Mutualistický vztah bakterie Wolbachia s vybranými druhy štěnic

Kamila Jetenská

Bachelor's thesis

Mutualistic relationship of Wolbachia bacteria with specific bed bug species

Abstract:

Bakalářská práce zde řeší unikátní mutualistický vztah bakterie Wolbachia a vybraných druhů rodu Cimex. Práce testuje metodiku předešlých výzkumů skrze experimentální chov a pozorování syntézy vitamínů B2 a B7 a snaží se potvrdit jejich důležitost během životního cyklu štěnic. Experiment se zaměřil na druhy Cimex lectularius, Cimex pipistrelli a Cimex hemipterus, u kterých je hodnocen vliv vitamínů syntetizovaných bakterií Wolbachia, oproti suplementaci těchto vitamínů a jejich vliv na životní projevy štěnic. Štěnice byly během experimentu rozděleny do několika skupin a každé skupině byla podávána jinak upravená potrava v různých kombinacích. Vitamíny přirozeně syntetizované bakterií Wolbachia v těle štěnic byly u některých skupin zastaveny podáním potravy s antibiotiky. Chybějící vitamíny byly poté u jedné ze skupin léčené antibiotiky dodány suplementací. Následovalo pozorování průběhu svlékání jedinců do dospělosti a kladení vajíček. Získaná data o životních projevech štěnic byla mezi skupinami porovnávána, čímž bylo možné posoudit různé účinnosti vitamínů syntetizovaných bakterií Wolbachia oproti vitamínům suplementovaným a důsledek nedostatku těchto vitamínů u skupiny bez suplementace. Nezbytnost vitamínů B2 a B7 pro kladení vajec a vývoj štěnic do dospělce, která byla v minulosti potvrzena u Cimex lectularius, se zde ověřila u Cimex pipistrelli a Cimex hemipterus. Práce přináší rozbor metodik předešlých výzkumů zabývajících se nutričním vztahem a mutualismem, odhaluje nedostatky metodiky a potvrzuje přítomnost biotinu a riboflavinu, které syntetizuje bakterie Wolbachia a její roli v životě štěnic. Klíčová slova: bakterie Wolbachia, biotin, riboflavin, mutualismus

Abstract:

This bachelor thesis deals with a unique obligatory relationship between Wolbachia bacteria and selected species of the genus Cimex. The work tests the methodology of previous research through experimental breeding and observation of the synthesis of vitamins B2 and B7 and tries to confirm their importance during the bed bug life cycle. The experiment focused on the species Cimex lectularius, Cimex pipistrelli, and Cimex hemipterus, in which the effect of Wolbachia-synthesized against artificially supplemented vitamins on bed bugs’ life processes is evaluated. The bed bugs in the experiment were divided into several groups, each group being periodically administered with one of the variants of modified diet. In some of the test groups, the otherwise naturally Wolbachia-synthetized vitamins were blocked by the antibiotic-treated blood meal. Subsequently, the deficient vitamins were again artificially supplemented in one of the groups after the antibiotic treatment. Every diet treatment administration was thereafter followed by observation of bed bugs’ molting and egg-laying. The acquired data were compared among the test groups, allowing us to assess the effect of various vitamins synthesized by Wolbachia compared to the effect of supplemented vitamins, as well as the consequence of the vitamin deficiency in the test group with no supplementation. Our results confirmed the importance of vitamins B2 and B7 and their necessity for the bed bug egg-laying and metamorphosis. Although the exigence of the above-mentioned vitamins was previously confirmed at Cimex lectularius species, our experiment proved it in Cimex pipistrelli and Cimex hemipterus, too. This thesis presents an analysis of the methodologies of previous research dealing with nutritional relationship and mutualism, reveals drawbacks of the methodology and confirms the presence of biotin and riboflavin, synthetized by Wolbachia, and its role in the bed bugs’ life. Key words: Wolbachia bacteria, biotin, riboflavin, mutualism

Keywords

riboflavin, bakterie Wolbachia, biotin, mutualismus

Keywords

Wolbachia bacteria, biotin, riboflavin, mutualism

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ondřej Balvín, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Environmental Sciences / Applied Ecology