Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале
ВАК РФ 03.00.15, Генетика
Автореферат диссертации по теме "Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале"
На правах рукописи г?£—---
УДАЛОВ МАКСИМ БОРИСОВИЧ
СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА LEPTINOТАRSA DECEML1NEATA SAY НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
03.00.15 - генетика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
УФА-2006
Работа выполнена в лаборатории биохимии адаптивности насекомых Института биохимии и генетики Уфимского научного центра Российской академии наук
Научный руководитель: кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник Беньковская Галина Васильевна
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Амирханов Дамир Вильданович
*
доктор биологических наук, профессор Мустафина Ольга Евгеньевна
Ведущая организация: Всероссийский институт защиты растений РАСХН
Защита диссертации состоится У " ноября 2006 г. в 15"^ часов на заседании Регионального диссертационного совета КМ 002.133.01 при Институте биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, Уфа, проспект Октября, 71.
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Уфимского научного центра РАН.
Автореферат разослан " ЛО " октября 2006 г.
Ученый секретарь
Регионального диссертационного совета
кандидат биологических наук > ^ Бикбулатова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Колорадский жук — вид с продолжающимися процессами видообразования, характеризуется значительным внутривидовым полиморфизмом и экологической пластичностью (Ушатинская, 1981; Фасулати, 2002). Это позволяет ему успешно адаптироваться» в том числе и к антропогенным воздействиям - у колорадского жука развилась резистентность к почти всем используемым на настоящий момент и применявшимся ранее инсектицидам, во всём его ареале. Согласно современному взгляду на популяцию как на единицу эволюции и одновременно - единицу управления видами (Яблоков, 1987), очевидна необходимость изучения этого вида на популяционном уровне.
С.Р. Фасулати (1985, 1986, 1987) на территории Восточно-Европейской равнины выделил пять популяционных комплексов колорадского жука, а также смежный с ними западно-казахстанский и изолированный от основного ареала среднеазиатский комплексы. Граница между двумя восточно-европейскими комплексами популяций, возможно, проходит по территории Башкортостана (Вилкова, Фасулати, 2001; Вилкова с соавт., 2005).
Изменения структуры популяций колорадского жука, происходящие с высокой скоростью, обуславливают необходимость систематического анализа с использованием большого количества типов фенов. Разработанные в последние десятилетия молекулярно-биологические методы генетического анализа позволяют оценить степень внутривидового полиморфизма на уровне первичной структуры ДНК (Roderick, 1996; Loxdale, Lushai, 1998). Сочетание классических и современных методов должно дать наиболее адекватную оценку уровня полиморфизма и популяционной структуры вида.
Цель работы: выявление особенностей формирования популяционной структуры колорадского жука на Южном Урале.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Собрать биологический материал и создать банк ДНК колорадского жука для проведения популяционно-генетических исследований.
2. Провести анализ полиморфизма в локальных популяциях колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам,
3. Оценить уровень полиморфизма в модельной локальной популяции с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам по наличию нуклеотидной мутации 980A>G гена ацетштхолинэстеразы (AChE).
*
4. Проанализировать фенетическую структуру популяции, оценить её динамику во времени и влияние инсектицидного пресса.
5. Провести анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) мтДНК в локальных популяциях колорадского жука.
6. Оценить возможные эволюционные процессы в южноуральской популяции колорадского жука и факторы, влияющие на них.
Научная новизна. Впервые в России создан банк ДНК колорадского жука объёмом 1035 образцов. Впервые использованы методы ДНК-анализа для уточнения филогенетических отношений родов Leptinotarsa и Zygogramma. На основе анализа четырёх типов фенов рисунка покровов (22 вариации) впервые показана подразделённость структуры популяции колорадского жука на Южном Урале и установлено наличие популяционной системы. Впервые проведено исследование частот аллелей 980A>G гена AChE в модельной ' локальной популяции (Уфимский р-н) с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам.
Практическая значимость работы. Анализ структуры популяции колорадского жука является первым этапом на пути к научному обоснованию проведения мер по регулированию его численности. Выявление двух групп популяций, различающихся по уровню чувствительности к инсектицидам, должно послужить основой для дифференциации схем защиты растений.
Полученные в работе результаты помогут скорректировать точность прогноза расселения колорадского жука на территории России и скорость формирования устойчивых к инсектицидам популяций. Отработанные методы анализа полиморфизма колорадского жука могут послужить материалом в процессе учебно-полевых практик, на практических занятиях и при подготовке квалификационных работ в учебных заведениях. Положения, выносимые на защиту:
1. Мозаичность распределения резистентных к инсектицидам локальных популяций колорадского жука по территории Башкортостана.
2. Наличие множественной резистентности, а также начало формирования резистентности к препаратам новых классов в локальных популяциях колорадского жука.
3. Наличие мутации 980A>G гена AChE в модельной локальной популяции колорадского жука с высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам.
4. Снижение уровня фенетического разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под действием инсектицидного пресса.
5. Подразделённость популяции колорадского жука на Южном Урале и её обусловленность действием инсектицидного пресса.
6. Существование нуклеотидных различий фрагмента гена COI мтДНК у особей колорадского жука североамериканских и южноуральских популяций.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на XII — м съезде Русского Энтомологического Общества (Санкт-Петербург, 2002), 6-ой Пущинской школе-конференции молодых ученых "Биология — наука XXI века" (Пущино, 2002), международной научно-практической конференции "Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства" (Пенза, 2002), П-й международной конференции "Разнообразие беспозвоночных животных на Севере"
(Сыктывкар, 2003), Ш-м съезде ВОГиС (Москва, 2004) и на 1Х-м Вероссийском популяционном семинаре "Особь и популяция - стратегии жизни" (Уфа, 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, списка цитированной литературы, содержащего 250 источников (в том числе на иностранном языке 120) и приложения. Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, иллюстрирована 1$ таблицами и 31 рисунком.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В качестве объекта исследований были использованы перезимовавшие имаго колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. Сбор проводился в 40 локальных популяциях 32-х районов Башкортостана (рис. 1).
Рис. 1. Карта обследованных локальных популяций колорадского жука.
ЛС — лесостепная зона, С - степная, ГЛ — горно-лесная. Агропочвенное деление территории дано по (Атлас республики Башкортостан, 1992).
