Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси
Aims. Symbiotic bacteria are of interest to biotechnology as potential tool for pest management. The aim of the study was to research the occurrence and diversity of secondary symbionts of specifi c genera in different species of aphids from Belarus. Methods. Biodiversity of bacterial symbionts wa...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177356 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси / Н.В. Воронова, Д.П. Сироткина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 32-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177356 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Воронова, Н.В. Сироткина, Д.П. 2021-02-15T13:26:10Z 2021-02-15T13:26:10Z 2015 Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси / Н.В. Воронова, Д.П. Сироткина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 32-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177356 575.89 Aims. Symbiotic bacteria are of interest to biotechnology as potential tool for pest management. The aim of the study was to research the occurrence and diversity of secondary symbionts of specifi c genera in different species of aphids from Belarus. Methods. Biodiversity of bacterial symbionts was studied by PCR with genus-specifi ed primers. Genetic diversity was revealed with methods of bioinformatics. Results. The research showed that aphids of Belarusian fauna possess a wide range of symbiotic microorganisms. Among secondary symbionts of Belarusian aphids Rickettsia and Spiroplasma have almost 100 % frequency of occurrence despite the fact in literature they are considered as rare. Degree of the phylogenetic homogeneity of 16S rRNA and gltA genes in symbiotic rickettsia has been studied. It is shown that both the mean and the maximum interspecifi c genetic distances of 16S rRNA gene in pathogenic rickettsia have been signifi cantly lower than in symbiotic ones. Phylogenetic analysis of symbiotic rickettsia, based on 16S rRNA and gltA genes, has shown the existence of 4 separate clusters with high bootstrap value. Conclusions. The obtained data show possible existence of at least four different species of symbiotic bacteria in Rickettsia genus. Keywords: aphids, symbiotic bacteria, Rickettsia, PCR markers. Авторы выражают искреннюю благодарность заведующему кафедрой микробиологии, доктору биологических наук, профессору В. А. Прокулевичу за помощь в проведении исследования, заведующему кафедрой зоологии, доктору биологических наук, профессору С. В. Буге и кандидату биологических наук А. В. Стекольщикову за любезно предоставленный энтомологический материал. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Еволюція геномів у природі та експерименті Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси Species composition and genetic variability of bacterial symbionts of aphids from Belarus Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси |
| spellingShingle |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси Воронова, Н.В. Сироткина, Д.П. Еволюція геномів у природі та експерименті |
| title_short |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси |
| title_full |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси |
| title_fullStr |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси |
| title_full_unstemmed |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси |
| title_sort |
видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны беларуси |
| author |
Воронова, Н.В. Сироткина, Д.П. |
| author_facet |
Воронова, Н.В. Сироткина, Д.П. |
| topic |
Еволюція геномів у природі та експерименті |
| topic_facet |
Еволюція геномів у природі та експерименті |
| publishDate |
2015 |
| language |
Russian |
| container_title |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Species composition and genetic variability of bacterial symbionts of aphids from Belarus |
| description |
Aims. Symbiotic bacteria are of interest to biotechnology as potential tool for pest management. The aim of the study
was to research the occurrence and diversity of secondary symbionts of specifi c genera in different species of aphids
from Belarus. Methods. Biodiversity of bacterial symbionts was studied by PCR with genus-specifi ed primers. Genetic
diversity was revealed with methods of bioinformatics. Results. The research showed that aphids of Belarusian fauna
possess a wide range of symbiotic microorganisms. Among secondary symbionts of Belarusian aphids Rickettsia and
Spiroplasma have almost 100 % frequency of occurrence despite the fact in literature they are considered as rare. Degree
of the phylogenetic homogeneity of 16S rRNA and gltA genes in symbiotic rickettsia has been studied. It is shown that
both the mean and the maximum interspecifi c genetic distances of 16S rRNA gene in pathogenic rickettsia have been
signifi cantly lower than in symbiotic ones. Phylogenetic analysis of symbiotic rickettsia, based on 16S rRNA and gltA
genes, has shown the existence of 4 separate clusters with high bootstrap value. Conclusions. The obtained data show
possible existence of at least four different species of symbiotic bacteria in Rickettsia genus.
