Научная статья на тему 'ВСТРЕЧАЕМОСТЬ МИКРОСПОРИДИЙ В СИМПАТРИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЯХ СТЕБЛЕВЫХ МОТЫЛЬКОВ РОДА OSTRINIA'

ВСТРЕЧАЕМОСТЬ МИКРОСПОРИДИЙ В СИМПАТРИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЯХ СТЕБЛЕВЫХ МОТЫЛЬКОВ РОДА OSTRINIA Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
14
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЦР-СКРИНИНГ / ВИДОВОЙ СОСТАВ / ЗАРАЖЁННОСТЬ / ЧЕШУЕКРЫЛЫЕ НАСЕКОМЫЕ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Малыш Ю.М., Грушевая И.В., Токарев Ю.С., Конончук А.Г., Фролов А.Н.

Цель работы - изучить видовой состав и распространённость микроспоридий в симпатрических популяциях стеблевых мотыльков, собранных на территории России на кукурузе (Ostrinia nubilalis), полыни и конопле (Ostrinia scapulalis). Благодаря ПЦР-скринингу экстрактов геномной ДНК насекомых с последующим секвенированием ампликонов в выборках обоих видов обнаружено широкое распространение типичной для кукурузного мотылька O. nubilalis микроспоридии Nosema pyrausta из класса Terresporidia. На основании проведённого анализа можно сделать вывод о том, что оба вида р. Ostrinia восприимчивы к заражению N. pyrausta и симпатрические популяции насекомых-хозяев характеризуются сходным уровнем заражённости микроспоридиями, хотя в большинстве случаев отмечена тенденция к более высокому уровню заражённости насекомых, питающихся на двудольных растениях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Малыш Ю.М., Грушевая И.В., Токарев Ю.С., Конончук А.Г., Фролов А.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Species diversity of microsporidia in sympatric populations of stem borers of the genus Ostrinia

Aim of the present study is to determine species composition and prevalence rates of microsporidia in sympatric populations of Ostrinia nubilalis and Ostrinia scapulalis, collected in Russia on different forage plants. For this purpose genomic DNA extracts were exploited for PCR screening followed by amplicon sequencing. As a result, wide dispersal of microsporidia is revealed belonging to Nosema pyrausta from Class Terresporidia. Basing upon this survey it can be concluded that both species of moths are vulnerable to infection with N. pyrausta at similar levels though there is a tendency of higher parasite's prevalence rates in dicotyledonous plants.

Текст научной работы на тему «ВСТРЕЧАЕМОСТЬ МИКРОСПОРИДИЙ В СИМПАТРИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЯХ СТЕБЛЕВЫХ МОТЫЛЬКОВ РОДА OSTRINIA»

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.

101

Библиографический список (References)

Bini F., Kuczmog A., Putnoky P., et al. Novel pathogen-specific primers for Tamari F., Hinkley C.S., Ramprashad N. A comparison of DNA extraction the detection of Agrobacterium vitis and Agrobacterium tumefaciens. Vitis methods using Petunia hybrida tissues. Journal of biomolecular techniques,

Journal of Grapevine Research, 2008. V.47 (3). P.181-190. 2013. V. 24(3): P. 113-118.

Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh tissue. Phytochem. Bull., 1987. V. 19. P. 11-15.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 100-101

IDENTIFICATION OF AGROBACTERIUM STRAINS IN THE CROWN GALL AFFECTED AMPELOCENOSES OF ANAPA-TAMAN ZONE OF KRASNODAR REGION M.V. Makarkina1, I.A. Vladimirov2, E.T. Ilnitskaya1, T.V. Matveeva2

'North Caucasian Zonal Research Institute of Horticulture and Viticulture, kubansad@kubannet.ru 2Saint Petersburg State University, spbu@spbu.ru

The aim of the research was to study the species composition and diversity of Agrobacterium strains in the vineyard area of the Anapa-Taman area of Krasnodar region. The used material was tumors from different varieties of grape plants collected in the vineyards of Anapa-Taman area. DNA was isolated from tumors with CTAB-method with some additions [Doyle et al., 1987; Tamari et al., 2013]. Real time polymerase chain reaction (carried out in the ANK-32) was used for identification of species of Agrobacterium. To study the thin polymorphism of isolates of Agrobacterium was used the classic method of polymerase chain reaction within the "Tertsik" device and the followed evaluation of the results by agarose gel electrophoresis and sequencing of DNA fragments by Sanger. The sequences of DNA fragments were analyzed in the NCBI database (http://blast.ncbi.nlm. nih.gov/). As a result of the work we determined Agrobacterium species composition in the vineyards Anapo-Taman area of Krasnodar region. We identificated that investigated pathogenic Agrobacterium belongs to the species Agrobacterium vitis similar to the strain Ag57.