Оценку чувствительности имаго к пиретроидам (дельтаметрин, децис КЭ 2.5 г/л), фосфорорганическим инсектицидам (ФОИ; малатион, карбофос СП 100 г/кг), неоникотиноидам (тиаметоксам, актара ВДГ 250 г/кг; ацетамиприд, моспилан РП 200 г/кг) проводили топикально предварительно установленными диагностическими концентрациями (ДК) в дозе 1 мкл/особь. По результатам
Ш1Р1Р
умётов смертности на 3-й сутки определяли соотношение чувствительных и устойчивых к каждому препарату особей в локальных популяциях.
Для анализа фенетнческого полиморфизма использовали фены рисунка темени, 5 вариаций (Климец, 1988; Беньковская с соавт., 2004), затылка, 3 вариации (Беньковская с соавт., 2004), пронотума, 9 вариаций, (Фасулати, 1985, 1986) и элитр, 5 вариаций (Климец, 1988; Беньковская с соавт., 2004) (рис.2).
ООО
in в A "Vl jy^pif*
Рис. 2. Фены рисунков отделов тела имаго Leptinotarsa decemiineata.
А - вариации фена темени, Б - затылка, В -пронотума, Г - элитр.
Для выделения ДНК использовали живых и фиксированных в 96%-ном этаноле имаго. В случае живых имаго ДНК выделяли из простерилизованных лапок (Сидоренко, Березовская, 2000). Выделение проводили методом экстракции смесью гуанидинтиоцианат-фенол-хлороформ (Chomezynskt, Sacchi, 1987). Амплификацию ДНК проводили методом ПЦР (Saiki et al., 1988) в амплификаторе "Терцик" (ДНК-Технология, Россия). Фрагмент гена COI мтДНК амплифицировали
по Hebert (Hebert et al», 2003). Идентификацию нуклеотидной мутации 980A>G гена AChE проводили методом bi-PASA (Clark et al., 2001). Обработку ДНК ферментами рестрикции проводили при условиях, рекомендованных производителями (СибЭнзим, Россия). Для электрофоретического фракционирования препаратов ДНК в зависимости от целей эксперимента использовали 0.8-2% агарозные или же 5-8% полиакриламидные гели. Определение нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI проводили в автоматическом секвенаторе типа ABI
PRISM™ 310 Genetic Analyser, Applied Biosystems в условиях, рекомендованных производителями.
Токсикологические данные обрабатывали с применением формулы Эббота (Abbot, 1925). Величины СК;о, CK« и ДК определяли методом пробит-анализа в модификации Миллера-Тейнтера (Беленький, 1963). Оценку внутрипопуляциоиного разнообразия проводили с использованием среднего числа вариаций ¡л и доли редких вариаций А с их выборочными ошибками (Животовский, 1982). Для оценки межпопуляционных различий использовали показатель сходства популяций г (Животовский, 1982). Достоверность различий оценивали по критерию соответствия К. Пирсона %2 (Лакин, 1990).
Расчеты по всем приведённым показателям проводили с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2002, (1985-2001, Microsoft Corporation). Дендрограммы взаимоотношений между локальными популяциями колорадского жука строили по значениям показателя г при помощи пакета компьютерных программ STATISTICA 5.0 (1984-1985, Statsoft, Inc.). Кластеризацию проводили по стратегии Варда, в качестве метрики использовали Евклидово расстояние. Рельефные поверхности, отображающие эпигенетический ландшафт популяции, строили при помощи компьютерной программы 3D Field 2.7.7.0 (1998 - 2005, Vladimir Galouchko). Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI, подбор праймеров и рестриггаз осуществляли с помощью пакета компьютерных программ Lasergene 5.05 (1989-2002, "DNASTAR Inc.", USA), а также программ PrimerPremier 5.00 (PREMIER Biosoft International) и Chromas 1.45 (1996-1998, Conor McCarthy, School of Health Science, Australia).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Полиморфизм колорадского жука на Южиом Урале Заселение территории Башкортостана колорадским жуком проходило в период с 1976 по 1979 гг. (Прогноз появления..., 1978). Контроль его численности осуществлялся вначале с помощью хлор- и фосфорорганических
инсектицидов, а с середины 80-х годов - синтетических пиретроидов. Токсикологическая оценка (1984—1985 гг.) позволила охарактеризовать сложившуюся к тому времени популяцию колорадского жука как однородную по уровню чувствительности к пиретроидам (Амирханов с соавт., 1986, 1991). Последовавшие затем многолетние обработки пиретроидами привели к появлению в отдельных районах высокорезистентных к ним локальных популяций (Амирханов, 1995; Леонтьева с соавт., 2000).
На начальном этапе работы мы оценили локальные популяции колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам, и исследовали меж- и внутрипопуляционный фенетический полиморфизм.
Полиморфизм колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам. Выбранные препараты (децис, карбофос, моспилан и актара) использовали в установленных нами в предварительных опытах ДК для токсикологической оценки локальных популяций. Смертность жуков от ДК с поправкой на контроль показывает процент особей, чувствительных к данному инсектициду в исследуемой популяции. Результаты токсикологических экспериментов для препаратов децис и карбофос представлены на рис. 3.
Рис. 3. Распределение чувствительных/резистентных генотипов в локальных популяциях Башкортостана (2004-2005 гг.).
А - для дециса, Б - для карбофоса. 1 - чувствительные генотипы, 2 — резистентные.
Полученные данные показали, что устойчивость к децису, который широко применялся в Башкортостане, проявляется почти повсеместно. В отдельных локальных популяциях колорадского жука обнаружено более 80% чувствительных особей, в то время как в других их менее 10%.
Устойчивость к карбофосу распространена гораздо шире - чувствительных особей осталось менее 25%, с изменением данного показателя от 0% смертности до 93-94% смертности.
Для установления возможных молекулярно-генетических основ существующей резистентности к ФОН мы провели ДНК-анализ особей колорадского жука.