Keywords: aphids, symbiotic bacteria, Rickettsia, PCR markers.
|
| issn |
2219-3782 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177356 |
| citation_txt |
Видовой состав и генетическая вариабельность бактериальных симбионтов тлей фауны Беларуси / Н.В. Воронова, Д.П. Сироткина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 16. — С. 32-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT voronovanv vidovoisostavigenetičeskaâvariabelʹnostʹbakterialʹnyhsimbiontovtleifaunybelarusi AT sirotkinadp vidovoisostavigenetičeskaâvariabelʹnostʹbakterialʹnyhsimbiontovtleifaunybelarusi AT voronovanv speciescompositionandgeneticvariabilityofbacterialsymbiontsofaphidsfrombelarus AT sirotkinadp speciescompositionandgeneticvariabilityofbacterialsymbiontsofaphidsfrombelarus |
| first_indexed |
2025-11-26T18:06:38Z |
| last_indexed |
2025-11-26T18:06:38Z |
| _version_ |
1850766988646809600 |
| fulltext |
32 ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16
© ВОРОНОВА Н. В., СИРОТКИНА Д. П.
УДК 575.89
ВОРОНОВА Н. В., СИРОТКИНА Д. П.
Белорусский государственный университет,
Беларусь, 220030, г. Минск, пр. Независимости, 4, е-mail: nvoronova@bsu.by
ВИДОВОЙ СОСТАВ И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ
БАКТЕРИАЛЬНЫХ СИМБИОНТОВ ТЛЕЙ ФАУНЫ БЕЛАРУСИ
Большинство видов насекомых имеют обли-
гатных и вторичных бактериальных симбионтов,
роль которых в жизнедеятельности хозяев не-
возможно переоценить. У тлей некоторые виды
сим биотических бактерий способны повышать
термоустойчивость, снижать влияние патоген-
ных организмов и паразитоидов, а также изме-
нять трофические предпочтения хозяев. Другие
виды ассоциированы с уменьшением общей
массы тела и количества потомства у тлей или
оказывают отрицательное влияние на облигатно-
го симбионта — бактерий рода Buchnera. В связи
с этим симбиотические микроорганизмы пред-
ставляют существенный интерес для биотехно-
логии, как возможный инструмент регуляции
численности тлей. Наиболее перспективными
в этом отношении представляются симбионты
рода Rickettsia da Rocha-Lima, 1916.
Бактерии рода риккетсия представляют со-
бой обширную группу микроорганизмов, вклю-
чающую как симбиотические, так и патогенные
виды. Видовое разнообразие патогенных ми-
кроорганизмов хорошо изучено, поскольку они
вызывают ряд тяжелых заболеваний человека.
Симбиотические риккетсии, как считается, спо-
собны оказывать различное воздействие на жи-
знедеятельность своих хозяев: влияют на массу
тела тлей, количество жизнеспособного потом-
ства и, возможно, ассоциированы с устойчи-
востью к инсектицидам [2].
Прочность ассоциации тлей со своими си-
мбионтами, факты существования горизонталь-
ного переноса генов между бактериями и тлями,
позволяют рассматривать тлей как истинных
холобионтов, а геном всех сосуществующих ор-
ганизмов — как хологеном. Несмотря на столь
важное значение в жизни хозяев, видовое разно-
образие симбиотических риккетсий крайне пло-
хо изучено. Целью нашей работы было изучение
видового состава вторичных симбионтов тлей,
а также оценка генетической однородности сим-
биотических бактерий рода Rickettsia.
Материалы и методы
В работе был использован следующий энто-
мологический материал (табл. 1, 2):
ДНК выделяли с использованием DNA Puri-
fi cation Kit (Thermo Scientifi c) из пула особей,
адаптировав протокол производителя для ра-
боты с тлями. ПЦР провели с использованием
родоспецифичных диагностических праймеров,
предложенных T. Tsuchida и соавторами [2].
