣、マルピッグの尿細管、足の筋肉、脂肪体で検出されました。定量的ポリメラーゼ連鎖反応アッセイは、細菌密度が脂肪体で最も高く、卵巣と精巣が続くことを示しました。ウォルバキアは、ヘモリンパや成熟した精子では検出されませんでした。感染した男性の精子は、その発生中にウォルバキアの存在によって修正される可能性があります。この可能性を調べるために、2次元ゲル電気泳動を使用して、感染した男性と感染していない男性の間の精子タンパク質のプロファイルを比較しました。ただし、タンパク質プロファイルに違いは観察されませんでした。

Wolbachia are cytoplasmically inherited bacteria found in many arthropods. They induce various reproductive alterations in their hosts, including cytoplasmic incompatibility, thelytokous parthenogenesis, feminization and male-killing. In this study, we examined Wolbachia infection and its effects on the host cricket Teleogryllus taiwanemma. In a phylogenetic study based on the wsp gene coding for a Wolbachia surface protein, the Wolbachia strain harboured by T. taiwanemma was clustered together with those harboured by Laodelphax striatellus, Tribolium confusum, Acraea encedon, Trichogramma deion and Adalia bipunctata. Crossing experiments using the Wolbachia-infected and uninfected strains of cricket showed that the infection is associated with the expression of unidirectional cytoplasmic incompatibility: the egg hatch rate in the incompatible cross between the infected males and uninfected females was 20.3 %. We also examined the distribution of Wolbachia within the host using polymerase chain reaction assays; they were detected in the antennae, heads, forewings, hindwings, testes, ovaries, Malpighian tubules, foot muscles and fat bodies. Quantitative polymerase chain reaction assays showed that the bacterial density was highest in the fat bodies, followed by the ovaries and testes. Wolbachia were not detected in the haemolymph or in mature spermatozoa. The spermatozoa of the infected male may be modified by the presence of Wolbachia during its development. To examine this possibility, we compared the profiles of sperm proteins between the infected and uninfected males using two-dimensional gel electrophoresis. However, no differences in the protein profiles were observed.