УДК 57.055

ВСТРЕЧАЕМОСТЬ МИКРОСПОРИДИЙ В СИМПАТРИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЯХ СТЕБЛЕВЫХ МОТЫЛЬКОВ РОДА OSTRINIA

Ю.М. Малыш, И.В. Грушевая, Ю.С. Токарев, А.Г. Конончук, А.Н. Фролов

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, julia_m_malysh@rambler.ru

Цель работы - изучить видовой состав и распространённость микроспоридий в симпатрических популяциях стеблевых мотыльков, собранных на территории России на кукурузе (Ostrinia nubilalis), полыни и конопле (Ostrinia scapulalis). Благодаря ПЦР-скринингу экстрактов геномной ДНК насекомых с последующим секвенированием ампликонов в выборках обоих видов обнаружено широкое распространение типичной для кукурузного мотылька O. nubilalis микроспоридии Nosema pyrausta из класса Terresporidia. На основании проведённого анализа можно сделать вывод о том, что оба вида р. Ostrinia восприимчивы к заражению N. pyrausta и симпатрические популяции насекомых-хозяев характеризуются сходным уровнем заражённости микроспоридиями, хотя в большинстве случаев отмечена тенденция к более высокому уровню заражённости насекомых, питающихся на двудольных растениях.

Ключевые слова: ПЦР-скрининг, видовой состав, заражённость, чешуекрылые насекомые.

Стеблевые мотыльки рода Ostrinia (Lepidoptera: Crambidae) широко распространены в Евразии и Северной Америке, отдельные виды вредят кукурузе и другим злакам. Поскольку популяции мотыльков, питающиеся на однодольных и двудольных растениях, нередко различаются по составу половых феромонов, срокам вылета имаго и предпочтениям в выборе растений для откладки яиц, и поскольку скрещивание их между собой нередко затруднены, а анализ микросателлитной ДНК демонстрирует чёткие различия генетической структуры, обитающие в Евтопе симпатрические популяции насекомых подразделены на самостоятельные виды: Ostrinia nubilalis и О. scapulalis рш^ et а1., 2012]. Во многих регионах динамика численности этих фитофагов в значительной степени контролируется деятельностью паразитических насекомых [Фролов, 2004]. Меньшую (по крайней мере на период конца XX века) эффективность в отношении контроля североамериканских популяций кукурузного мотылька О. пиЫШШ, сформировавшихся в результате проникновения вредителя, обнаруживали паразитические

насекомые, интродуцированные для борьбы с вредителем в начале XX века [Hudon et al., 1989]. С другой стороны, в этих условиях важную роль в регуляции численности насекомого играет микроспоридия Nosema cf pyrausta, которая рассматривается как потенциальный продуцент микробиологических препаратов против кукурузного мотылька [Lewis, 2009]. В настоящей работе для анализа на заражённость микроспоридиями использованы выборки экстрактов геномной ДНК гусениц стеблевых мотыльков, собранных в Краснодарском крае, Белгородской, Ростовской и Ставропольской областях, а также в республике Татарстан на однодольных (кукуруза) и двудольных (полынь, конопля) растениях. ПЦР-скрининг проведён с использованием универсальных для микроспоридий праймеров 18f:1047r [Weiss, Vossbrinck, 1999] с последующим секвенированием ампликонов и BLAST-анализом полученных нуклеотидных последовательностей. Исследование проб, показавших положительный ответ, позволил идентифицировать выявленных микроспоридий как Nosema pyrausta из O. nubilalis на основании идентичности полученных

102

Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции

последовательностей гена рРНК с таковым, полученным нами ранее на базе другой лаборатории для типового изо-лята данного вида паразита из южной Франции (номер доступа в Генбанке HM566196).

Заражённость насекомых микроспоридиями в проанализированных выборках колебалась от 6 до 37 %. При этом для симпатрических популяций хозяев обоих видов из одной географической точки показатели заражённости микроспоридиями оказались весьма сходными, хотя нередко заражённость насекомых с двудольных растений

Библиографический

Сендерский И.В., Токарев Ю.С., Павлова О.А., Долгих В.В. Микроспоридии в лабораторной культуре двупятнистого сверчка Gryllus bimaculatus de Geer (Orthoptera: Gryllidae) // «Беспозвоночные животные в коллекциях зоопарков и инсектариев». Московский зоопарк, 2011. с. 179-182.