Известно, что один из основных механизмов резистентности насекомых к ФОИ — снижение чувствительности к действию инсектицидов мутантной формы ацетилхолинэстеразы (AChE) (Feyereisen, 1995; ffrench-Constant et al., 1998). У колорадского жука обнаружена транзиция 980A>G в гене AChE, приводящая к аминокислотной замене Ser291Gly (Zhu, Clark, 1995). Для выявления данной точковой мутации в гене AChE колорадского жука мы использовали метод двунаправленной ПЦР-амплификации специфичных аллелей (bi-PASA), который позволяет идентифицировать как чувствительные и резистентные гомозиготные аллели SS и RR, так и гетерозиготы SR (Clark et al., 2001).
Мы проанализировали генотипы общей выборки (N=98) колорадского жука Дмитриевской локальной популяции Уфимского р-на Башкортостана.
Из трёх возможных аллельных состояний (SS, RR и SR) фрагмента гена AChE нами были идентифицированы резистентные гомозиготы RR (частота встречаемости 0.7) и гетерозиготы SR (частота встречаемости 0.3) (рис. 4).
Колорадский жук в локальных популяциях Уфимского р-на характеризуется максимальной резистентностью к карбофосу (смертность в одной из локальных популяций при применении ДК 0%).
5Я ВЯ КК 5Л иг. кк як
293п.о.-»-206 а й-*
Рнс. 4. Электрофореграмма результатов Ы-РАвА фрагмента гена АСкЕ колорадского жука.
ЯК - резистентные гомозиготные аллели (фрагмент длиной в 126 и.о.), - гетерозиготные аллели (фрагменты длиной в 206 и 126 и.о.). Фрагмент длиной в 293 п.о. - продукт неспецифической ПЦР с участием двух внешних праймеров.
Мы считаем, что долговременные обработки ФОИ на начальном этапе расселения колорадского жука по территории республики элиминировали особей с чувствительными генотипами (гомозиготные аллели дикого типа 55 не были обнаружены).
Вызывает беспокойство наличие локальных популяций колорадского жука, в которых обнаружены особи, устойчивые к препаратам новых классов. Для применяющихся с начала 2000-х гг. моспилана и актары в ряде локальных популяций отмечена смертность от ДК не более 90% и 20% соответственно.
Изменение фенетической структуры популяции колорадского жука во времени. Рассмотрим изменение фенетической структуры на примере старомусинской локальной популяции Кармаскалинского р-на Башкортостана (рис. 5). Различия между выборками, разделёнными во времени периодом в 8 лет, статистически достоверны при 1%-м уровне значимости для фенов темени
(Х2ф=31-97> что >х2я= 13.28, к=4) и пронотума (%\=51$5, что >х\,=20.09, к=8), однако недостоверны для фена элитр (х\-3.6б, что <х2*г=9.21, к=2).
1994 год 2002 год
О ОЛт "X" А О 0,вт 3< \п
1 • Б 1 0,3-г
IV 1,0т 0,5-' В W 1.0г 0.5-■
Рис. 5. Фенетическая структура старомусинской локальной популяции.
А - вариации фена темени, Б - пронотума, В - элитр. На осях отложены частоты вариаций соответствующего фена.
Произошедшие за период с 1994 по 2002 гг. изменения характерны в большей степени дня фена темени (частота вариации "т" возросла с 0.08 до 0.34; вариации "ш", "3й и "М" исчезли) и пронотума (в два раза возросла частота вариаций "3", "6" и "9", резко сократилась частота вариаций "1" и "7"), чем для фена элитр.
Подобная тенденция изменения фенетической составляющей структуры популяции (уменьшение и исчезновение частот одних вариаций на фоне увеличения других) неизбежно должна привести к снижению разнообразия в локальных популяциях, что нами и наблюдалось.
Среднее число вариаций, М 5 • 4 ■ 3 ■ 2 • 1 • Ш | б\ . 1 Тчу,' I ^ Г Г*" 5 4 1 3 г 1 ■ о - Й
1994 2002 0 т~ 1994 —<•-, ■ 1 1001 - '1 1994 2002
А Б В
Доля редких вариаций, А 0.7 0,6 03 0,4 03 од 0,1 • •Л-*-. 0.4 ОД 0,0 Г*! Й ^ Л-'?'1 0,7 0,6 0,5 0,4 03 од 0,1 0 ГЗг Ф]
1994 2002 1994 1002 1 1994 2002
Рис. 6. Изменения уровня фенетического разнообразия в старомусинской локальной популяции за ряд лет.
А - вариации фена темени, Б - пронотума, В - элитр.
В рассматриваемой нами локальной популяциии за период наблюдений с 1994 по 2002 гг. отмечено изменение уровня фенетического разнообразия. В большей степени такие изменения проявлялись для фенов рисунка темени и пронотума, в меньшей - для фена элитр (рис. 6). Среднее число вариаций {1 для фена темени снизилось с 3,64 в 1994 г. до 1.95 в 2002 г. (в 1.9 раза), для фена пронотума - с 8.38 до 6.41 (в 1.3 раза), для фена элитр с 2.30 до 1.92 (в 1.2 раза).
Обратная тенденция отмечена для такого показателя, как доля редких вариаций /г, характеризующего структуру внутрипопуляционного разнообразия (рис. 6). В частности, за период с 1994 по 2002 гг. значение данного показателя для фена темени возросло в 2.2 раза, для фена пронотума - в 4.2 раза, для фена элитр - сохранилось с тенденцией к росту. На наш взгляд, это можно объяснить тем, что в процессе становления данной локальной популяции (подобная тенденция характерна и для выборок из других локальных популяций) снижение разнообразия происходит за счёт перераспределения
частот вариаций, в ходе которого часть вариаций, сформировавших основу фенооблика популяции, переходит в разряд редких.
Показано, что в результате воздействия инсектицидов наблюдается изменение фенотипического состава популяций вредителя (Кохманюк, 1982; Фасулати, 1986; Король, 2000; Беньковская с соавт., 2000), что происходит в результате избирательного выживания особей, устойчивых к действию инсектицидов, чей генотип маркируется определёнными фенами рисунка.
Возможно, что именно многолетнее действие инсектицидного пресса оказывает влияние на динамику фенетической структуры популяции колорадского жука. Рассмотрим, какие изменения происходят непосредственно после воздействия инсектицидов.
Изменение уровня разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под влиянием инсектицидного пресса. В серии лабораторных опытов по оценке влияния волатона (инсектицид из класса ФОИ) на изменения уровня фенетического разнообразия у имаго из аксёновской локальной популяции (Альшеевский р-н Башкортостана) была показана статистическая значимость различий только для изменений вариаций фена пронотума: при сравнении выживших в опыте с выжившими в контроле Х2ф=18.09, при сравнении с погибшими в опыте х2ф~19.03. Оба значения %2ф >Х2й~ 17.65, при к=8 и 2.5%-м уровне значимости. По результатам сравнения выборок по частотам фенов темени и элитр различия статистически не значимы даже при 5%-ом уровне (для фена темени: сравнение выживших в * опыте с выжившими в контроле что <х2м=9.35, к=3, с погибшими в
опыте х2ф=2.82, что <х2я=1Ы4, к=4; для фена элитр соответственно Х2ф~1-9> что <х28( при к=3 и х\ =1-77 что <%2Я при к=3).
Отмечено снижение фенетического разнообразия (среднее число вариаций в группе выживших особей в опыте как при сравнении с контролем (в 1.7 раза для фена темени, в 1.5 раза для фена пронотума и 2.3 раза
для фена элитр), так и при сравнении с погибшими в опыте (в 1.9 раза для фена темени, в 1.4 раза для фена пронотума и в 2.5 раза для фена элитр).
Таким образом, было отмечено в нативных популяциях и экспериментально подтверждено в лабораторных опытах снижение среднего числа вариаций под влиянием инсектицидного пресса. Данный факт можно использовать" для раннего прогнозирования развития резистентности колорадского жука к инсектицидам.
Межпопуляцнонный полиморфизм колорадского жука на Южном Урале. Для анализа межпопуляционного полиморфизма нами было проведено сравнение 25-и выборок из локальных популяций по частотам вариаций с привлечением кластерного анализа. Для этого использовался показатель сходства популяций г (Жйвотовский, 1982).
В среднем для четырёх типов фенов на территории Башкортостана можно выделить две крупные внутрипопуляционные группы, включающие в себя: А -локальные популяции с центра рассматриваемой территории и Б - локальные популяции с периферии территории (рис. 7). Данные группы, помимо их географической приуроченности, различаются по уровню внутрипопуляционного разнообразия. Для группы А: д=3.628, й=0,347, для группы Б: /1=3.934, й=0.286.
Возможно, что на начальном этапе формирования популяции колорадского жука основой для подобной дифференциации её структуры послужили первые очаги его появления (Кумертауский и Архангельский р-ны), то есть сказался своего рода принцип основателя (рис. 7).
Таким образом, на территории Башкортостана сформировалась специфическая популяционная система колорадского жука, устойчивая к воздействию различных факторов. Начало этому было положено принципом основателя, причём он не был нивелирован последующим расселением колорадского жука с запада и, видимо, был усилен селективным воздействием инсектицидного пресса.
ClJpOMVCHHO
шкрйпом
М«ЖГО№
дедово туймиш
ЙОВЫЙ НИР
tnüJIHMUKW ni ем i! tí
г»бын&см »очны суошнкуловф «накм^там» мало» ггиро^убиигулово
Рис. 7. Подразделённость популяции колорадского жука на Южном Урале.
I - дендрограмма взаимоотношений между локальными популяциями (построенная по значениям показателя сходства г) в среднем для четырёх типов фенов. А, Б - две группы локальных популяций.
II - территориальная приуроченность данных групп: сплошная линия -группа А, пунктирная - группа Б. 1- Архангельский р-н, 2- Кумертаусский.
Анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксндазы I (COI) мтДНК. Следующим этапом нашей работы являлся анализ полиморфизма фрагмента гена COI мтДНК колорадского жука. В работе использовались образцы из 5-ти локальных популяций Башкортостана (киргиз-миякинская, дедовская, дёмская, шулгановская и межгорьевская). В ходе ПЦР-ПДРФ-анализа данного фрагмента полиморфизма по сайтам рестрикции для двух рестриктаз (Hinjl и Kzo9X) обнаружено не было. Последовавшее затем определение первичных нуклеотидных последовательностей данного фрагмента у особей вышеуказанных локальных популяций показало наличие некоторых отличий от нуклеотидной последовательности, опубликованной ранее (Ass.No AY165708; Hebert et al., 2003) и принятой нами за условно "стандартный" митотип. Так, было отмечено 11 нуклеотидных замен. Почти все они, приходясь на третий нуклеотид в кодоне, не повлияли на изменение аминокислотного состава. И лишь одна замена 3G>C в последовательности,
полученной для образца из дедовской локальной популяции, привела к аминокислотной замене Gly/AIa. Определённые нами нуклеотидные, а также выведенные из них аминокислотные последовательности депонированы в международных банках данных DDBJ/EMBL/GenBank под регистрационными номерами DQ011 III, DQ127906 - DQ127909, DQ649094 - DQ649101.
