نشانگرهای ریزماهواره‌ای و کاربرد آن در تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی جمعیت‌های بالتوری سبز (Neuroptera:Chrysopidae) (Stephens, 1836) Chrysoperla carnea

پژوهش های حفاظت گیاهان ایران

مقاله 6، دوره 35، شماره 4 - شماره پیاپی 54، بهمن 1400، صفحه 457-468   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jpp.2021.67819.1001

نویسندگان

فاطمه عبدالاحدی¹؛ علی نقی میرمویدی^{* 2}؛ صمد جمالی³؛ لیلا زارعی⁴

¹گروه گیاه‌پزشکی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه

²استاد حشره شناسی. گروه گیاه پزشکی دانشگاه رازی کرمانشاه

³گروه گیاه پزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه

⁴گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی کرمانشاه

چکیده

مطالعات کمی روی تنوع و ساختار ژنتیکی دشمنان طبیعی آفت‌ها که به عنوان عوامل کنترل زیستی نیز شناخته می‌شوند، در کشور انجام شده است. این پژوهش با هدف مقایسه تنوع­ژنتیکی جمعیت­های بالتوری­سبز Chrysoperla carnea انجام شد. جمعیت­های مختلف از چهارده استان کشور شامل استان­های آذربایجان­شرقی، آذربایجان­غربی، اصفهان، کرمان، کرمانشاه، لرستان، مازندران، گیلان، هرمزگان، تهران، کردستان، شیراز، زنجان و همدان جمع­آوری شدند. این جمعیت‌ها با جمعیت­های هلندی با استفاده از 10 نشانگر مولکولی ISSR مقایسه شدند. بیشترین درصد چند­شکلی مربوط به جایگاه ژنی UBC-809 به میزان 88/88 درصد و کمترین آن متعلق به جایگاه ژنی UBC-886 به میزان 33/33 درصد بود. کمترین فاصله ژنتیکی جمعیت هلندی با جمعیت­های مورد مطالعه، مربوط به جمعیت استان گیلان و بیشترین فاصله ژنتیکی با جمعیت استان کرمان بود. میانگین تعداد آلل، برای جمعیت هلندی، گیلان و کرمان به‌ترتیب معادل، 6/9، 6/6، 4/1 و میانگین تعداد آلل موثر، 1/48، 1/41 و 1/19 بدست آمد. مطالعه حاضر نشان داد که نشانگرهای ISSR در مطالعه تنوع­ژنتیکی این حشره کارایی بالایی دارند.

کلیدواژه‌ها

بالتوری‌سبز؛ تنوع ژنتیکی؛ جایگاه ژنی؛ جمعیت جغرافیایی؛ ISSR

مراجع

1-Abbot P. 2001. Individual and population variation in invertebrates revealed by Inter-simple Sequence Repeats (ISSR). Journal of Insect Science 1(1): 1-8.

2-Andrews C.A. 2010.Natural Selection, Genetic Drift, and Gene Flow Do Not Act in Isolation in Natural Population Nature Education Knowledge 3 (10):5, Available at https://www.nature .com/scitable/knowledge/library/natural-selection-genetic-drift-and-gene-flow-15186648/#(visited 15.December2020).

3-Barbosa N.C., Freitas S.D., and Morales A.C. 2014. Distinct genetic structure in populations of Chrysoperla externa (Hagen)(Neuroptera, Chrysopidae) shown by genetic markers ISSR and COI gene. Revista Brasileira de Entomologia 58(2): 203-211.

4-Borba R.D.S., Garcia M.S., Kovaleski A., Oliveira A.C., Zimmer P.D., Castelo Branco J.S., and Malone G. 2005. Genetic dissimilarity of lines of Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) through ISSR markers Neotropical Entomology 34(4): 565-569.

5-Canard M., McEwen P., New T., and Whittington A. 2001. Natural food and feeding habits of lacewings. Lacewings in the Crop Environment 1: 116-129.

6- Chatterjee SN., and Mohandas T.P. 2003. Identification of ISSR markers associated with productivity traits in silkworm, Bombyx moni L, 46(3): 438-47.

7- Costa R.I., Souza B., and de Freitas S. 2010. Spatio-Temporal Dynamic of Green Lacewings (Neuroptera: Chrysopidae) Taxocenosis on Natural Ecossystems. Neotropical Entomology 39(4): 470-475.

8- Duran C., Appleby N., Edwards D., and Batley J. 2009. Molecular genetic markers: discovery, applications, data storage and visualisation. Current Bioinformatics 4(1): 16-27.

9- Fumagalli L., Snoj A., Jesenšek D., Balloux F., Jug T., Duron O., Brossier F., Crivelli A.J., and Berrebi, P. 2002. Extreme genetic differentiation among the remnant populations of marble trout (Salmo marmoratus) in Slovenia. Molecular Ecology 11(12): 2711-2716.

10- Huala L., Paredes M., Salazar L., Elgueta M., and Rebolled R. 2018. Genetic variability in Aegorhinus superciliosus (Coleoptera: Curculionidae) populations in Chilean Maytenus boaria (Celastrales: Celastraceae). Revista Colombiana de Entomología 44(2): 260-265

11- Hufbauer R.A., and Roderick G.K. 2005. Microevolution in biological control: mechanisms, patterns, and processes. Biological Control 35(3): 227-239.

12- Hundsdoerfer A.K., and Wink M. 2009.Experimental population genetics in insects: inheritance of ISSR-PCR bands in an artificial population. Zootaxa 2231(1): 40–46.

