تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 748 |
تعداد مقالات | 7,108 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,239,997 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,897,723 |
باکتری Wolbachia و ناسازگاری سیتوپلاسمی در زنبور پارازیتوئید Habrobracon hebetor (Hym.: Braconidae) | ||
تحقیقات آفات گیاهی | ||
دوره 11، شماره 2، شهریور 1400، صفحه 53-66 اصل مقاله (675.35 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/iprj.2021.5036 | ||
نویسندگان | ||
سیده فاطمه ناصحی؛ یعقوب فتحی پور؛ محمد مهرآبادی* | ||
دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
ناسازگاری سیتوپلاسمی (CI) معمولترین دستکاری تولیدمثلی القا شده توسط باکتری اجباری درونسلولی Wolbachia است، که در صورت جفتگیری نرهای آلوده با ماده غیرآلوده اتفاق میافتد. حاصل ناسازگاری در گونههای دیپلوئید، مرگ جنینی است و در گونههای هاپلودیپلوئید ناسازگاری به دو شکل اتفاق میافتد: توسعه تخمهای بارور به نر (Male development) و مرگ و میر ماده (Female mortality). زنبور پارازیتوئید Habrobracon hebetor آلوده به استرین القاکننده ناسازگاری باکتری Wolbachia است. در پژوهش حاضر، از زنبور پارازیتوئید Habrobracon hebetor آلوده به استرین القاکننده ناسازگاری باکتری Wolbachia استفاده شده است؛ بدین صورت که پس از حذف Wolbachia با آنتیبیوتیک، نوع ناسازگاری در این زنبور پارازیتوئید، با مقایسه بین تعداد کل نتاج و تعداد نرهای تولید شده و مرحلهای که بیشترین مرگ و میر اتفاق میافتد، در تلاقی سازگار و ناسازگار تعیین شد. همچنین، اثر دما بر شدت بروز ناسازگاری با مقایسه تعداد نتاج در سه دمای 25، 30 و 35 درجه سلسیسوس در دو تلاقی تعیین شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که تعداد کل نتاج در تلاقی ناسازگار در مقایسه با تلاقی سازگار کمتر است، در صورتی که اختلافی در تعداد نرهای تولید شده وجود ندارد. همچنین، بیشترین مرگ و میر مربوط به مرحلهی تفریخ تخم است. در نهایت، دمای بالا در تلاقی ناسازگار منجر به افزایش تعداد کل نتاج و کاهش شدت ناسازگاری شد. مطابق با نتایج به دست آمده، به نظر میرسد در این زنبور پارازیتوئید ناسازگاری از نوع مرگ و میر ماده است. این نتایج جزئیات بیشتری از برهمکنش میزبان- Wolbachia را ارائه میدهد. | ||
کلیدواژهها | ||
Wolbachia؛ ناسازگاری سیتوپلاسمی؛ مرگ و میر ماده؛ زنبور پارازیتوئید | ||
مراجع | ||
Badran, F., Fathipour, Y., Bagheri, A., Attaran, M. and Reddy, G. V. 2020. Effects of prolonged mass rearing on life history traits of Habrobracon hebetor (Hymenoptera: Braconidae). International Journal of Pest Management 10.1080/09670874.2020.1830198 Bagheri, Z., Talebi, A. A., Asgari, S. and Mehrabadi, M. 2019a. Wolbachia induce cytoplasmic incompatibility and affect mate preference in Habrobracon hebetor to increase the chance of its transmission to the next generation. Journal of Invertebrate Pathology 163: 1-7. Bagheri, Z., Talebi, A. A., Asgari, S. and Mehrabadi, M. 2019b. Wolbachia promote successful sex with siblings. bioRxiv 855635. Bluher, S. E., Miller, S. E. and Sheehan, M. J. 2020. Fine-scale population structure but limited genetic differentiation in a cooperatively breeding paper wasp. Genome Biology and Evolution 12(5): 701-714. Bonneau, M., Landmann, F., Labbe, P., Justy, F., Weill, M. and Sicard, M. 2018. The cellular phenotype of cytoplasmic incompatibility in Culex pipiens in the light of cidB diversity. PLoS Pathogens 14(10): e1007364. Bordenstein, S. R., Uy, J. J. and Werren, J. H. 2003. Host genotype determines cytoplasmic incompatibility type in the haplodiploid genus Nasonia. Genetics 164(1): 223-233.