Далее, " с целью оценки возможных эволюционных изменений, прошедших с момента раздельной эволюции североамериканских и европейских популяций колорадского жука, мы провели сравнение нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI, добавив для анализа полученные из базы данных DDBJ/EMBL/GenBank соответствующие фрагменты гена близких видов рода Leptinotarsa - 1 образец L. haldemani (США,, Аризона, Acc.No DQ459377), 2 образца L juncia (США, Мерилэнд, Acc.No AY532655; Западная Вирджиния, Acc.No AY532656), а также 1 образец вида Zygogramma piceicollis (Acc.No AY171413). В качестве реперной последовательности был взят соответствующий фрагмент гена Drosophila melanogaster (Acc.No U37541). Наиболее близки между собой особи L, decemlineata с Южного Урала, к которым примыкает североамериканский образец данного вида (рис. 8). Наиболее обособленным оказался представитель вида Z piceicollis. Род Zygogramma считается предковым для рода Leptinotarsa, однако подобного вывода, сделанного на основе изучения рисунка элитр (Tower, 1906), было явно недостаточно. Использование в филогенетическом анализе дополнительных морфологических характеристик позволило рассматривать оба рода как очень близкие, но развивавшиеся независимо от общего предка (Ушатинская, 1981). Полученные нами на основе сравнения нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI результаты укладываются в гипотезу об общности происхождения родов Zygogramma и Leptinotarsa. •
\
24 0
с
Dfofioohll» meiarioga$ier_Ui37541
L.detetrtlf»att_D01279ü7 L,fle»nün»staJJGi 27906 L.dec«mllne*ta_D0127909 LdecwrtlniMtsIoOMeOM L.dec*mKnesia_D0649MS L deeefflÜnettt.OQMOOes LbKwrür«iitíIooea9097 L ,dac*finl¡rvata_DÜ649099 Ld*CírrtlreaalD064Bi 00 L4ecentlraa(a.OC)M9ta \ L dK«mlinata_DOM№9e L-(te<«nl«eata_DQ1 27908 L.d*c*fniinc«t*_EXX>1) 111 L.d«»mi¡n«»ia_AY1$670e L.haí(tan»nl_DQ45B377
_Г Ijiret» AVS317SS
1-.)ипеЦ_АУБ32еМ Zvgoeranvna f4cetoo«j_AY< 71413
fl
i
20 i5 io
NocleoWe SutiuMutloctt (xIOOl
Рис. 8. Филогенетические отношения внутри родов Leptinotarsa и Zygogramma на основе сравнения нуклеотндных последовательностей фрагмента гена COI мтДНК,
Деление на кластеры на данной дендрограмме особей колорадского жука из южноуральских и североамериканских популяций служит ещё одним подтверждением гипотезы об интенсивном процессе подвидообразования во всём ареале колорадского жука. Скорее всего, подобные различия сложились в ходе раздельной эволюции североамериканских и европейских популяций колорадского жука.
Эпигенетическая структура популяции колорадского жука на Южном Урале. В работе были проанализированы локальные популяции колорадского жука на Южном Урале по уровню чувствительности к инсектицидам, уровню фенетического и ДНК-полиморфизма. И токсикологическая оценка, и фенетический анализ показали наличие как внутрипопуляционного, так и межпопуляционного полиморфизма. Кластерный анализ позволил установить подразделённость популяции колорадского жука на две группы популяций с неоднородным фенетическим составом и уровнем чувствительности к инсектицидам.
Для характеристики эпигенетического ландшафта популяции мы использовали показатель "среднее число вариаций" /л. По значениям ¡х, а также по данным токсикологического анализа, на карте Башкортостана строилась
рельефная поверхность, где элементы рельефа - впадины, равнины и горные пики — отображают различную интенсивность выраженности какого-либо показателя (Pauken, Metter, 1971), в нашем случае - уровня разнообразия и резистентности. Данная рельефная поверхность рассматривалась в дальнейшем как эпигенетический ландшафт популяции. В качестве примера эпигенетического ландшафта популяции приведены таковые, построенные для фенов темени и пронотума и для уровня смертности от дециса.
Оказалось, что для фена темени состав популяции по такому показателю, как среднее число вариаций fi, представлен следующим образом: минимальное число вариаций, т.е. минимальное разнообразие, характерно для центральной части рассматриваемой территории (рис. 9, А) (значение ¡л для старомусинской, Дмитриевской и шариповской локальных популяций составило 1.947, 2.252 и 2.393 соответственно). Отмечено возрастание значений ¡л по направлению от "центра" территории к периферии.
Так, значение ц для шулгановскоЙ и староякшеевской локальных популяций (север республики) оказалось равно 3.269 и 2.986 соответственно, для малоязовской и насибашской (северо-восток) — 4.450 и 4.358, табынской — 4.128 (юго-восток), стерлибашевской, айдаралинской и бузатовской — 3.319, 4.045 и 4.394 (юго-запад), туймазинской и субханку лове кой — 3.688 и 3.386 (запад). Следует отметить, что три локальные популяции Стерлибашевского р-на (стерлибашевская, айдаралинская и бузатовская) расположены друг относительно друга практически на прямой линии (тренд север - юго-запад), составляя характерный феноклин. Эпигенетический ландшафт для фена пронотума (рис. 9, Б) также характеризуется возрастанием уровня разнообразия от центра территории (р для дёмской локальной популяции 6.823) к периферии, особенно в направлении к северо-западу (и для шулгановскоЙ - 8.576).
В пользу неслучайного характера выявленной нами структуры популяции колорадского жука на территории Башкортостана может служить экстраполяция полученной картины за пределы данной территории. Так, на
основе частот вариаций фена пронотума особей из двух приказанских локальных популяций (Зелеев, 2003) нами было рассчитано среднее число вариаций р. Оказалось, что значения /л продолжают возрастать по направлению к западу (рис.9, Г).
В
Рис. 9. Эпигенетические ландшафты популяции колорадского жука на Южном Урале.
А - уровень разнообразия ¡л для фена темени, Б - пронотума, В - уровень смертности от ДК дециса, Г - значение ¡л для фена пронотума с дополнением двух приказанских локальных популяций (рассчитано по (Зелеев, 2003)).
Рельефные поверхности, построенные по результатам токсикологического анализа, схожи для четырёх использованных в нашей
работе инсектицидов (на рис.9, В, приведён эпигенетический ландшафт для уровня смертности от ДК дециса). Минимальная смертность после воздействия ДК дециса, карбофоса, моспилана и актары отмечена для локальных популяций центральной части рассматриваемой территории. К окраинам уровень смертности (отражающий чувствительность особей в популяции) возрастает.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, нами был проведён анализ структуры южноуральской популяции колорадского жука и её изменений между 1994 и 2002 гг. Структуру популяции колорадского жука на Южном Урале образно можно представить в виде чаши с углублением в центре (минимальное фенетическое разнообразие и минимальная смертность под действием инсектицидов) и возвышением на окраинах рассматриваемой территории (где отмечен максимальный для данной территории уровень разнообразия и максимальная смертность). Определённое совпадение результатов по данным фенетических и токсикологических исследований, на наш взгляд, не случайно и имеет следующее объяснение. Мы считаем, что на формирование структуры популяции колорадского жука на Южном Урале основное влияние оказал инсектицидный пресс. Обработки инсектицидами приводят как к изменению фенотипического состава популяций вредителя, так и к снижению уровня разнообразия.
ВЫВОДЫ
1. Проведена оценка полиморфизма в популяциях колорадского жука по митохондриальному (COI) и ядерному (AChE) локусам на основе созданного банка ДНК (1035 образцов из 12 локальных популяций Башкортостана).