13- Khidr S.K., Hardy I.C., Zaviezo T., and Mayes S. 2014. Development of microsatellite markers and detection of genetic variation between Goniozus wasp populations. Journal of insect science (Online), 14, 43. Available at https://doi.org/10.1093/jis/14.1.43 (visited 8.December 2020).

14- Lourenço P., Brito C., Backeljau T., Thierry D., and Ventura M. 2006. Molecular systematics of the Chrysoperla carnea group (Neuroptera: Chrysopidae) in Europe. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research 44(2): 180-184.

15- Luque C., Legal L., Staudter H., Gers C., and Wink M. 2002. ISSR (inter simple sequence repeats) as genetic markers in Noctuids (Lepidoptera). Hereditas 136(3): 251-253.

16- McEwen P., New T., and Whittington A.E. 2001. Lacewings in the crop environment. Cambridge university press.

17- Miller N., Birley A., Overall A., and Tatchell G. 2003. Population genetic structure of the lettuce root aphid, Pemphigus bursarius (L.), in relation to geographic distance, gene flow and host plant usage. Heredity 91(3): 217-223.

18- Mirmoayedi A. 2002. New records of Neuroptera from Iran. Acta Zoologica Academiae Scientiarum Hungaricae, 48: 197-201.

19- Mirmoayedi A., Rashidikhah F., Kahrizi D., Yari K. 2018. Genetic relationship between neuropteran families (Insecta, Neuropterida, Neuroptera) based on cytochrome oxidase sequences.- Genetika 50(2): 717-730.

20- Morales A.C and Freitas S .2010. Haplotype characterization of the COI mitochondrial gene in Chrysoperla externa ( Neuroptera: Chrysopidae) from different environments in Jaboticabal, state of São Paulo, southeastern Brazil. Brazilian Journal of Biology 70(4): 1115-1121.

21- Morales A., Lavagnini T., and Freitas S. 2013. Loss of genetic variability induced by agroecosystems: Chrysoperla externa (Hagen)(Neuroptera: Chrysopidae) as a case study. Neotropical Entomology 42(1): 32-38.

22- Nei M. 1972. Genetic distance between populations. The American Naturalist 106(949): 283-292.

23- Pappas M., Broufas G., and Koveos D. 2011. Chrysopid predators and their role in biological control. Journal of Entomology 8(3): 301-326.

24- Peakall R., and Smouse P.E. 2006. Genalex 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes 6(1): 288-295.

25- Rahimi A., Miromayedi A., Kahrizi D., Abdolshahi R., Kazemi E., and Yari KH. 2014. Microsatellite genetic diversity of Apis mellifera meda skorikov. Molecular Biology Reports 41: 7755–7761.

26- Rahimi A., Mirmoayedi A., Kahrizi D., Zarei L., and Jamali S. 2016.Genetic diversity of Iranian honey bee (Apis mellifera meda Skorikow, 1829) populations based on ISSR markers. Rahimi et al. Cellular and Molecular Biology 62(4): 53-58.

27- Reed D.H., Lowe E.H., Briscoe D.A., and Frankham R. 2003. Fitness and adaptation in a novel environment: effect of inbreeding, prior environment, and lineage. Evolution 57(8): 1822-1828.

28- Roux O., Gevrey M., Arvanitakis L., Gers C., Bordat D., and Legal L. 2007. ISSR-PCR: Tool for discrimination and genetic structure analysis of Plutella xylostella populations native to different geographical areas. Molecular Phylogenetics and Evolution 43(1): 240-250.

29- Royan M., Rahimi G., Esmaeilkhanian S., Mirhoseini S., and Ansari Z. 2007. A study on the genetic diversity of the Apis mellifera meda population in the south coast of the Caspian Sea using microsatellite markers. Journal of Apicultural Research 46(4): 236-241.

30- Saha D., Ranjan S.K., Mallick C.B.,Vidyarthi A.S., and Ramani R. 2011. Genetic diversity in lac resin-secreting insects belonging to Kerria spp., as revealed through ISSR markers. Biochemical Systematics and Ecology 39(2): 112-120.

31- Souza G.A.D., Carvalho M.R.D.O., Martins E.R., Guedes R.N.C., and Oliveira L.O.D. 2008. Genetic diversity estimated through ISSR markers in populations of Zabrotes subfasciatus. Pesquisa Agropecuária Brasileira 43(7): 843-849.

32- Taylor S., Downie D., and Paterson I. 2011. Genetic diversity of introduced populations of the water hyacinth biological control agent Eccritotarsus catarinensis (Hemiptera: Miridae). Biological Control 58(3): 330-336.

33- Vaulin O., Zharikov T.Y., Gunderina L., and Zakharov I. 2006. Variability and differentiation of genomic DNA in the Drosophila melanogaster populations of Russia and Ukraine. Drosophila Information Service 89: 59-62.

34- Vianna M.F., Pelizza S., Russo M.L., Toledo A., Mourelos C., and Scorsetti A.C. 2020.ISSR markers to explore entomopathogenic fungi genetic diversity: Implications for biological control of tobacco pests. Journal of  Biosciences 45, 136. Available at https://doi.org/10.1007/s12038-020-00108-4 (visited 7. December 2020)

35- Wells M.M. 1994. Small genetic distances among populations of green lacewings of the genus Chrysoperla (Neuroptera: Chrysopidae). Annals of the Entomological Society of America 87(6): 737-744.

36- Yeh F.C. 1999. POPGENE (version 1.3. 1). Microsoft Window-Bases Freeware for Population Genetic Analysis.Available at  http://www. ualberta. ca/~ fyeh/.(visited 7.December 2020)