Фролов А.Н. Биотические факторы депрессии кукурузного мотылька //

Вестник защиты растений, 2004. Т. 2, с. 37-47. Hudon M., LeRoux E.J., Harcourt D.G. Seventy years of European corn borer (Ostrinia nubialis) research in North America // Biology and population dynamics of invertebrate crop pests. Intercept Ltd. Andover, 1989. 1-44.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 101-102

была выше, чем таковых с однодольных. Максимальные значения заражённости отмечены для популяций из Белгородской обл.: 29 % на кукурузе, 37 % на полыни. При усреднении данных по выборкам заражённость насекомых, собранных как с однодольных, так и с двудольных растений, оказалась близкой к 20 %.

Поддержано РФФИ (№№ 15-04-01226, 16-54-00144-Бел_а) и Советом по грантам Президента РФ (№ МД-4284.2015.4).

список (References)

Frolov A.N., Audiot P., Bourguet D., Kononchuk A.G., Malysh J.M., Ponsard S., Streiff R., Tokarev Y.S.. "From Russia with lobe": genetic differentiation in trilobed uncus Ostrinia spp. follows food plant, not hairy legs // Heredity, 2012. V. 108, p. 147-156. Lewis L.C., Bruck D.J., Prasifka J.R., Raun E.S. Nosema pyrausta: Its biology, history, and potential role in a landscape of transgenic insecticidal insecticidal crops // Biol. Control, 2009. V. 48. p. 223-231. Weiss L.M., Vossbrinck C.R. Molecular biology, molecular phylogeny, and molecular diagnostic approaches to the Microsporidia // The Microsporidia and Microsporidiosis. Washington, ASM Press, 1999. p. 129-171.

SPECIES DIVERSITY OF MICROSPORIDIA IN SYMPATRIC POPULATIONS OF STEM BORERS OF THE GENUS OSTRINIA Yu.M. Malysh, I.V. Grushevaya, Yu.S. Tokarev, A.G. Kononchuk, A.N. Frolov

All-Russian Institute of Plant Protection, julia_m_malysh@rambler.ru Aim of the present study is to determine species composition and prevalence rates of microsporidia in sympatric populations of Ostrinia nubilalis and Ostrinia scapulalis, collected in Russia on different forage plants. For this purpose genomic DNA extracts were exploited for PCR screening followed by amplicon sequencing. As a result, wide dispersal of microsporidia is revealed belonging to Nosema pyrausta from Class Terresporidia. Basing upon this survey it can be concluded that both species of moths are vulnerable to infection with N. pyrausta at similar levels though there is a tendency of higher parasite's prevalence rates in dicotyledonous plants.

УДК 574.476

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НЕКРОТИЧЕСКОГО БАРЬЕРА В ЗАЩИТЕ КАРТОФЕЛЯ ОТ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА

И.С. Марданшин1, Г.В. Беньковская2

башкирский НИИ сельского хозяйства, Уфа, Россия, ildar.mardanshin1966@yandex.ru 2Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, Уфа, Россия

Цель: изучение эффективности действия некротического барьера на личинок колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в защите картофеля. Метод: в полевых условиях, на сеянцах, полученных от самоопыления сорта Башкирский, был изучен характер наследования и фенотипическая экспрессия признака кодирующего образования некроза на листовой пластинке в месте прикрепления кладки вредителя. Результаты: установлено, что расщепление генов обуславливающих признак реакции сверхчувствительности на компоненты яйцекладок колорадского жука происходит по рецессивному типу и фенотипическое проявление признака в потомстве имеет различную степень. Область применения: разработка новых подходов к оценке селекционного материала при отборе на устойчивость к колорадскому жуку. Выводы: биологическая эффективность некротического барьера зависит от степени развития некроза, при полном прободении листовой пластинки эмбриональная смертность близка к 100 %. Для создания сортов картофеля с высокой устойчивостью к колорадскому жуку эффективен отбор с высокой фенотипической экспрессией этого признака.

Ключевые слова: некротический барьер, картофель, колорадский жук, эмбриональная смертность.

В системах интегрированной защиты картофеля от вредоносных объектов важная роль принадлежит возделыванию устойчивых сортов, что во всех случаях обеспечивает снижение пестицидной нагрузки на агроэкосистемы, способствует получению не загрязненной продукции и немалому энерго- и ресурсосбережению. Целенаправлен-

ный селекционный отбор на устойчивость к повреждению колорадским жуком и создание новых сортов картофеля с этими свойствами является ключевым моментом в решении данной проблемы.

Ранее нами был создан сорт картофеля Башкирский [Марданшин и др. 2013], на листьях которого в ответ на

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.