2. Показана мозаичность распределения резистентных локальных популяций колорадского жука на территории Южного Урала с использованием генетической характеристики резистентности к инсектицидам (ДК).
3. Установлена сформировавшаяся множественная резистентность в локальных популяциях колорадского жука из центральной и южной частей территории Башкортостана, сопровождающаяся проявлением высокого уровня резистентности к неоникотиноидам. Отмечено снижение эффективности тестированных препаратов в большинстве из обследованных локальных популяций. Сохранение высокого уровня чувствительности к инсектицидам отмечено только в 3-х локальных популяциях из 25-ти обследованных.
4. Показано, что долговременные обработки ФОН привели к элиминации особей с чувствительными генотипами (гомозиготные аллели дикого типа SS локуса 980A>G гена AChE не были обнаружены), что повлияло на уровень сформировавшейся резистентности.
5. Выявлены изменения фенетической структуры локальных популяций колорадского жука во времени. Экспериментально подтверждено снижение уровня фенетического разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под действием инсектицидного пресса, лежащее в основе происходящих изменений.
6. Показано подразделение южноуральской популяции колорадского жука на две группы локальных популяций, приуроченных к центральной и периферийной части Башкортостана и различающихся по уровню фенетического разнообразия и чувствительности к инсектицидам.
7. Выявлены различия между нуклеотидными последовательностями фрагмента гена COI мтДНК южноуральской и североамериканской популяций колорадского жука. Впервые на основе сравнения нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI мтДНК колорадского жука подтверждена общность происхождения родов Zygogramma и Leptinotarsa.
8. Обнаружено, что действие инсектицидного пресса обусловило формирование подразделённой популяционной системы колорадского жука,
сохраняющей признаки различий между первичными очагами заселения территории РБ.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Удалов М.Б., Беньковская Г.В., Поскряков А. В., Николенко А.Г. Особенности биологии колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в Предуралье Башкирии: репродуктивное состояние самок // Материалы международной научно-практической конференции 'Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства". — Пенза, 2002.-С. 203-205.
2. Удалов М.Б., Поскряков А.В., Новицкая О.П., Николенко А.Г. Методы анализа резистентности к пестицидам в популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say И 6-ая Пущинская школа-коференция молодых ученых "Биология - наука XXI века".-Пущино, 2002. — С, 64-65.
3. Удалов М.Б, Новицкая О.П., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Увеличение резистентности колорадского жука к инсектицидам в Башкирии // Тезисы докладов XII съезда РЭО. - Санкт-Петербург, 2002. -С. 351-352.
4. Удалов М.Б., Поскряков А.В., Беньковская Г.В., Николенко А.Г. Молекулярно-биологические методы мониторинга резистентности к инсектоакарицидам в популяциях членистоногих // Агрохимия. - 2003. -№6.-С. 81-88.
5. Удалов М.Б., Беньковская Г.В., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Динамика популяционной структуры Leptinotartsa decemlineata Say (Coleóptera: Chrysomelidae) в Башкирии по данным феноморфологического анализа // II Международная конференция "Разнообразие беспозвоночных животных на Севере". - Сыктывкар, 2003. -С.72.
6. Удалов М.Б., Беньковская Г.В., Поскряков А.В, Николенко А.Г. Два экотипа как результат микроэволюции Leptinotarsa decemlineata Say на
Южном Урале // "Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития".-Ш Съезд ВОГиС. - Москва, 2004. - Т.1.-С.463.
7. Беньковская Г.В., Удалов М.Б., Поскряков А.В., Николенко А.Г. Феногенетический полиморфизм колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say и его чувствительность к инсектицидам на территории Башкирии И Агрохимия. - 2004. - №12. - С. 23-28.
8. Баринов М.К., Удалов М.Б., Тулаева И.А., Поскряков А.В. Возможность использования метода RAPD-PCR для выявления резистентных к демитану и талстару генотипов у обыкновенного паутинного клеща Tetranychus urticae Koch (Acariña, Tetranychidae) // Агрохимия. - 2005. -№4.-С. 42-47.
9. Николенко А.Г., Беньковская Г.В., Поскряков А.В., Удалов М.Б. Микроэволюция колорадского жука и инсектициды // Природа. - 2005. -№12.-С.67.
10.Leontieva T.L., Benkovskaya G.V., Udalov М.В., Poscryakov A.V. Insecticide resistance level in Leptinotarsa decemlineata Say population in the South Ural // Resistant Pest Management Newsletter. - 2006. - V. 15. - N .2.-P. 25-26.
11.Benkovskaya G.V., Udalov M.B., Nikolenko A.G., Leontieva T.L. Temporal and toxicological dynamics in the cover spot patterns of the Colorado Potato Beetle in South Ural // Resistant Pest Management Newsletter. - 2006 -V. 15.-N. 2. -P. 13-15.
12.Удалов М.Б. Леонтьева T.JI. Николенко А.Г. Некоторые факторы формирования эпигенетического ландшафта популяции колорадского жука на Южном Урале // Сборник материалов IX Всероссийского популяционного семинара, - Уфа, 2006, —4.1. - С. 247-252.
