The estimation of the applicability of PCR-RFLP analysis method for detection of haplotypes among polyphagous species of aphids (on the example of Aphis craccivora Koch, Aphis gossypii Glover, Myzus persicae (Sulzer))

The 636 nucleotide sequences of the COI gene from A. craccivora, A. gossypii, and M. persicae were analyzed in the work. As a result of the analysis, a high level of intraspecific genetic differences in the analyzed aphid species was revealed. On the basis of the obtained data the restriction maps were constructed and the PCR-RFLP keys were created to identify some haplotypes of COI genes among the polyphagous species of aphids A. craccivora, A. gossypii, and M. persicae.В работе было проанализировано 636 нуклеотидных последовательностей гена COI тлей A. craccivora, А. gossypii и M. persicae. В результате анализа выявлен высокий уровень внутривидовых генетических различий у анализируемых видов тлей. На основе полученных данных были построены рестрикционные карты и созданы ПЦР-ПДРФ ключи, позволяющие выявлять конкретные гаплотипы среди многоядных видов тлей A. craccivora, А. gossypii и M. persicae

Sequencing of cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene and elongation factor 1-alpha (EF1α) gene in aphids of the Belarussian fauna

Aim. Cytochrome c oxidase subunit I gene (COI) and elongation factor 1-alpha gene (EF1α) are frequently used for a correct species diagnostics of aphids forms that are correct diagnosis of the species, studying of species genetic structure, assessment of intraspecies and interspecies genetic polymorphism assessment and construction of phylogenetic systems. Methods. Aphids samples were collected in Belarus. Genetic sequences of COI and EF1α genes were sequenced using primes LCO and EF3. Results. Sequences of COI and EF1α genes of 18 aphid species of Belarussian fauna including 6 aphid species of COI gene (Aphis fabae mordvilkoi Börn. & Janisch,, Aphis pomi Deg., Aphis spiraecola Patch, Colopha compressa Koch, Panaphis juglandis (Gz.) и Uroleucon hypochoeridis (F.)) and 15 species of EF1α gene (Anoecia corni (Fabr.), Aphis euphorbiae Kalt., C. compressa, Drepanosiphum platanoidis (Schr.), Gyphina jacutensis Mordv., Hyalopterus pruni (Geoffr.), Longicaudus trirhodus (Walk.), Monaphis antennata (Kalt.), P. juglandis Periphyllus aceris (L.), Schizolachmus pineti (F.), Sipha maydis Pass., Therioaphis tenera Aiz., Trichosiphonaphis corticis (Aiz.), U. hypochoeridis) were obtained. Conclusions. COI gene and EF1α gene sequences were decoded and deposited to GenBank.Цель. Ген субъединица 1 цитохромокси-даза с (COI) и ген субъединица α фактора элонгации (EF1α) применяют для корректной видо-вой диагностики трудно дифференцированных форм тлей, изучения генетической структуры вида, оценки внутривидового и межвидового генетического полиморфизма, а также для построения филогенетических систем. Методы.Образцы тлей собраны на территории Беларуси. Последовательности генов COI и EF1α отсеквенированы с использованием праймеров LCO и EF3. Результаты. Получены нуклеотидные последовательности генов COI и EF1α восемнадцати видов тлей рецентной фауны Беларуси, в частности, гена COI шести видов тлей (Aphis fabae mordvilkoi Börn. & Janisch,, Aphis pomi Deg., Aphis spiraecola Patch, Colopha compressa Koch, Panaphis juglandis (Gz.) и Uroleucon hypo-choeridis (F.)) и EF1α пятнадцати видов тлей (Anoecia corni (Fabr.), Aphis euphorbiae Kalt., C.compressa, Drepanosiphum platanoidis (Schr.), Gyphina jacutensis Mordv., Hyalopterus pruni (Geoffr.), Longicaudus trirhodus (Walk.), Mona-phis antennata (Kalt.), P. juglandis, Periphyllus aceris (L.), Schizolachmus pineti (F.), Sipha maydis Pass., Therioaphis tenera Aiz., Trichosiphonaphis corticis (Aiz.), U. hypochoeridis). Выводы. Последовательности генов COI и EF1α тлей фауны Беларуси расшифрованы и депонированы в GenBank

Identification of aphid species from Belarus using dna-barcoding and another dna-barcoding based diagnostic method

The nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome c oxidase I gene (COI) of aphid species of recent Belarusian fauna were sequenced. PCR-RFLP keys were created using the barcode region СOI avoiding the DNA sequencing stage. The PCR-RFLP keys were designed for aphids of the genus DysaphisBörn. and sub-species of the species Aphis fabaeScop. and Myzus cerasi F. which are pests of fruit, berries and other cultivated crops.Расшифрована 21 нуклеотидная последовательность генов COI и EF1α для 18 видов тлей рецентной фауны Беларуси. Расшифрованные нуклеотидные последовательности депонированы в GenBank (NSBI) и могут быть использованы в дальнейшем для идентификации энтомологических образцов методом ДНК-штрихкодирования. На основе ДНК-штрихкодов были разработаны ПДР-ПДРФ ключи, позволяющие проводить корректную видовую диагностику тлей рода Dysaphis Börn. и подвидов видов Aphis fabae Scop. и Myzus cerasi F. из числа вредителей семечковых, плодово-ягодных и иных возделываемых культур с исключением этапа секвенирования