Состав реакционной смеси составил в
15 мкл: Quick-Load Taq 2X Master Miх (Прайм-
тех) — 7,5 мкл, вода — 2,5 мкл, 0,15 мкМ каж-
дого праймера, 2 мкг ДНК. ПЦР проводили в ре-
жиме: 95 ºС — 10 минут, 40 циклов при 95 ºС —
30 секунд, 55 ºС — 30 секунд и 72 ºС — 1 минута,
финальная элонгация — 72 ºС — 5 минут. Элек-
трофоретическое разделение продуктов провели
Таблица 1
Виды тлей, использованные в исследовании
Вид тлей (шифр ваучера) Вид тлей (шифр ваучера)
Acyrthosiphon caragana Cholodkovsky (14–297) Brachycaudus prunicola Kaltenbach, 1843 (101–32)
Anuraphis catonii Hille Ris Lambers, 1935 (30–10) Cholodkovskya viridana Chol., 1896 (14–376–1)
Aphis craccivora Koch, 1854 (14–371) Drepanosiphum platanoides Schrank (14–300)
Aphis fabae Scopoli, 1763 (25–10) Dysaphis spp (26–10)
Aphis fabae cirsiiacanthoidis Scopoli, 1763 (15–10) Dysaphis apiifolia petroselini Börn., 1950 (100–89)
Aphis fabae fabae Scopoli, 1763 (43–10) Dysaphis lappae lappae Koch, 1854 (101–05)
Aphis idaei v. d.Goot, 1912 (21–10–2) Dysaphis lauberti Börner, 1940 (20–10)
Aphis pomi DeGeer, 1773 (31–10) Dysaphis ossiannilssoni Stroyan, 1961 (100–78)
Aphis vaccinii, Börner, 1940 (36–10) Impatientinum asiaticum Nevsky, 1929 (51 (1) –11)
Brachicaudus helichrysi Kaltenbach, 1843 (33–10) Impatientinum asiaticum Nevsky, 1929 (51 (2) –11)
ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16 33
Âèäîâîé ñîñòàâ è ãåíåòè÷åñêàÿ âàðèàáåëüíîñòü áàêòåðèàëüíûõ ñèìáèîíòîâ òëåé ôàóíû Áåëàðóñè
в 1,5 % агарозном геле с использованием маркера
молекулярного веса GeneRuler DNA Ladder Mix
(Thermo Scientifi c). ПЦР с праймерами к облигат-
ному симбионту тлей рода Buchnera использова-
ли в качестве положительного контроля.
Для изучения филогенетического род-
ства бактерий дополнительно использовали
200 нуклеотидных последовательностей генов
16S rRNA и gltA бактерий рода Rickettsia, сим-
бионтов животных принадлежащих к различным
таксонам: 2 типам, 4 классам, 12 отрядам и более
чем к 30 родам; а также свободноживущих бак-
терий родов Clostridium и Lactococcus. Нуклео-
тидные последовательности были получены из
GenBankNCBI.
Множественное выравнивание нуклеотид-
ных последовательностей провели с использо-
ванием алгоритма Muscle, построение филоге-
нетических деревьев осуществили с использова-
нием бутстрэпп анализа для 1000 псевдореплик.
Расчет парных генетических дистанций провели
в программе MEGA 6 [3]. Для статистической
обработки данных использовали программу
STATISTICA 8, непараметрический метод мно-
жественного сравнения средних.
