Проведение молекулярно-генетического анализа (SSR-PCR) различных географических популяций яблонной плодожорки по трем микросателлитным локусам. Описание молекулярно-генетической структуры и оценка генетического разнообразия популяций вредителей.
При низкой оригинальности работы "ДНК-полиморфизм и генетическое разнообразие популяций яблонной плодожорки и хлопковой совки по микросателлитным локусам", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Результаты ПЦР анализа ДНК хлопковой совки по двум микросателлитным локусам приведены на рисунке 1 и в таблице 1. Число детектируемых аллелей (вне зависимости от интенсивности ДНК-фрагментов) на локус составило 12 и 9 для HASSR1 и HASSR3, соответственно. Так, в частности, локус HASSR1, выявлял большее количество аллелей, по сравнению с HASSR3. В то же время полиморфизм индийских популяций H. armigera по локусу HASSR3 составлял только 50% (против 100% в наших опытах) и было выявлено только 4 аллеля, против 9 по нашим данным, что, вероятно, связано с генетическими особенностями столь географически отдаленных друг от друга популяций. Можно заметить, что из 12 аллелей локуса HASSR1 наиболее часто встречались аллели 245 и 230 п.н., а локуса HASSR3 - аллели размером 100 и 105 п.н.
Вывод
Результаты ПЦР анализа ДНК хлопковой совки по двум микросателлитным локусам приведены на рисунке 1 и в таблице 1.
Рисунок 1 - SSR-фенотипы хлопковой совки. Электрофореграмма ампликонов H. armigera в 8% ПААГ (ПЦР анализ по двум микросателлитным локусам HASSR1 и HASSR3). М-маркеры молекулярных масс, пар нуклеотидов (п.н.).
Таблица 1 - ДНК-полиморфизм и генетическое разнообразие популяции H. armigera по двум микросателлитным локусам
Sr - размеры ДНК-фрагментов, п.н. (пар нуклеотидов)
A - число аллелей
Ar - обогащенность аллелями (allelic richness) - средняя частота аллелей на особь
N - доля нулевых гомозигот
Ht - доля гетерозагот h - генетическое разнообразие по Nei (± стандартное отклонение)
I - индекс Шеннона (± стандартное отклонение)
Р- уровень полиморфизма,%
Размеры детектируемых ДНК-фрагментов варьировали от 230 до 480 пар нуклеотидов (п.н.) для HASSR1 и от 100 до 220 п.н. - для HASSR3. Оба локуса были высоко полиморфны (уровень полиморфизма 100%). Число детектируемых аллелей (вне зависимости от интенсивности ДНК-фрагментов) на локус составило 12 и 9 для HASSR1 и HASSR3, соответственно. Доля гетерозигот для обоих локусов была равна 0,75.
Полученные нами данные по генетическому полиморфизму популяции хлопковой совки в целом совпадали с данными полученными ранее на индийских популяциях [11]. Так, в частности, локус HASSR1, выявлял большее количество аллелей, по сравнению с HASSR3.
В то же время полиморфизм индийских популяций H. armigera по локусу HASSR3 составлял только 50% (против 100% в наших опытах) и было выявлено только 4 аллеля, против 9 по нашим данным, что, вероятно, связано с генетическими особенностями столь географически отдаленных друг от друга популяций.
Молекулярно-генетическую структуру популяции хлопковой совки описывали по частотам встречаемости SSR-маркеров (таблица 2).
Таблица 2 - Частоты встречаемости SSR-маркеров в популяции хлопковой совки
Можно заметить, что из 12 аллелей локуса HASSR1 наиболее часто встречались аллели 245 и 230 п.н., а локуса HASSR3 - аллели размером 100 и 105 п.н.
Таким образом, Краснодарская популяция хлопковой совки генотипирована по двум микросателлитным локусам, что может явиться основой для дальнейших генетико-популяционных исследований данного вида насекомых.
Результаты ПЦР анализа ДНК яблонной плодожорки по двум микросателлитным локусам представлены на рисунке 2. Размеры детектируемых ДНК-фрагментов варьировали от 100 до 370 пар нуклеотидов (п.н.) для Ср 1.63 и от 100 до 480 п.н. - для Ср 2.39.
Рисунок 2 - SSR-фенотипы яблонной плодожорки. Электрофореграмма ампликонов C. pomonella в 8% ПААГ (ПЦР анализ по двум микросателлитным локусам Ср 1.63 и Ср 2.39). М-маркеры молекулярных масс, пар нуклеотидов (п.н.).
По всем популяциям в целом, оба локуса были высоко полиморфны (уровень полиморфизма 100%). Среднее количество аллелей на локус составило 2,3 и 3,2 для Ср 1.63 и Ср 2.39, соответственно. Доля гетерозигот в среднем по всем популяциям для обоих локусов была равна 0,57 (таблица 3).
