Αναπαραγωγική ασυμβατότητα μεταξύ γενετικά διαφοροποιημένων πληθυσμών Tetranychus urticae από διαφορετικά φυτά-ξενιστές


Δημοσιευμένα: Nov 8, 2014
Natasa Fytrou
Anastasia Tsagkarakou
Περίληψη

Η μελέτη της προσαρμογής των εχθρών των καλλιεργούμενων φυτών στα φυτά ξενιστές τους παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον, καθώς σχετίζεται με την απομόνωση και γενετική διαφοροποίηση των πληθυσμών, με αποτελέσματα που ποικίλλουν από τον περιορισμό της γονιδιακής ροής μέχρι και το σχηματισμό νέων ειδών. Με έναυσμα προηγούμενες μελέτες μας με ισοένζυμα, που κατέδειξαν γενετική διαφοροποίηση μεταξύ πληθυσμών Tetranychus urticae (Koch) από εσπεριδοειδή σε σχέση με άλλους ξενιστές, μελετήσαμε την συμβατότητα των διασταυρώσεων μεταξύ Τ. urticae που συλλέχθηκε σε λεμονιές (ELCI) και Τ. urticae που συλλέχτηκε από το φυτό Mercurialis annua (ELMA) στο ίδιο χωράφι. Η συμβατότητα των διασταυρώσεων όταν πρόκειται για απλοδιπλοειδές είδος, όπου τα αρσενικά προέρχονται από αγονιμοποίητα ωά, μελετάται λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των απογόνων αλλά και την αναλογία φύλου μεταξύ τους. Η γονιμότητα των θηλυκών ELMA δεν επηρεάστηκε όταν διασταυρώθηκαν με αρσενικά ELCI, όμως η αναλογία θηλυκών : αρσενικών ήταν σημαντικά μειωμένη (16,6% θηλυκά, σε σύγκριση με 66% στην διασταύρωση αναφοράς ELMA x ELMA). Όταν τα θηλυκά ELCI διασταυρώθηκαν με αρσενικά ELMA, η γονιμότητα ήταν κατά 30% μειωμένη και το ποσοστό των θηλυκών απογόνων μειώθηκε από 67% σε 52%, σε σχέση με τη διασταύρωσης αναφοράς (ELCI x ELCI). Τα F1 θηλυκά που προέκυψαν από διασταυρώσεις θηλυκών και αρσενικών από διαφορετικούς πληθυσμούς γέννησαν λιγότερα ωά, που είχαν μεγαλύτερη θνησιμότητα, σε σχέση με τα F1 θηλυκά προερχόμενα από ενδοπληθυσμιακές διασταυρώσεις, μειώνοντας επιπλέον το δυναμικό αναπαραγωγής μεταξύ των πληθυσμών.