Differences in the level of intraspecific genetic variability in taxons of aphids, differing by character of evolutionary dynamics

Aphids are an interesting model to study the level of the genetic variability since there are species, which differ in the level of host-plant specialization and the peculiarity of a life cycle among them. The mutations observed in COI gene allow defining the interspecific level of the genetic variability in aphids. Methods. The highly conservative COI gene was used to study the level of the genetic variability in aphids. Results. The analysis of nucleotide sequences of COI gene allowed discovering statistically significant differences between generalists with wide spectrum of host plants, generalists with narrow spectrum of host plants and specialists. In addition, the genetic differences were discovered between holocyclic and angolocyclic species of aphids. Conclusions. As a result of the work it was determined that the wide spectrum of host-plants and holocycly are associated with the high level of genetic variability of COI gene in aphids

Analysis of protein coding regions of CYP4 and CYP6 genes in aphids, which differ in host-plant repertoire

The article presents the results of studying the level of variability of CYP450 gene from 4 and 6 subfamily in the aphids with a different spectrum of host plants: Acyrthosiphon pisum Harris и Diuraphis noxia (Kurdjumov, 1913).В работе изучен уровень изменчивости генов CYP450 – 4-м и 6-м у тлей с широким перечнем кормовых растений, на примере двух модельных видов − Acyrthosiphon pisum Harris и Diuraphis noxia (Kurdjumov, 1913)

The resistance to imidaclopridin of aphids aphis gossypii associated with different host-plants

The article presents the results of studying the insecticide resistance to the imidaclopridin of aphids (Aphis gossypiiGlover, 1877). It is found that aphids which fed on long Raphanus sativus(containing a lot of toxic metabolites) were resistant to imidacloprid comparing to the aphid lines associated with less toxic host-plants. The 62.5 per cent of survivors were winged morphs and about 56.4 per cent were wingless.В статье представлены результаты исследований устойчивости тли Aphis gossypiiGlover, 1877 к имидоклоприду. Обнаружено, что тли, питавшиеся на Raphanus sativusбыли устойчивы к имидоклоприду в сравнении с линиями тлей с менее токсичных кормовых растений

Morphometric heterogeneity of cherry-plum aphids (Brachycaudus divaricatae Shap.) in conditions of Belarus

Cherry-plum aphids (Brachycaudus divaricataeShaposhnikov, 1956 are invasive species, which successfully expand through the territory of Belarus where inhabit cherry-plum trees (Prunus divaricataLdb. syn. Prunus cerasiferaEhrh) and their horticultural forms. For the study of intraspecific pоlymorphism we carry out the comparative analysis of apterous virginoparae of samples B. divaricataecollected in the regions of Belarus according to the morphometric features. As a result of a comparative analysis of the average values of morphometric parameters and indexes statistically significant differences were not found between the samples of aphids B. divaricatae, collected in the areas of introduction of woody plants in Belarus.As a result of dispersive analysis, statistically significant differenceswere found between the analyzedaphid samples according to the following morphometric parameters: the lengths of III antennal segment (ANTIII), the length of IV antennal segment (ANTIV), the length of V antennal segment (ANTV) and the length of processus teminalis

Intraspecific COI gene polymorphism of aphids of different eco-systematic groups

Aphids are an unique model for the study of the level of genetic variability, since among them are spe-cies that greatly differing breadth of the range. To evaluate the level of intraspecific genetic variability we have done a comparative analysis of the nucleotide sequences of the gene subunit 1 of cytochrome oxidase (COI) in aphids with local and cosmopolitan distribution. The evaluation was made on the following crite-ria: genetic distances, number of haplotypes, haplotype (gene) diversity, nucleotide diversity, average num-ber of nucleotide differences. Analysis of nucleotide COI gene sequences permited to reveal a statistically significant genetic differences between the analyzed groups of aphids. As a result of work it was found that species with cosmopolitan distribution possess more higher level of genetic variability as compared to local-ly widespread species, as they have to adapt to significantly different climatic and abiotic conditions.Тли являются уникальной моделью для изучения уровня генетической изменчивости, так как среди них выделяют виды, значительно различающиеся между собой широтой ареала. Для оценки уровня внутривидовой генетической вариабельности провели сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей гена субъединицы 1 цитохром-оксидазы с (COI) у тлей с локальным и космополитным распространением. Учитывали следующие критерии: генетические дистанции, число и уровень дивергенции гаплотипов, среднее значение нуклеотидных различий и нуклеотидное разнообразие. Анализ нуклеотидных последовательностей гена COI позволил выявить статистически значимые генетические различия между анализируемыми группами тлей. В результате работы было установлено, что виды с космополитным распространением обладают более высоким уровнем генетической вариабельности в сравнении с локально распространенными видами, так как вынуждены адаптироваться к значительно различающимся климатическим и абиотическим условиям