کاربرد ژن COI در تشخیص زنبور Aenasius bambawalei Hayat (Hymenoptera: Encyrtidae) ، پارازیتوئید Phenacoccus solenopsis Tinsley در ایران

نوع مقاله : گزارش کوتاه-انگلیسی

نویسندگان

1 دانشیار گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی، کرج، ایران

3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

4 استاد گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

چکیده

زنبور Aenasius bambawalei Hayat (Hymenoptera: Chalcidoidea: Encyrtidae) یک پارازیتوئید داخلی انفرادی روی شپشک Phenacoccus solenopsis Tinsley است که در سال 2011 و پس از ورود شپشک در 2009 به ایران، در استان خوزستان ثبت وگزارش شد. به منظور تأیید شناسایی انجام شده در گزارش زنبور که بر اساس تاکسونومی سنتی بود، اقدام به توالی‌یابی ژن میتوکندریایی سیتوکروم اکسیداز یک (COI) در نمونه­‌هایی از زنبور A. bambawalei در نواحی جنوبی ایران گردید. برای این منظور نمونه­‌هایی از زنبور پارازیتوئید از استان­‌های خوزستان، بوشهر، هرمزگان و فارس برای مطالعه انتخاب شد. دی ان ای استخراج شده از این نمونه­‌ها در معرض واکنش PCR قرار گرفت و قطعه­‌ای از ژن COI بر اساس پروتکل­‌های استاندارد رایج، تکثیر و توالی‌یابی شد. داده‌­های یک توالی 633 جفت بازی از ژن COI از نمونه‌­های مذکور به همراه پنج توالی از کشورهای چین و پاکستان که از بانک ژن استخراج گردید و دو اوت گروپ مقایسه و تحلیل شدند. بر این اساس یک دندروگرام استخراج و به صورت گرافیکی توسط درخت neighbor-joining نمایش داده شد. توالی­‌های ما با توالی­‌های موجود در بانک ژن از گونه A. bambawalei بر اساس جستجوی Blast تطابق داشت و شباهتی بین 00/99% تا 100% نشان دادند. در نهایت نتایج توالی یابی ژن COI شناسایی­‌های مورفولوژیک زنبور که بر اساس تاکسونومی سنتی بود را تأیید کرد. نتایج این مطالعه خاطر نشان می‌­سازد که توالی ژن COI می­تواند یک ابزار دقیق و صحیح برای شناسایی سریع این زنبور فراهم سازد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using COI gene for identifying Aenasius bambawalei Hayat (Hymenoptera: Encyrtidae), a parasitoid of Phenacoccus solenopsis Tinsley in Iran

نویسندگان [English]

  • M. Esfandiari 1
  • N. Mehravar 2
  • P. Soheilifar 3
  • M.S Mossadegh 4
1 Associate Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
2 M.Sc. Graduate student, Department of Biotechnology, Institute of Research and Development in Chemical Industries (IRDCI), Karaj, Iran.
3 M.Sc. Graduate student, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
4 Professor, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

Aenasius bambawalei Hayat (Hymenoptera: Chalcidoidea: Encyrtidae) is a solitary endoparasitoid of Phenacoccus solenopsis Tinsley. It was first found in Iran in 2011 following the introduction of its host, P. solenopsis, in the country in 2009. In order to confirm the identification of A. bambawalei which was based on classic taxonomy, the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene was sequenced in A. bambawalei samples collected from southern Iran. The parasitoids were retrieved from the specimens collected from four provinces of Iran, namely Khuzestan, Bushehr, Hormozgan and Fars. The polymerase chain reaction was performed according to standard protocols on the extracted DNA to amplify a fragment of the COI gene. Obtained 633 bp COI sequences were aligned with five A. bambawalei COI sequences available in GenBank from China and Pakistan and two other sequences as outgroups. In addition, a dendrogram was prepared and graphically depicted in a neighbor-joining tree. Our identifications were confirmed by the matches between our sequences and those of the GenBank database. Sequences displayed a BLAST hit and had a sequence similarity percentage of 99%-100% with the GenBank sequence assigned to the same species. The results of COI sequence analysis were in agreement with the morphological identifications. The findings of this study pointed out that COI gene sequence data is a precise and accurate tool for the rapid identification of A. bambawalei species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • DNA markers
  • mealybug
  • Molecular identification
  • parasitism
  • PCR
Armstrong, K. F., & Ball, S. L. (2005). DNA barcodes for biosecurity: invasive species identification. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 360, 1813–1823. https://doi:10.1098/rstb.2005.1713
Ashfaq, M., Shah, G. S., Noor, A. R., Ansari, S. P., & Mansoor, S. (2010). Report of a parasitic wasp (Hymenoptera: Encyrtidae) parasitizing cotton mealybug (Hemiptera: Pseudococcidae) in Pakistan and use of PCR for estimating parasitism levels. Biocontrol Science and Technology, 20, 625–630. https://doi.org/10.1080/09583151003693535
Joodaki, R., Zandi- Sohani, N., Zarghami, S., & Yarahmadi, F. (2018). Temperature-dependent functional response of Aenasius bambawalei (Hymenoptera: Encyrtidae) to different population densities of the cotton mealybug Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae). European Journal of Entomology, 115, 326-331. https://doi.org/10.14411/eje.2018.032
Kumar, R., Kranthi, K., Monga, D., & Jat, S. L. (2010). Natural parasitization of Phenacoccus solenopsis Tinsley (Hemiptera: Pseudococcidae) on cotton by Aenasius bambawalei Hayat (Hymenoptera: Encyrtidae). Journal of Biological Control, 23, 457–460. https://doi.org/10.18311/jbc/2009/3703
Ladoukakis, E., & Zouros, E. (2001). Recombination in animal mitochondrial DNA: evidence from published sequences. Molecular Biology and Evolution, 18, 2127–2131. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a003755
Mehravar, N., Esfandiari, M., & Soheilifar P. )2017(. Identification of two stem borers, Sesamia nonagrioides (Lep.: Noctuidae) and S. cretica by DNA barcoding. Plant Protection (Scientific Journal of Agriculture), 40(2), 63–74. (In Farsi with English summary) https://dx.doi.org/10.22055/ppr.2017.17288.1230
Moghadam, M., & Bagheri, N. A. (2010). A new record of mealybug pest in the South of Iran, Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Coccoidea: Pseudococcidae). Journal of Entomological Society of Iran, 30(1), 67-69.
Mossadegh, M. S., Vafaei, SH., Farsi, A., Zarghami, S., Esfandiari, M., Dehkordi F. S., Fazelinejad, A., & Seyfollahi, F. (2015). Phenacoccus solenopsis Tinsley (Sternorrhyncha: Pseudococcidae), its natural enemies and host plants in Iran. Proceedings of the 1st Iranian International Congress of Entomology, 29.31 August, Tehran, Iran, pp. 159-167.
Mossadegh,M. S., Vafaei, SH., Zarghami, S., Farsi, A., & Alizadeh, M. S. (2013). Aenasius bambawalei Hayat a potential parasitoid for biological control of cotton mealybug Phenacoccus solenopsis Tinsley from Iran. Proceedings of the Conference of Biological Control in Agriculture and Natural Resources, Karaj, Iran, p.30.
Saitou, N., & Nei, M. (1987). The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution, 4, 406–425. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454
Tamoli Torfi, E., Rasekh, A., Mossadegh, M. S., & Rajabpour, A. (2019). Host stage preference of Aenasius bambawalei (Hymenoptera: Encyrtidae), the parasitoid of cotton mealybug, Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococcidae), under choice and no-choice access. Journal of Entomological Society of Iran, 39(3), 241-254. (In Farsi with English summary) https://dx.doi.org/10.22117/jesi.2019.126717.1314
Tamura, K., Stecher, G., & Kumar, S. (2021). MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. Molecular Biology and Evolution, 38, 3022-3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
  © 2021 by the authors. Licensee SCU, Ahvaz, Iran. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0 license) (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/).