Breeuwer, J. A. 1997. Wolbachia and cytoplasmic incompatibility in the spider mites Tetranychus urticae and T. turkestani. Heredity 79: 41-47. Charlesworth, D. and Willis, J. H. 2009. The genetics of inbreeding depression. Nature Reviews genetics, 10(11): 783-796. Gebiola, M., Giorgini, M., Kelly, S. E., Doremus, M. R., Ferree, P. M. and Hunter, M. S. 2017. Cytological analysis of cytoplasmic incompatibility induced by Cardinium suggests convergent evolution with its distant cousin Wolbachia. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 284(1862): 20171433. Ghimire, M. N. 2008. Reproductive performance of the parasitoid Bracon hebetor Say (Hymenoptera: Braconidae) on various host species of Lepidoptera. Oklahoma State University. Holden, P. R., Jones, P. and Brookfield, J. F. 1993. Evidence for a Wolbachia symbiont in Drosophila melanogaster. Genetics Research 62(1): 23-29.
Hunter, M. S., Perlman, S. J. and Kelly, S. E. 2003. A bacterial symbiont in the bacteroidetes induces cytoplasmic incompatibility in the parasitoid wasp Encarsia pergandiella. Proceedingsof the Royal Society of London B: Biological Sciences 270: 2185-2190. Hurst, G. D., Jiggins, F. M., von der Schulenburg, J. H. G., Bertrand, D., West, S. A., Goriacheva, I. I., Zakharov, I. A., Werren, J. H., Stouthamer, R. and Majerus, M. E. 1999. Male–killing Wolbachia in two species of insect. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 266: 735-740. Karamipour, N., Mehrabadi, M. and Fathipour, Y. 2016. Gammaproteobacteria as essential primary symbionts in the striped shield bug, Graphosoma lineatum (Hemiptera: Pentatomidae). Scientific Reports 6: 33168. Kaur, R., Shropshire, J. D., Cross, K. L., Leigh, B., Mansueto, A. J., Stewart, V., Sarah R. Bordenstein, and Bordenstein, S. R. 2021. Living in the endosymbiotic world of Wolbachia: A centennial review. Cell Host & Microbe. 29(6):879-893 Kent, B. N, and Bordenstein, S. R. 2010. Phage WO of Wolbachia: lambda of the endosymbiont world. Trends in Microbiology 18(4): 173-181.
King, J. G., Souto-Maior, C., Sartori, L. M., Maciel-de-Freitas, R. and Gomes, M. G. M. 2018. Variation in Wolbachia effects on Aedes mosquitoes as a determinant of invasiveness and vectorial capacity. Nature Communications 9(1): 1-8. Landmann, F., Orsi, G. A., Loppin, B. and Sullivan, W. 2009. Wolbachia-mediated cytoplasmic incompatibility is associated with impaired histone deposition in the male pronucleus. PLoS Pathogens 5: e1000343. Laven, H. 1951. Crossing experiments with Culex strains. Evolution 5: 370-375.
