Skip to main content
SUPERVISOR
Nafiseh Poorjavad,Jahangir Khajehali,Ladan Talaee
نفیسه پورجواد (استاد راهنما) جهانگیر خواجه علی (استاد راهنما) لادن طلائی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Nastaran Hagh shenas gorgabi
نسترن حق شناس گرگابی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Prevalence of Wolbachia and Cardinium endosymbionts in Panonychus ulmi and their effects on the host population growth
Endosymbiotic bacteria are widespread in insects and mites. The maternally inherited endosymbionts can promote their spread and persistence in host populations by enhancing the production of females in infected hosts, either by improving overall host fitness or through reproductive manipulation. Cytoplasmic incompatibility (CI) is commonly observed and is expressed as a reduction in the number of offspring in crosses between infected males and uninfected females (or females infected with a different bacterial strain). CI is often related to the presence of Wolbachia sp. and Cardinium sp. Although, these two endosymbionts occur in arthropods and may infect the same host species, little is known about their interactions. Considering the importance and damage of the European red mite, Panonychus ulmi , in apple orchards, the aim of current study was to determine the prevalence and effects of Wolbachia sp. and Cardinium sp. in P. ulmi populations. Both symbionts were detected, using specific primers, in four tested P.ulmi populations. Four collected populations appeared to be infected with Cardinium sp. (10-100%) and infected with Wolbachia sp. (10-70%). Also, the tested populations appeared to be infected with both Wolbachia sp. and Cardinium sp. (10-60%). One of the population with dual infection (IWC) were treated by 0.1% (W/V) tetracyclin to remove Cardinium sp. infection and produce a population with the same genetic backgrand but infected by only Wolbachia sp. (Iw). Different crosses were performed between males and females of Iwc and Iw. No cytoplasmic incompatibility was found in Iw and Iwc crosses because of no decrease in the percentage of female progeny comparing to other crosses. Analysis of life table parameters showed that the intrinsic rate of increase ( r m ), finite rate of increase ( ? ), the age-specific survival rate ( l x ) and the age-specific fertility ( m x ) in IW population were significantly higher than those of Iwc population. The parameters of r m were determined 0.1 and 0.068 (1/day) and ? were determined 1.11 and 1.07 (1/day) in Iw and Iwc populations, respectively. However, the duration of first nymphal instar was longer in Iwc population than in Iw population. Other estimated parameters such as fertility, longevity and survival were not significantly different between Iw and Iwc populations. Therefore, based on the results of this study, there may be a complex interaction of costs and benefits among these two symbionts in dual infection. Understanding the influences of symbiotic bacteria such as Cardinium sp. and Wolbachia sp. in dual or single infections on the growth or reproduction of the Euroean red mite, can be used in the population dynamic studies or management programs. Key words: Cytoplasmic incompability, Life table, Fitness
باکتری‌های همزیست در حشرات و کنه‌ها به‌صورت گسترده وجود دارند. این همزیست‌های درونی که به‌صورت عمودی به ارث می‌رسند از طریق افزایش تعداد نتاج ماده، افزایش شایستگی و یا دستکاری تولیدمثل در میزبان آلوده، پایداری و گسترش خود را در جمعیت‌های میزبان حفظ می‌کنند. ناسازگاری سیتوپلاسمی اغلب به‌عنوان کاهش تعداد فرزند در تلاقی بین نرهای آلوده و ماده‌های فاقد آلودگی (و یا آلوده به یک باکتری متفاوت) بیان می‌شود. ناسازگاری سیتوپلاسمی اغلب مربوط به همزیست Wolbachia و Cardinium است. گرچه هر دو همزیست Wolbachia و Cardnium در بندپایان وجود دارند و ممکن است همزمان یک میزبان را آلوده کنند، در مورد تعامل این دو همزیست مطالعات کمتری وجود دارد. با توجه به اهمیت و خسارت‌های کنه قرمز اروپایی Panonychus ulmi در باغات سیب، هدف از این مطالعه تعیین میزان شیوع و اثرات همزیست‌های Wolbachia و Cardinium در جمعیت‌های P. ulmi . بود. شیوع هر دو همزیست با استفاده از آغازگرهای اختصاصی در چهار جمعیت‌های جمع‌آوری شده P. uimi مورد بررسی قرار گرفتند. در هر چهار جمعیت مورد بررسی آلودگی به Cardinium با فراوانی بین 10 تا 100 درصد و آلودگی به Wolbachia با فراوانی 10 تا 70 درصد مشاهده شد. همچنین آلودگی به هر دو همزیست با فراوانی بین 10 تا 60 درصد گزارش شد. جمعیت آلوده به هر دو همزیست با آنتی‌بیوتیک تتراسایکلین (W/V) %1/0 تیمار شد و با حذف همزیست Cardinium ، جمعیتی با همان زمینه ژنتیکی اما تنها آلوده به Wolbachia حاصل شد. تلاقی‌های مختلف بین نر و ماده دو جمعیت آلوده به هر دو همزیست و تنها آلوده به Wolbachia انجام شد. ناسازگاری در تلاقی بین نر آلوده به هر دو همزیست و ماده تنها آلوده به Wolbachia ، به‌دلیل عدم کاهش در تعداد نتاج ماده در این تلاقی نسبت به سایر تلاقی‌ها، مشاهده نشد. در بررسی پارامترهای زیستی جدول زندگی، نرخ ذاتی رشد جمعیت، نرخ متناهی افزایش جمعیت، نرخ بقا ویژه سن و باروری ویژه سن در جمعیت تنها آلوده به Wolbachia نسبت به جمعیت آلوده به هر دو همزیست به‌طور معناداری بیشتر بود. در دو جمعیت تنها آلوده به Wolbachia و آلوده به هر دو همزیست به ترتیب نرخ ذاتی رشد جمعیت 1/0 و 068/0 (بر روز) و نرخ متناهی افزایش جمعیت 11/1 و 7/1 (بر روز) تعیین شدند. تنها طول دوره پوره سن یک در جمعیت آلوده به هر دو همزیست نسبت به جمعیت آلوده به Wolbachia افزایش داشت. در سایر پارامترهای بررسی شده از قبیل باروری، طول دوره زندگی و بقا بین این دو جمعیت تفاوت معناداری مشاهده نشد. براساس نتایج این مطالعه ممکن است روابط پیچیده‌ای از هزینه و شایستگی بین این دو همزیست در آلودگی مضاعف مشاهده شود. بررسی تاثیر همزیست‌های باکتریایی مثل Wolbachia و Cardinium در آلودگی‌های مضاعف یا تکی بر رشد و تولیدمثل کنه قرمز اوپایی می‌تواند در شناخت پویایی جمعیت آفت و کنترل آن مورد استفاده قرار گیرد. کلمات کلیدی : ناسازگاری سیتوپلاسمی، جدول زندگی- باروری، شایستگی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی