Występowanie endosymbiotycznych gatunków bakterii u owadów

Występowanie endosymbiotycznych gatunków
bakterii u owadów Macrosteles laevis i
Psammotettix alienus, przenoszących choroby
fitoplazmatyczne
Krzysztof Krawczyk1), Agnieszka Zwolińska1), Tomasz Klejdysz2)
1)Zakład Wirusologii i Bakteriologii, Instytut Ochrony Roślin – PIB, ul. W. Węgorka 20, 60-318 Poznań
2)Zakład Entomologii, Instytut Ochrony Roślin – PIB, ul. W. Węgorka 20, 60-318 Poznań
E-mail: [email protected]
Rys. 1. Schemat postępowania w trakcie izolacji i
identyfikacji bakterii symbiotycznych dla M. laevis i P.
alienus . Opis w tekście.
CEL BADAŃ
Rodzina Cicadellideae liczy ponad 20 000 gatunków owadów żywiących się sokami
roślin. Dieta oparta wyłącznie na soku roślinnym uniemożliwia owadom pozyskanie wielu
niezbędnych do życia substancji odżywczych. Dlatego część z nich, wchodzi w symbiozę z
bakteriami endosymbiotycznymi. Endosymbionty dostarczają swemu gospodarzowi
brakujących składników odżywczych, co często znacząco podnosi żywotność danego
gatunku owada. Sposób żerowania owadów z rodziny Cicadellideae na roślinach sprzyja
przenoszeniu przez nie patogenów roślin, takich jak wirusy czy fitoplazmy. Ponieważ owady z
rodzajów Macrosteles i Psammotettix są również znane jako wektory patogenów roślin,
istotne staje się poznanie wszelkich czynników mogących wpływać na ich liczebność w
środowisku naturalnym.
Celem pracy było zbadanie obecności bakterii endosymbiotycznych, zebranych z
lokalizacji na terenie Wielkopolski, u owadów z gatunków: M. laevis i P. alienus.
METODY
W prezentowanej pracy zbadano obecność 12 rodzajów bakterii endosymbiotycznych,
zebranych w 8 lokalizacjach w Wielkopolsce, u owadów z gatunku: M. laevis i P. alienus. Do
oznaczenia obecności, lub braku, bakterii endosymbiotycznych u badanych gatunków
owadów, wykorzystano reakcję PCR z zastosowaniem starterów specyficznych. Otrzymany
wynik potwierdzano poprzez sekwencjonowanie produktów PCR.
WYNIKI
W wyniku przeprowadzonych badań, stwierdzono obecność 3 rodzajów bakterii
endosymbiotycznych w organizmach obu badanych gatunków owadów. Endosymbionty te
należą do rodzajów: Arsenophonus, Rickettsia, i Sulcia (Tab.1)
Rodzaj
endosymbionta
Lokalizacja / Obecność endosymbionta ( + / - )
M. leavis,
Borowo
Arsenophonus
Macrosteles leavis
Psammotettix alienus
P. alienus
Gniezno KroKonin Leszno Nowy Piła
toszyn
Tomyśl
+
+
+
+
+
Burkholderia
-
-
Cardinium
-
-
-
-
-
Diplorickettsia
-
-
-
-
Hamiltonella
-
-
-
Nasuia
-
-
Novel
rickettsiales
-
Portiera
Rickettsia
+
Winna
Góra
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Fritschea
Sulcia
Wolbachia
-
+
+ + + + + + ++ + + + + ++ ++
-
-
WNIOSKI
1. M leavis i P. alienus tworzą związki symbiotyczne z bakteriami endosymbiotycznymi.
2. Występowanie infekcji bakteriami z rodzaju Arsenophonus wyłącznie u M. leavis oraz
Rickettsia tylko u P. alienus może wskazywać na preferencyjne występowanie bakterii
endosymbiotycznych w zależności od gatunku gospodarza.