ПЦР анализ ДНК насекомых из Украины (две выборки: Киев и Мелитополь) и России (четыре выборки: Краснодар, Ейск, Ставрополь и Санкт-Петербург) выявил значительные отличия в молекулярно-генетической структуре популяций C.pomonella. Среди выборок из разных стран наиболее гетерогенны были выборки из Украины: в среднем по локусам индекс Шеннона (Н) =6,4 и 6,3, для Киева и Мелитополя; и наименьшим генетическим разнообразием характеризовались выборки из России
Таблица 3 - Генетический полиморфизм и генетическое разнообразие в различных выборках из географических популяций C.pomonella по двум микросателлитным локусам
Ср.1.63 Sr 110-320 110-310 110-160 100-260 100-370 100-350 100-370
A 20 11 7 15 30 24 43
Ar 2,9 1,7 1,0 1,8 3,0 3,2 2,3
N 0,10 0 0,20 0,15 0,10 0 0,09
Ht 0,80 0,45 0,10 0,60 0,65 0,80 0,57
H 4,5 2,9 1,9 3,3 6,3 5,2 4,0
Ср.2.39 Sr 100-460 190-240 200-250 100-460 100-480 100-480 100-480
A 29 7 16 16 24 25 45
Ar 4,1 0,9 1,1 1,3 4,3 7,3 3,2
N 0,05 0,40 0,70 0,25 0,05 0 0,24
Ht 0,75 0,20 0,20 0,45 0,80 1,00 0,57
H 7,3 1,7 2,8 3,4 6,4 7,5 4,9
Sr - размеры ДНК-фрагментов, п.н. (пар нуклеотидов)
A - число аллелей
Ar - обогащенность аллелями (allelic richness) - средняя частота аллелей на особь
N - доля нулевых гомозигот
Ht - доля гетерозагот
H - генетическое разнообразие по Шеннону (1992)
Ставрополь, Н=2,3 и 2,4, соответственно). Снижение генетического полиморфизма и гетерогенности популяций C.pomonella из России, вероятно, связано с большей пестицидной нагрузкой на фруктовые сады.
Работа выполнена при поддержке РФФИ и администрации Краснодарского края (грант № 09-04-96514).
Список литературы
1. Scott, L.J., Lawrence, N., Lange, C.L., et al. Population dynamics and gene flow of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) on cotton and grain crops in the Murrumbidgee Valley, Australia // J. Econ. Entomol. 2006. Vol.99. P.155-163.
2. Endersby, N.M., Hoffmann, A.A., MCKECHNIE, S.W., Weeks, A.R. Is There genetic structure in populations of Helicoverpa armigera from Australia? // Entomol. Exp. Appl. 2007. Vol.122. P.253-263.
3. Zhou Y., Gu H., Dorn S. Isolation of microsatellite loci in the codling moth, Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae) // Molecular Ecology Notes. 2005. Vol.5. P.226-227.
4. Franck P., Guerin F., Loiseau A., Sauphanor B. Isolation and characterization of microsatellite loci in the codling moth Cydia pomonella L. (Lepidoptera, Tortricidae) // Molecular Biology Notes. 2005. Vol.5. N 1. P. 99-102.
5. Franck P. , Reyes M., Olivares J., Sauphanor B . Genetic architecture in codling moth populations: comparison between microsatellite and insecticide resistance markers // Mol. Ecology. 2007. Vol.16. P. 3554-3564.
6. Fuentes-Contreras E., Espinoza J.L., Lavandero B., Ramirez C.C. Population Genetic Structure of Codling Moth (Lepidoptera: Tortricidae) from Apple Orchards in Central Chile // Journal of Economic Entomology. 2008. Vol.101. N 1. P.190-198.
7. Ji Y.J, Wu Y.C, Zhang D.X. Novel polymorphic microsatellite markers developed in the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) // Insect Science. 2005. V.12. P.331 - 334.
8. Ji Y. J., Zhang D. X., Hewitt G. M., Kang L., Li D. M. Polymorphic microsatellite loci for the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) and some remarks on their isolation. // Molecular Ecology Notes. 2003. Vol. 3. N 1. P. 102-104.
9. Scott, K.D, Lange, C.L, Scott, L.J, Graham, G.C. Isolation and characterization of microsatellite loci from Helicoverpa armigera. Hubner (Lepidoptera: Noctuidae) // Molecular Ecology Notes. 2004. V. 4. P.204-205.
10. Tan S, Chen X, Zhang A, Li D. Isolation and characterization of DNA microsatellites from cotton bollworm (Helicoverpa armigera. Hubner) // Molecular Ecology Notes. 2001. V.1. P.243-244.
11. Subramanian S., Mohankumar S. Genetic variability of the bollworm, Helicoverpa armigera, occurring on different host plants // Journal of Insect Science, 2006. Vol.6. P.26, available online: insectscience.org/6.26.
12. Киль В.И. Методика оценки ДНК полиморфизма популяций насекомых с помощью ПЦР (RAPD- и ISSR-PCR) // Методические рекомендации. "ООО Просвещение-Юг". Краснодар. 2009. 16 с.
13. Chalmers, K.J., Waugh J.I., Sprent A.J., Simons A.J., Powell W. Detection of genetic variation between and within populations of Gliricidia sepium and G.maculata using RAPD markers // Heredity. 1992. V.69. P.465-472.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