Таблица 2
Праймеры, использованные в исследовании
Род симбиотических
бактерий
Название
праймера
Последовательность праймера
5’–3’
Размер
продукта, kb Ген-мишень
Buchnera Buch16S1F
Buch16S1R
GAGCTTGCTCTCTTTGTCGGCAA
CTTCTGCGGGTAACGTCACGAA
0,42 16SrRNA
Rickettsia Apis-Ric16SF1
Apis-Ric16SR1
TGGCTGTCGTCAGCTCGT
TTTAGGCTAATGGGTTTTGGTCAT
0,2 16SrRNA
16SA1
16SB1
AGAGTTTGATCMTGGCTCAG
TACGGYTACCTTGTTACGACTT
0,095 gltA
Spiroplasma 16SA1
TKSSspR
AGAGTTTGATCMTGGCTCAG
TAGCCGTGGCTTTCTGGTAA
0,51 16SrRNA
Regiella U99F
16SB4
ATCGGGGAGTAGCTTGCTAC
CTAGAGATCGTCGCCTAGGTA
0,2 16SrRNA
Hamiltonella PABSF
16SB4
AGCACAGTTTACTGAGTTCA
CTAGAGATCGTCGCCTAGGTA
0,2 16SrRNA
Serratia 16SA1
PASScmp
AGAGTTTGATCMTGGCTCAG
GCAATGTCTTATTAACACAT
0,48 16SrRNA
Результаты и обсуждение
В результате проделанной работы было
показано, что данная выборка тлей содержала
все виды симбиотических бактерий, указанных
в табл. 2 (рис. 1). Несмотря на то, что в литера-
туре приводятся данные о том, что бактерии ро-
дов Rickettsia и Spiroplasma встречаются сравни-
тельно редко, однако в нашем исследовании все
виды симбиотических бактерий имели высокий
процент встречаемости. Spiroplasma выявля-
лась в 90 % исследованных образцов. Этот сим-
бионт отсутствовал только в B. helichrysi. Сим-
бионты рода Serratia также были обнаружены
у 90 % тлей, за исключением A. idaei. Как изве-
стно, Hamiltonella защищает тлей от паразити-
ческих ос и также ассоциирована с адаптацией
тлей к повышенным температурам. Встречае-
мость Hamiltonella имела самый низкий про-
цент — 60 %. Hamiltonella не была обнаружена
у таких видов как M. cholodkovsky, B. helichrysi,
A. vaccinii и A. pomi.
Поскольку бактерии рода Rickettsia, как
было сказано выше, представляют особый ин-
терес, что связано с их возможной ассоциацией
с устойчивостью хозяев к инсектицидам, для
Рис. 1. Электрофореграммы результатов диагностического ПЦР-анализа с тотальной ДНК, выделенной из тлей.
Слева: А: A. catonii, 1 — Buchnera, 2 — Rickettsia, 3 — Regiella, 4 — Hamiltonella, 5 — Spiroplasma, 6 — Serratia.
Б: A. pomi, 7 — Buchnera, 8 — Rickettsia, 9 — Regiella, 10 — Hamiltonella, 11 — Spiroplasma, 12 — Serratia.
Справа: Электрофореграмма результатов диагностического ПЦР бактерии Rickettsia 1, 2, 3 — B. lychnidis; 4, 5, 6 — D. sorbi
34 ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16
Âîðîíîâà Í. Â., Ñèðîòêèíà Ä. Ï.
уточнения данных по встречаемости риккетсий
у тлей мы провели дополнительный диагности-
ческий ПЦР одновременно по двум генам риккет-
сий с положительным контролем — B. aphidicola
(рис. 2). В результате мы действительно показа-
ли, что Rickettsia выявляется почти в 100 % об-
разцов.
Вторым вопросом, на который мы хотели
ответить в рамках исследования, это — являются
ли симбиотические риккетсии в филогенетиче-
ском отношении достаточно близкими, чтобы их
функции, установленные для хозяев одного так-
сона насекомых, можно было экстраполировать
на другие таксоны? В частности, это касалось
возможности усиливать устойчивость хозяев
к инсектицидам, как это было показано для бе-
локрылок, таксона — родственного тлям. Для
анализа генетических различий между отдель-
ными симбиотическими риккетсиями для каждо-
го гена в отдельности были рассчитаны парные
генетические дистанции между последователь-
ностями как симбиотических, так и свободножи-
вущих и патогенных бактерий (рис. 2).
Значения генетических дистанций по по-
следовательности 16SrRNA у риккетсий варьи-
ровали: у симбионтов от 0 до 0,099, у риккетсий,
вызывающих тиф, — от 0 до 0,110. У свободно-
живущих бактерий варьирование внутриродовых
значений генетических дистанций было выше —
от 0 до 0,849.
Ожидалось, что у симбиотических бакте-
рий уровень генетической вариабельности бу-
дет отличаться от свободноживущих или пато-
генных видов, в связи с высокоспецифическими
Рис. 2. Сравнительный анализ парных генетических дистанций, рассчитанных по нуклеотидным последова-
тельностям гена 16S rRNA симбиотических и патогенных бактерий рода Rickettsia, а также свободноживущих
бактерий
условия ми их обитания. Тем не менее, оказалось,
что уровень генетической вариабельности сим-
биотических и патогенных риккетсий соизме-
римы. Различия в варьировании генетических
дистанций были статистически значимыми меж-
ду почти всеми группами. В то же время межви-
довые генетические дистанции между симбиоти-
ческими риккетсиями и свободноживущими ви-
дами заметно отличались, причем уровень этих
различий также имел высокую статистическую
значимость.
Филогенетическое дерево симбиотических
риккетсий (67 последовательностей), построен-
ное по гену 16S rRNA, имело 4 кластера с висо-
кими значениями индекса достоверности тополо-
гии ветвей (рис. 3).
При этом группирование ветвей происходило
не по таксономической принадлежности хозяев.
А именно, верхняя часть дендрограммы объеди-
нила нуклеотидные последовательности бакте-
рий, чьи хозяева принадлежат не только к различ-
ным таксонам членистоногих (Coleoptera, Diptera,
Hymenoptera, Hemiptera, Lepidoptera, Neuroptera и
др.), но и паукообразных (Trombidiformes, Parasiti-
formes), а также кольчатых червей. На композит-
ном филогенетическом дереве и дендрограмме по
гену gltA симбионты из филогенетически близ-
ких хозяев также не объединялись, несмотря на
высокую статистическую поддержку топологии
ветвей. Дендрограмма, построенная на основе
последовательностей гена gltA (88 последова-
тельностей), так же содержала 4 кластера, однако
объединение ветвей происходило иначе, чем на
предыдущем филогенетическом дереве.
ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16 35
Âèäîâîé ñîñòàâ è ãåíåòè÷åñêàÿ âàðèàáåëüíîñòü áàêòåðèàëüíûõ ñèìáèîíòîâ òëåé ôàóíû Áåëàðóñè
Принимая во внимание плохую изученность
видового разнообразия симбиотических риккет-
сий, логично предположить, что исходная выбор-
ка включала последовательности разных видов
(минимум 4) или иных таксономических единиц.
Поскольку и выявленные значения пар-
ных генетических дистанций также показали,
что различия между отдельными симбионтами
одного рода могут быть выше, чем между сво-
бодноживущими бактериями разных видов, для
дополнительного подтверждения предположе-
ния о возможном существовании нескольких
самостоятельных видов симбиотических риккет-
сий мы провели биоинформационный филогене-
Рис. 3. Филогенетическое дерево, построенное на
основе последовательностей гена 16S rRNA симбио-
тических бактерий рода Rickettsia
Рис. 4. Филогенетическое дерево, построенное на
основе гена 16S rRNA симбиотических риккетсий
Bemisia tabacci
тический анализ последовательностей гена 16S
rRNA риккетсий, выделенных из хозяина одно-
го вида — белокрылки Bemisia tabacci (рис. 4).
Анализ полученного филогенетического дерева
показал, что из хозяев одного биологического
вида могут быть выделены риккетсии, генетиче-
ские различия между которыми соответствуют
межвидовому уровню.
Выводы
Изученные тли фауны Беларуси обладают
широким спектром симбиотических микроор-
ганизмов. Среди вторичных симбионтов тлей
фауны Беларуси почти со 100 % частотой встре-
чаются бактерии родов Rickettsia и Spiroplasma,
несмотря на то, что в литературе они указыва-
лись как редкие.