Λεπτομέρειες άρθρου
  • Ενότητα
  • Articles
Λήψεις
Τα δεδομένα λήψης δεν είναι ακόμη διαθέσιμα.
Αναφορές
Agrawal, A.A. 2000. Host-range evolution: adaptation and trade-offs in fitness of mites on alternative hosts. Ecology 81: 500–508.
Aguilar-Fenollosa, E., T. Pina, M.A. Gómez-Martínez, M.A. Hurtado and J.A. Jacas. 2011. Does host adaptation of Tetranychus urticae populations in clementine orchards with a Festuca arundinacea cover contribute to a better natural regulation of this pest mite? Entomol. Exp. Appl. 144: 181-190.
Bolland, H.R., J. Gutierrez and C.H.W. Flechtmann. 1998. World catalogue of the spider mite family. Leiden, The Netherlands.
De Boer, R. 1985. Reproductive barriers. In: Spider mites: their biology, natural enemies and control, Vol. 1A, W. Helle and M.W. Sabelis (eds), pp. 193–199.
Elsevier, Amsterdam. Diehl, S. R. and G. L. Bush. 1984. An evolutionary and applied perspective to insect biotypes. Ann. Rev. Entomol. 29: 471–50.
Drès, M. and J. Mallet. 2002. Host races in plant-feeding insects and their importance in sympatric speciation. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 357: 471–492.
Fox, L. R. and P. A. Morrow. 1981. Specialization: species property or local phenomenon? Science 211: 887-893.
Fry, J.D. 1990. Trade-offs in fitness on different hosts: Evidence from a selection experiment with a phytophagous mite. Amer. Nat. 136: 569-580.
Fry, J.D. 1999. The role of adaptation to host plants in the evolution of reproductive isolation: negative evidence from Tetranychus urticae Koch. Exp. and Appl. Acarol. 23: 379-387.
Gotoh, T., J. Bruin, M.W. Sabelis and S.B.J. Menken. 1993. Host race formation in Tetranychus urticae: genetic differentiation, host plant preference and mate choice in a tomato and a cucumber strain. Entomol. Exp. Appl. 68: 171-178.
Gotoh, T., H. Noda and S. Ito. 2007a. Cardinium symbionts cause cytoplasmic incompatibility in spider mites. Heredity 98: 13–20.
Gotoh, T., J. Sugasawa, H. Noda and Y. Kitashima.2007b. Wolbachia –induced cytoplasmic incompatibility in Japanese populations of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae). Exp. Appl. Acarol. 42: 1-16.
Gould, F., C.R. Carroll and D.J. Futuyma. 1982. Cross-resistance to pesticides and plant defences: a study of the twospotted spider mite. Ent. Exp. Appl. 31: 175-181.
Grbić, M., T. Van Leeuwen, R.M. Clark, S. Rombauts, P. Rouzé, V. Grbić, E.J. Osborne, W. Dermauw, P.C.T. Ngoc, F. Ortego, et al. 2011. The genome of Tetranychus urticae reveals herbivorous pest adaptations. Nature 479: 487-492.
Hurtado, M.A., T. Ansaloni, S. Cros-Arteil, J.A. Jacas and M. Navajas. 2008. Sequence analysis of the ribosomal internal transcribed spacers region in spider mites (Prostigmata: Tetranychidae) occurring in citrus orchards in Eastern Spain: use for species discrimination. Ann. Appl. Biol. 153: 167-174.
Magalhães, S., M.R. Forbes, A. Skoracka, M. Osakabe, C. Chevillon and K.D. McCoy. 2007. Host race formation in the Acari. Exp. Appl. Acarol. 42: 225–238.
Navajas, M. 1998. Host plant associations in the spider mite Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae): insights from molecular phylogeography. Exp. Appl. Acarol. 22: 201–214.
Navajas, M., A. Tsagkarakou, J. Lagnel and M.J. Perrot-Minnot. 2000. Genetic differentiation in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae): polymorphism, host races or sibling species? Exp. Appl. Acarol. 24: 365-376.
Nishimura, S., N. Hinomoto and A. Takafuji. 2005. Gene flow and spatiotemporal genetic variation among sympatric populations of Tetranychus kanzawai (Acari: Tetranychidae) occurring on different host plants, as estimated by microsatellite gene diversity. Exp. Appl. Acarol. 35: 59–71.
Osakabe, M. and S. Komazaki. 1996. Host range segregation and reproductive incompatibility among Panonychus citri populations infesting Osmanthus trees and other host plants. Appl. Entomol. Zool. 31: 397–406.
Perrot-Minnot, M.-J., B. Cheval, A. Migeon and M. Navajas. 2002. Contrasting effects of Wolbachia on cytoplasmic incompatibility and fecundity in the haplodiploid mite Tetranychus urticae. J. Evolut. Biol. 15: 808-817.
Pritchard, A.E. and E.W. Baker. 1955. A revision of the spider mite family Tetranychidae. Memoirs of the Pacific Coast Entomological Society 2: 1-472.
Thompson, J.N. 1994. The coevolutionary process. Univ. of Chicago Press, Chicago.
Tsagkarakou, A., M. Navajas, J. Lagnel and N. Pasteur. 1997. Population structure in the spider mite Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) from Crete based on multiple allozymes. Heredity 78: 84–92.
Tsagkarakou, A., M. Navajas, P. Papaioannou-Souliotis and N. Pasteur. 1998. Gene flow among Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) populations in Greece. Mol. Ecol. 7: 71–79.
Tsagkarakou, A., M. Navajas, F. Rousset and N. Pasteur. 1999. Genetic differentiation in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) from greenhouses in France. Exp. Appl. Acarol. 23: 365-378.
Tsuchida, T., R. Koga and T. Fukatsu. 2004. Host plant specialization governed by facultative symbiont. Science 303: 1989-1989.
Vala, F., A. Weeks, D. Claessen, J.A.J. Breeuwer and M.W. Sabelis. 2002. Within- and between-population variation for Wolbachia induced reproductive incompatibility in a haplodiploid mite. Evolution 56: 1331-1339.
Vala, F., J.A.J. Breeuwer and M.W. Sabelis. 2000. Wolbachia –induced ‘hybrid breakdown’ in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae Koch. Proc. Royal Soc. London B 267: 1931- 1937.
Wade, M.J. 2001. Evolution: Infectious speciation. Nature 409: 675-677.
Weeks, A.R., T. van Opijnen and J.A.J. Breeuwer. 2000. AFLP fingerprinting for assessing intraspecific variation and genome mapping in mites. Exp. Appl. Acarol. 24: 775–793.
Weeks, A.R., R. Velten and R. Stouthamer. 2003. Incidence of a new sex-ratiodistorting endosymbiotic bacterium among arthropods. Proc. Biol. Sci. B 270: 1857–1865.