Laven, H. 1959. Speciation in mosquitoes speciation by cytoplasmic isolation in the Culex pipiens-complex. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. Cold Spring Harbor Laboratory Press, pp. 166-173. LePage, D. P., Metcalf, J. A., Bordenstein, S. R., On, J., Perlmutter, J. I., Shropshire, J. D., Layton, E. M., Funkhouser-Jones, L. J., Beckmann, J. F. and Bordenstein, S. R. 2017. Prophage WO genes recapitulate and enhance Wolbachia-induced cytoplasmic incompatibility. Nature 543: 243-247. Moran, N. A., McCutcheon, J. P. and Nakabachi, A. 2008. Genomics and evolution of heritable bacterial symbionts. Annual Review of Genetics 42: 165-190. Mouton, L., Henri, H., Bouletreau, M, and Vavre, F. 2005. Multiple infections and diversity of cytoplasmic incompatibility in a haplodiploid species. Heredity, 94(2): 187-192. Narita, S., Nomura, M., and Kageyama, D. 2007. Naturally occurring single and double infection with Wolbachia strains in the butterfly Eurema hecabe: transmission efficiencies and population density dynamics of each Wolbachia strain. FEMS Microbiology Ecology 61(2): 235-245. Nasehi, S. F., Fathipour, Y., Asgari, S., and Mehrabadi, M. 2021. Environmental Temperature, but Not Male Age, Affects Wolbachia and Prophage WO Thereby Modulating Cytoplasmic Incompatibility in the Parasitoid Wasp, Habrobracon Hebetor. Microbial Ecology. 10.1007/s00248-021-01768-x O'Neill, S. L. and Karr, T. L. 1990. Bidirectional incompatibility between conspecific populations of Drosophila simulans. Nature 348: 178-180. O'Neill, S. L., Giordan,R., Colbert, A., Karr, T. L. and Robertson, H. M. 1992. 16s rrna phylogenetic analysis of the bacterial endosymbionts associated with cytoplasmic incompatibility in insects. Proceedings of the National Academy of Sciences 89: 2699-2702. Ross, P. A., Wiwatanaratanabutr, I., Axford, J. K., White, V. L., Endersby-Harshman, N. M. and Hoffmann, A. A. 2017. Wolbachia infections in Aedes aegypti differ markedly in their response to cyclical heat stress. PLoS Pathogens 13(1): e1006006.
Rousset, F., Bouchon, D., Pintureau, B., Juchault, P. and Solignac, M. 1992. Wolbachia endosymbionts responsible for various alterations of sexuality in arthropods. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 250: 91-98. Russell, J. E., Nunney, L., Saum, M. and Stouthamer, R. 2018. Host and symbiont genetic contributions to fitness in a Trichogramma–Wolbachia symbiosis. PeerJ 6: e4655. Shropshire, J. D., Leigh, B. and Bordenstein, S. R. 2020. Symbiont-mediated cytoplasmic incompatibility: what have we learned in 50 years? Elife 9: e61989. Stouthamer, R., Luck, R. F. and Hamilton, W. 1990. Antibiotics cause parthenogenetic Trichogramma (Hymenoptera/Trichogrammatidae) to revert to sex. Proceedings of the National Academy of Sciences 87: 2424-2427. Tram, U., Ferree, P. M. and Sullivan, W. 2003. Identification of Wolbachia–host interacting factors through cytological analysis. Microbes and Infection 5(11): 999-1011.
Vavre, F., Dedeine, F., Quillon, M., Fouillet, P., Fleury, F. and Boulétreau, M. 2001. Within‐species diversity of Wolbachia‐induced cytoplasmic incompatibility in haplodiploid insects. Evolution 55(8): 1710-1714. Vavre, F., Fleury, F., Varaldi, J., Fouillet, P. and Bouleatreau, M. 2000. Evidence for female mortality in Wolbachia‐mediated cytoplasmic incompatibility in haplodiploid insects: epidemiologic and evolutionary consequences. Evolution 54(1): 191-200. Weinert, L. A., Araujo-Jnr, E. V., Ahmed, M. Z. and Welch, J. J. 2015. The incidence of bacterial endosymbionts in terrestrial arthropods. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 282(1807): 20150249. Werren, J. H., Baldo, L. and Clark, M. E. 2008. Wolbachia: master manipulators of invertebrate biology. Nature Reviews Microbiology 6(10): 741-751. Yen, J. H. and Barr, A. R. 1971. New hypothesis of the cause of cytoplasmic incompatibility in Culex pipiens. Nature 232: 657-658. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 782 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 791 |