Кластеризация симбиотических риккетсий
на филогенетических деревьях происходила не
в соответствии с таксономической принадлеж-
ностью хозяев.
36 ISSN 2219-3782. Ôàêòîðè åêñïåðèìåíòàëüíî¿ åâîëþö³¿ îðãàí³çì³â. 2015. Òîì 16
Âîðîíîâà Í. Â., Ñèðîòêèíà Ä. Ï.
Межвидовые генетические дистанции пато-
генных видов с установленной видовой принад-
лежностью оказались ниже, чем симбиотических
риккетсий.
С высокой долей вероятности можно заклю-
чить, что симбиотические бактерии рода риккет-
сия принадлежат минимум к 4 различным видам
микроорганизмов, и генетически сходные рик-
кетсии могут быть выделены из отдалённых так-
сонов хозяев. В дальнейшем необходимо уточ-
нить видовую принадлежность и характеристики
отдельных представителей симбиотических рик-
кетсий.
Исследование функций симбиотических
бактерий в каждом таксоне хозяев необходимо
проводить отдельно и независимо от данных, по-
лученных ранее для других групп животных.
Авторы выражают искреннюю благодарность
заведующему кафедрой микробиологии, доктору
биологических наук, профессору В. А. Прокулевичу
за помощь в проведении исследования, заведующему
кафедрой зоологии, доктору биологических наук, про-
фессору С. В. Буге и кандидату биологических наук
А. В. Стекольщикову за любезно предоставленный эн-
томологический материал.
ЛИТЕРАТУРА
1. Caspi-Fluger A. Inbar M., Mozes-Daube N., Mouton L., Hunter M. S., Zchori-Fein E. Rickettsia ‘In’ and ‘Out’: Two
Different Localization Patterns of a Bacterial Symbiont in the Same Insect Species // PLoS ONE. — 2011. — 6, № 3. —
P. 1–6.
2. Kontsedalov S., Zchori-Fein E., Chiel E., Gottlieb Y., Inbar M., Ghanim M. The presence of Rickettsia is associated
with increased susceptibility of Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) to insecticides // Pest Management
Science. — 2008. — 64. — P. 789–792.
3. Tamura K., Stecher G., Peterson D., Filipski A., Kumar S. MEGA 6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis
Version 6.0 // Molecular Evolutionary Genetics Analysis [Electronic resource] . — 2013. — Mode of access: http://
www.megasoftware.net. — date of access: 12.10.2014.
VORONOVA N.V., SIROTKINA D.P.
Belarusian State University,
Belarus, 220030, Minsk, Nezavisimost ave, 4, е-mail: nvoronova@bsu.by
SPECIES COMPOSITION AND GENETIC VARIABILITY OF BACTERIAL SYMBIONTS OF APHIDS FROM
BELARUS
Aims. Symbiotic bacteria are of interest to biotechnology as potential tool for pest management. The aim of the study
was to research the occurrence and diversity of secondary symbionts of specifi c genera in different species of aphids
from Belarus. Methods. Biodiversity of bacterial symbionts was studied by PCR with genus-specifi ed primers. Genetic
diversity was revealed with methods of bioinformatics. Results. The research showed that aphids of Belarusian fauna
possess a wide range of symbiotic microorganisms. Among secondary symbionts of Belarusian aphids Rickettsia and
Spiroplasma have almost 100 % frequency of occurrence despite the fact in literature they are considered as rare. Degree
of the phylogenetic homogeneity of 16S rRNA and gltA genes in symbiotic rickettsia has been studied. It is shown that
both the mean and the maximum interspecifi c genetic distances of 16S rRNA gene in pathogenic rickettsia have been
signifi cantly lower than in symbiotic ones. Phylogenetic analysis of symbiotic rickettsia, based on 16S rRNA and gltA
genes, has shown the existence of 4 separate clusters with high bootstrap value. Conclusions. The obtained data show
possible existence of at least four different species of symbiotic bacteria in Rickettsia genus.
Keywords: aphids, symbiotic bacteria, Rickettsia, PCR markers.
|