Wolbachia bacteria of arthropods : Phylogenetic relationship, relative density and host effects

แบคทีเรีย Wolbachia ของกลุ่มสัตว์ขาปล้อง : ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ ปริมาณความหนาแน่นสัมพัทธ์และผลกระทบต่อสัตว์ให้อาศัย

Name: Supat Wiwatanaratanabutr

LCSH: Mosquito

MeSH: Culicidae

MeSH: Insecticides

MeSH: Phylogeny

MeSH: Wolbachia

Abstract: Wolbachia are a group of maternally-inherited, intracellular, alpha Proteobacteria that are widespread among arthropod hosts. They are capable of inducing a range of reproductive abnormalities in their hosts including cytoplasmic incompatibility (CI) and feminization. An approach to defining the phylogenetic relationships among these endosymbionts in arthropods using groE gene sequences was reported. Wolbachia strains from tropical insects and isopod crustaceans were first classified into supergroups using groE sequences. The distribution and diversity of Wolbachia infection in isopods in Thailand were first surveyed in this study. Two Thai isopod species were infected by Wolbachia. The relative densities of Wolbachia among each life cycle stage both in mosquito, Aedes albopictus and in copepod, Mesocyclops thermocyclopoides in terms of temperature and crowding effects were compared using real-time quantitative PCR assay. These two species are known to be superinfected with both A- and B- supergroup Wolbachia. Higher numbers of mosquito larvae and copepod nauplii in rearing condition caused lower densities of both Wolbachia strains. The effect of temperature on Wolbachia also revealed a significant decrease in density following exposure to elevated temperature (37°C) in both sexes of these two species. The effects of insecticide (temephos) exposure during larval development were examined in Wolbachia-infected and uninfected strains of Ae. albopictus. The same methods were also used in the copepod, M. aspericornis, which is the predator of mosquito larvae. Stress was measured in terms of survival, development time and wing size. Temephos did not have any effects on copepods. A high concentration of temephos was associated with a reduction in survival rate and wing length but did not affect development time and Wolbachia density in both sexes of mosquitoes. Mating, oviposition and host-seeking behavior of Wolbachia-infected and uninfected Ae. albopictus were compared. Mating success of infected males was significantly higher than mating success of uninfected males when mated with both infected and uninfected females. So, Wolbachia infection may influence the reproductive behavior of mosquito. There were no clear differences in oviposition responses between mosquito strains with all strains ovipositing significantly more on hay infusion and larval rearing water than on water controls and less on 4-methylphenol. Aedes albopictus differed in host-seeking responses to an arm, acetone, CO2 and dichloromethane with significant difference between strains.

Abstract: Wolbachia เป็นแบคทีเรียในกลุ่ม alpha Proteobacteria อาศัยอยู่ภายในเซลล์ของสัตว์ให้อาศัยโดยเฉพาะกลุ่มสัตว์ขาปล้อง (Arthropods) และสามารถถ่ายทอดสู่รุ่นต่อไปโดยผ่านทางแม่ไปสู่ลูกแบคทีเรียเหล่านี้สามารถชักนำให้เกิดความผิดปกติทางการสืบพันธุ์ในสัตว์ให้อาศัยได้หลายรูปแบบรวมทั้งปรากฎการณ์การไม่เข้ากันของไซโดพลาสซึม (Cytoplasmic incompatibility)และการทำให้เกิดการแปลงเพศ (Feminization) ในการศึกษาครั้งนี้ได้นำเสนอวิธีการหาความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของ Wolbachia ในสัตว์ให้อาศัยโดยใช้ลำดับเบสของยีน groE ซึ่งแบคทีเรีย Wolbachia ในสัตว์ให้อาศัยจำพวกแมลงเขตร้อน รวมถึงยุงและตัวกะปิ (Isopods) สามารถแบ่งเป็นกลุ่ม (supergroups) โดยยีนgroE ได้เป็นครั้งแรกจากการศึกษาความหลากหลายของการติดเชื้อแบคทีเรียในตัวกะปิที่พบในประเทศไทยพบว่ามีสองชนิดที่ติดเชื้อ Wolbachia การหาปริมาณความหนาแน่นของ Wolbachia ในยุงลายสวน Ae. albopictus และไรน้ำ M. thermocyclopoides ในแง่ของอุณหภูมิและความหนาแน่นของสัตว์ให้อาศัยแสดงให้เห็นว่าถ้าลูกน้ำยุงและไรน้ำระยะนอเพลียสอยู่กันอย่างหนาแน่นและอยู่ในอุณหภูมิสูง (37°C) จะมีปริมาณแบคทีเรียน้อยลง การศึกษาผลของสารเคมีฆ่าแมลง (Temephos) ต่อยุงลายสวน โดยตรวจสอบอัตราการอยู่รอดเวลาที่ใช้ในการเจริญเป็นตัวเต็มวัยและขนาดของปีกยุงพบว่าสารเคมีฆ่าแมลงมีผลต่อการเจริญเติบโตของลูกน้ำยุงลายสวนทั้งที่ติดเชื้อและไม่ติดเชื้อแบคทีเรียแต่ไม่มีผลต่อไรน้ำกลุ่ม M. aspericornis ซึ่งกินลูกน้ำสารเคมีฆ่าแมลงที่มีความเข้มข้นสูงจะส่งผลให้การลดอัตราการอยู่รอดและขนาดของปีกยุงแต่ไม่มีผลต่อเวลาที่ใช้ในการเจริญและปริมาณความหนาแน่นของแบคทีเรียที่มีในยุงทั้งสองเพศการศึกษาพฤติกรรมการผสมพันธุ์การวางไข่และการหาโฮสต์ของยุงลายสวนทั้งชนิดที่ติดเชื้อและไม่ติดเชื้อ Wolbachia แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการผสมพันธุ์โดยยุงตัวผู้ติดเชื้อจะประสบความสำเร็จในการผสมพันธุ์มากกว่ายุงตัวผู้ที่ไม่ติดเชื้อแม้ว่าจะไม่มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจนในพฤติกรรมการวางไข่ของยุงลายสวนทั้งสองชนิด แต่ยุงตัวเมียที่ไม่ติดเชื้อแบคทีเรียมีพฤติกรรมการหาโฮสต์ที่แตกต่างกับยุงตัวเมียที่ติดเชื้อแบคทีเรียอย่างเด่นชัด การศึกษาข้างต้นนี้นับเป็นก้าวสำคัญในการประยุกต์ใช้แบคทีเรีย Wolbachia เพื่อการควบคุมประชากรของยุงพาหะนำโรคในธรรมชาติ

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Pattamaporn Kittayapong

Role: Thesis Advisors

Created: 2006

Modified: 2553-06-16

Issued: 2010-06-04

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740469019

CallNumber: TH S959w 2006

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4337431.pdf	3.1 MB	42	2024-11-14 15:05:31

ใช้เวลา

0.468711 วินาที