Филогенетический анализ и разработка новых праймеров для молекулярной идентификации Drosophila suzukii

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Семейство Drosophilidae насчитывает более 3750 видов по всему миру, из них к роду Drosophila относится более 2000 видов, причем, Drosophila suzukii считается одним из самых опасных представителей этого семейства. Личинок вредителя крайне трудно или практически невозможно обнаружить, так как азиатская ягодная дрозофила большую часть жизненного цикла проводит внутри плода. Вылупляющиеся из яиц личинки Drosophila suzukii питаются здоровыми плодами, вызывая размягчение тканей и загнивание плодов. Эксперименты проводились на базе Всероссийского центра карантина растений и в Аграрно-технологическом институте Российского университета дружбы народов в 2018—2020 гг. Цель исследования — подобрать метод точной и быстрой диагностики вредителя, разработать специфические пары праймеров для ПЦР в реальном времени. На сегодняшний день количественная ПЦР — это быстрый, высокочувствительный, воспроизводимый и наиболее точный метод диагностики. По результатам исследования были разработаны специфические праймеры (4.Dsuz.FRP), позволяющие с высокой точностью отличать D. suzukii от других родственных видов при использовании метода ПЦР в реальном времени. Хотя появление D. suzukii не было зафиксировано на территории Российской Федерации, исследование дает возможность быстро и с высокой точностью идентифицировать вредителя в случае его возможного завоза, а также поможет предотвратить его последующее распространение.

Об авторах

Юсеф Насерзаде

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: unaserzadeh@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2585-5307

аспирант, Агробиотехнологический департамент, Аграрно-технологический институт

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8/2

Галина Николаевна Бондаренко

Всероссийский центр карантина растений

Email: galine1988@yandex.ru

кандидат биологических наук

140150, Российская Федерация, Московская обл., г. Раменское, р. п. Быково, ул. Пограничная, д. 32

Екатерина Владимировна Колесникова

Всероссийский центр карантина растений

Email: reseachergm@mail.ru
140150, Российская Федерация, Московская обл., г. Раменское, р. п. Быково, ул. Пограничная, д. 32

Елена Николаевна Пакина

Российский университет дружбы народов

Email: e-pakina@yandex.ru

кандидат биологических наук, доцент, Агробиотехнологический департамент, Аграрно-технологический институт

Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8/2

Список литературы

  1. Asplen MK, Anfora G, Biondi A, Choi DS, Chu D, Daane KM, et al. Invasion biology of spotted wing Drosophila (Drosophila suzukii): a global perspective and future priorities. Journal of Pest Science. 2015; 88(3):469-494. doi: 10.1007/ s10340-015-0681-z
  2. Walsh DB, Bolda MP, Goodhue RE, Dreves AJ, Lee J, Bruck DJ, et al. Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae): invasive pest of ripening soft fruit expanding its geographic range and damage potential. Journal of Integrated Pest Management. 2011; 2(1): G1-G7. doi: 10.1603/IPM10010
  3. Rota-Stabelli O, Ometto L, Tait G, Ghirotto S, Kaur R, Drago F, et al. Distinct genotypes and phenotypes in European and American strains of Drosophila suzukii: implications for biology and management of an invasive organism. Journal of Pest Science. 2020; 93(1):77-89. doi: 10.1007/s10340-019-01172-y
  4. Poyet M, Eslin P, Héraude M, Le Roux V, Prévost G, Gibert P, et al. Invasive host for invasive pest: when the A siatic cherry fly (Drosophila suzukii) meets the A merican black cherry (Prunus serotina) in Europe. Agricultural and forest entomology. 2014; 16(3):251-259. doi: 10.1111/afe.12052
  5. Lillesaar C, Gaspar P. Serotonergic Neurons in Vertebrate and Invertebrate Model Organisms (Rodents, Zebrafish, Drosophila melanogaster, Aplysia californica, Caenorhabditis elegans). In: Pilowsky PM. (ed.) Serotonin. Academic Press; 2019. p.49-80. doi: 10.1016/B978-0-12-800050-2.00003-6
  6. Murphy KA, Unruh TR, Zhou LM, Zalom FG, Shearer PW, Beers EH, et al. Using comparative genomics to develop a molecular diagnostic for the identification of an emerging pest Drosophila suzukii. Bulletin of entomological research. 2015; 105(3):364-372. doi: 10.1017/S0007485315000218
  7. Naserzadeh Y, Pakina EN, Nafchi AM, Gadzhikurbanov AS. Specific identification method based on PCR for Drosophila melanogaster. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2020; 15(2):134-142. doi: 10.22363/2312-797X-2020-15-2-134-141.
  8. Lee JC, Bruck DJ, Dreves AJ, Ioriatti C, Vogt H, Baufeld P. In focus: spotted wing drosophila, Drosophila suzukii, across perspectives. Pest management science. 2011; 67(11):1349-1351. doi: 10.1002/ps.2271
  9. Naserzadeh Y, Mahmoudi N, Pakina E, Zargar M. Molecular identification and primer design for spotted wing drosophila (Drosophila suzukii). Research on Crops. 2020; 21(2):364-369. doi: 10.31830/23487542.2020.061
  10. Nikolouli K, Sassù F, Mouton L, Stauffer C, Bourtzis K. Combining sterile and incompatible insect techniques for the population suppression of Drosophila suzukii. Journal of pest science. 2020; 93(2):647-661. doi: 10.1007/s10340-020-01199-6
  11. Enriquez T, Ruel D, Charrier M, Colinet H. Effects of fluctuating thermal regimes on cold survival and life history traits of the spotted wing Drosophila (Drosophila suzukii). Insect Science. 2020; 27(2):317-335. doi: 10.1111/1744-7917.12649
  12. Taning CN, Christiaens O, Berkvens N, Casteels H, Maes M, Smagghe G. Oral RNAi to control Drosophila suzukii: laboratory testing against larval and adult stages. Journal of pest science. 2016; 89(3):803-814. doi: 10.1007/s10340-016-0736-9
  13. Durkin SM, Chakraborty M, Abrieux A, Lewald KM, Gadau A, Svetec N, Peng J, Kopyto M, Langer CB, Chiu JC, Emerson JJ, Zhao L. Behavioral and Genomic Sensory Adaptations Underlying the Pest Activity of Drosophila suzukii. Molecular biology and evolution. 2021 May 19;38(6):2532-2546. doi: 10.1093/molbev/ msab048
  14. Bogdanowicz SM, Schaefer PW, Harrison RG. Mitochondrial DNA variation among worldwide populations of gypsy moths, Lymantria dispar. Molecular phylogenetics and evolution. 2000; 15(3):487-495. doi: 10.1006/mpev.1999.0744
  15. Naserzadeh Y, Bondarenko G, Kolesnikova E, Zargar M, Pakina E, Engeribo A. Molecular identification and design of specific primer for quarantine fruit fly (Drosophila suzukii). Research on Crops. 2020 Sep 1;21(3). doi: 10.31830/2348-7542.2020.095
  16. Cattel J, Kaur R, Gibert P, Martinez J, Fraimout A, Jiggins F, et al. Wolbachia in European populations of the invasive pest Drosophila suzukii: regional variation in infection frequencies. PLoS One. 2016;11(1): e0147766. doi: 10.1371/journal.pone.0147766
  17. Biganski S, Fückel S, Jehle JA, Kleespies RG. Infection effects of the new microsporidian species Tubulinosema suzukii on its host Drosophila suzukii. Scientific Reports. 2021;11(1):10151. doi: 10.1038/s41598021-89583-9
  18. Varón-González C, Fraimout A, Debat V. Drosophila suzukii wing spot size is robust to developmental temperature. Ecology and Evolution. 2020;10(7):3178-3188. doi: 10.1002/ece3.5902
  19. Ulmer R, Couty A, Eslin P, Gabola F, Chabrerie O. The firethorn (Pyracantha coccinea), a promising dead-end trap plant for the biological control of the spotted-wing Drosophila (Drosophila suzukii). Biological Control. 2020;150:104345. doi: 10.1016/j.biocontrol.2020.104345
  20. Maino JL, Schouten R, Umina P. Predicting the global invasion of Drosophila suzukii to improve Australian biosecurity preparedness. Journal of Applied Ecology. 2021 Apr;58(4):789-800. doi: 10.1111/1365- 2664.13812

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».