УДАЛОВ МАКСИМ БОРИСОВИЧ
СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА LEPTINOTARSA DECEMLINEATA SAY НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
03.00.15 - генетика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
Лицензия № 0177 от 10.06.96 г. Подписано в печать 12.10.2006 г. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Формат 60x84 Усл.-печ. л. 1,56. Уч.-изд. л. 1,86. Тираж 100 экз. Заказ № 387,
450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, ГОУ ВПО «Башгосмедуниверситет РОСЗДРАВА»
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Удалов, Максим Борисович
Введение
Глава 1. Полиморфизм и резистентность к инсектицидам у насекомых обзор литературы)
1.1. Полиморфизм популяций и адаптивная микроэволюция у насекомых
1.1.1. Адаптационный полиморфизм и экологическая пластичность видов
1.1.2. Пути видообразования, основанного на популяционном полиморфизме
1.1.3. Проблема развития резистентности к пестицидам у членистоногих
1.2. Методы изучения полиморфизма в популяциях членистоногих
1.2.1. Токсикологический метод
1.2.2. Фенетический метод
1.2.3. Алл озимный полиморфизм
1.3.4. Методы анализа ДНК-полиморфизма
1.3. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука
1.3.1. Формирование ареала колорадского жука
1.3.2. Структура популяций колорадского жука на территории России
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика объекта исследования
2.2. Описание исследованных регионов
2.3. Характеристика использованных инсектицидов
2.4. Проведение токсикологических экспериментов
2.5. Методы молекулярно-генетических исследований
2.5.1. Сбор, хранение и подготовка биоматериала
2.5.2. Выделение ДНК
2.5.3. Проведение ПЦР-амплификации ДНК
2.5.4. Рестрикционный анализ
2.5.5. Электрофоретическое фракционирование ДНК
2.5.6. Секвенирование ДНК
2.6. Методы анализа полиморфизма в популяции колорадского жука 49 2.6.1. Анализ полиморфизма по уровню чувствительности к инсектицидам
2.6.2. Анализ фенетцческого полиморфизма
2.6.3. Анализ полиморфизма локуса 980A>G гена ацетилхолинэстеразы (AChE)
2.6.4. Анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксидазы I мтДНК 56 2.7. Компьютерный анализ и статистическая обработка результатов 57 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 3. Полиморфизм колорадского жука на Южном Урале
3.1. Полиморфизм колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам
3.2. Фенетический полиморфизм
3.2.1. Определение оптимального объёма выборки колорадского жука
3.2.2. Изменение фенетической структуры популяции колорадского жука во времени
3.2.3. Изменение уровня разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под влиянием инсектицидного пресса
3.2.4. Внутрипопуляционный полиморфизм колорадского жука на Южном
Урале
3.2.5. Межпопуляционный полиморфизм колорадского жука на Южном Урале
3.3. Полиморфизм фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) мтДНК
3.4. Структура популяции колорадского жука на Южном Урале 114 3.4.1. Эпигенетический ландшафт популяции колорадского жука на Южном 118 Урале.
Введение Диссертация по биологии, на тему "Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata say на Южном Урале"
Колорадский жук - вид с продолжающимися процессами видообразования, характеризуется значительным внутривидовым полиморфизмом и экологической пластичностью (Ушатинская, 1981; Фасулати, 2002). Это позволяет ему успешно адаптироваться, в том числе и к антропогенным воздействиям - у колорадского жука развилась резистентность к почти всем используемым на настоящий момент и применявшимся ранее инсектицидам, во всём его ареале. Согласно современному взгляду на популяцию как на единицу эволюции и одновременно - единицу I управления видами (Яблоков, 1987), очевидна необходимость изучения этого вида на популяционном уровне.
С.Р. Фасулати (1985, 1993) на территории Восточно-Европейской равнины выделил пять популяционных комплексов колорадского жука, а также смежный с ними западно-казахстанский и изолированный от основного ареала среднеазиатский комплексы. Граница между двумя восточно-европейскими комплексами популяций, возможно, проходит по территории Башкортостана (Вилкова, Фасулати, 2001; Вилкова с соавт., 2005).
Изменения структуры популяций колорадского жука, происходящие с высокой скоростью, обуславливают необходимость систематического анализа с использованием большого количества типов фенов. Разработанные в последние десятилетия молекулярно-биологические методы генетического анализа позволяют оценить степень внутривидового полиморфизма на уровне первичной структуры ДНК (Roderick, 1996; Loxdale, Lushai, 1998). Сочетание классических и современных методов должно дать наиболее адекватную оценку уровня полиморфизма и популяционной структуры вида.
Цель работы: выявление особенностей формирования популяционной структуры колорадского жука на Южном Урале.
Для достижения данной дели были поставлены следующие задачи:
1. Собрать биологический материал и создать банк ДНК колорадского жука для проведения популяционно-генетических исследований.
2. Провести анализ полиморфизма в локальных популяциях колорадского жука по уровню чувствительности к инсектицидам.
3. Оценить уровень полиморфизма в модельной локальной популяции с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам по наличию нуклеотидной мутации 980A>G гена ацетилхолинэстеразы (AChE).
4. Проанализировать фенетическую структуру популяции, оценить её динамику во времени и влияние инсектицидного пресса.
5. Провести анализ полиморфизма фрагмента гена цитохромоксидазы I (COI) мтДНК в локальных популяциях колорадского жука.
6. Оценить возможные эволюционные процессы в южноуральской популяции колорадского жука и факторы, влияющие на них.
Научная новизна. Впервые в России создан банк ДНК колорадского жука объёмом 1035 образцов. Впервые использованы методы ДНК-анализа для уточнения филогенетических отношений родов Leptinotarsa и Zygogramma. На основе анализа четырёх типов фенов рисунка покровов (22 вариации) впервые показана подразделённость структуры популяции колорадского жука на Южном Урале и установлено наличие популяционной системы. Впервые проведено исследование частот аллелей 980A>G гена AChE в модельной локальной популяции (Уфимский р-н) с установленным высоким уровнем резистентности к фосфорорганическим инсектицидам.
Практическая значимость работы. Анализ структуры популяции колорадского жука является первым этапом на пути к научному обоснованию проведения мер по регулированию его численности. Выявление двух групп популяций, различающихся по уровню чувствительности к инсектицидам, должно послужить основой для дифференциации схем защиты растений. Полученные в работе результаты помогут скорректировать точность прогноза расселения колорадского жука на территории России и скорость формирования устойчивых к инсектицидам популяций. Отработанные методы анализа полиморфизма колорадского жука могут послужить материалом в процессе учебно-полевых практик, на практических занятиях и при подготовке квалификационных работ в учебных заведениях.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на XII - м съезде Русского Энтомологического Общества (Санкт-Петербург, 2002), 6-ой Пущинской школе-коференции молодых ученых "Биология - наука XXI века" (Пущино, 2002), международной научно-практической конференции "Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства" (Пенза, 2002), П-й международной конференции "Разнообразие беспозвоночных животных на Севере" (Сыктывкар, 2003), Ш-м съезде ВОГиС (Москва, 2004) и на IX-м Вероссийском популяционном семинаре "Особь и популяция - стратегии жизни" (Уфа, 2006).
Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Института биохимии и генетики УНЦ РАН по темам «Генетико-биохимические механизмы адаптивности насекомых» (№ гос. регистрации 01.200. 2 05310) и «Закономерности адаптивных процессов в онтогенезе и популяциях насекомых» (№ гос. регистрации 0120. 0 500082). Работа выполнялась в рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ «Генетическая структура, специфика формирования резистентности и микроэволюционные процессы в популяциях колорадского жука на территории РБ» (05-04-97916-рагидельа).
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность всем, оказавшим помощь в сборе биологического материала, в особенности сотрудникам Всероссийского института защиты растений (ВИЗР, Санкт-Петербург, Пушкин) и доценту кафедры общей биологии и экологии Башкирского государственного аграрного университета, кандидату биологических наук Татьяне Львовне Леонтьевой. Автор благодарит сотрудника лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии ИБГ УНЦ РАН, кандидата биологических наук, Андрея Ханифовича Баймиева за проведение секвенирования фрагмента гена COI мтДНК колорадского жука. Считаю своим приятным долгом выразить благодарность ведущему научному сотруднику лаборатории молекулярной биологии и биотехнологии ИБГ УНЦ РАН, кандидату биологических наук Юрию Михайловичу Никонорову за консультации в области молекулярной биологии и кандидату медицинских наук, старшему научному сотруднику лаборатории молекулярной генетики человека Ильдусу Альбертовичу Кутуеву рецензирование данной работы.
Заключение Диссертация по теме "Генетика", Удалов, Максим Борисович
124 ВЫВОДЫ
1. Проведена оценка полиморфизма в популяциях колорадского жука по митохондриальному (COI) и ядерному (.AChE) локусам на основе созданного банка ДНК (1035 образцов из 12 локальных популяций Башкортостана).
2. Показана мозаичность распределения резистентных локальных популяций колорадского жука на территории Южного Урала с использованием генетической характеристики резистентности к инсектицидам (ДК).
3. Установлена сформировавшаяся множественная резистентность в локальных популяциях колорадского жука из центральной и южной частей территории Башкортостана, сопровождающаяся проявлением высокого уровня резистентности к неоникотиноидам. Отмечено снижение эффективности тестированных препаратов в большинстве из обследованных локальных популяций. Сохранение высокого уровня чувствительности к инсектицидам отмечено только в 3-х локальных популяциях из 25-ти обследованных.
4. Показано, что долговременные обработки ФОИ привели к элиминации особей с чувствительными генотипами (гомозиготные аллели дикого типа SS локуса 980A>G гена AChE не были обнаружены), что повлияло на уровень сформировавшейся резистентности.
5. Выявлены изменения фенетической структуры локальных популяций колорадского жука во времени. Экспериментально подтверждено снижение уровня фенетического разнообразия в локальных популяциях колорадского жука под действием инсектицидного пресса, лежащее в основе происходящих изменений.
6. Показано подразделение южноуральской популяции колорадского жука на две группы локальных популяций, приуроченных к центральной и периферийной части Башкортостана и различающихся по уровню фенетического разнообразия и чувствительности к инсектицидам.
7. Выявлены различия между нуклеотидными последовательностями фрагмента гена COI мтДНК южноуральской и североамериканской популяций колорадского жука. Впервые на основе сравнения нуклеотидных последовательностей фрагмента гена COI мтДНК колорадского жука подтверждена общность происхождения родов Zygogramma и Leptinotarsa.
8. Обнаружено, что действие инсектицидного пресса обусловило формирование подразделённой популяционной системы колорадского жука, сохраняющей признаки различий между первичными очагами заселения территории РБ.
126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, нами был проведён анализ структуры южноуральской популяции колорадского жука и её динамики в 1994-е и 2002-е годы. Структуру популяции колорадского жука на Южном Урале образно можно представить в виде чаши с углублением в центре (характеризующимся минимальным фенетическим разнообразием и минимальной чувствительностью к действию инсектицидов) и возвышением на окраинах рассматриваемой территории (где отмечен максимальный для данной территории уровень разнообразия и максимальная чувствительность). Определённое совпадение результатов по данным фенетических и токсикологических исследований, на наш взгляд, не случайно и имеет следующее объяснение. Мы считаем, что на формирование эпигенетической структуры популяции колорадского жука на Южном Урале основное влияние оказал инсектицидный пресс. Обработки инсектицидами приводят как к изменению фенотипического состава популяции колорадского жука, так и к снижению уровня разнообразия.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Удалов, Максим Борисович, Уфа
1. Аветисян ГА. Пчеловодство. М.: Колос. 1982. 319 с.
2. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 3. М.: Мир. 1988.335 с.
3. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: Академкнига. 2003. 531 с.
4. Амирханов Д.В. Биолого-токсикологическое обоснование совершенствования химической защиты картофеля от колорадского жука на Южном Урале // Автореферат диссертации. доктора биологических наук. Санкт-Петербург. 1995. 48 с.
5. Амирханов Д.В., Абрамова Т.Л., Беньковская Г.В. Экологические аспекты применения новых классов инсектицидов для борьбы с колорадским жуком // Экологические аспекты гомеостаза в биоценозе. Уфа. 1986. С. 140 149.
6. Амирханов Д.В., Беньковская Г.В., Мигранов М.Г. Пиретроиды и ингибиторы синтеза хитина в борьбе с колорадским жуком // Уфа. 1991. 169 с.
7. Амирханов Д.В., Поскряков A.B. Диагностика резистентности колорадского жука // Защита растений. 1994. № 12. С. 11-12.
8. Ассортимент средств защиты растений, включающих новое поколение биопестицидов, БАВ, экологически безопасные пестициды и аналоги природных соединений. Часть 1. Инсектициды, акарициды, фунгициды. СПб. 2000. 76 с.
9. Атлас республики Башкортостан. М. 1992. 40 с.
10. Баканова Е.И., Ерёмина О.Ю., Рославцева С.А. Роль микросомальных монооксигеназ насекомых в деградации инсектицидов. // Агрохимия. 1996. № 10. С. 145- 154.
11. Беленький М.Б. Элементы количественной оценки фармокологического эффекта. Изд. АН Латв.ССР. 1963. С.67 80.
12. Беньковская Г.В. Биологическое обоснование примененния ингибитеров синтеза хитина для контроля численности колорадского жука в предуралье Башкирии // Автореферат диссертации. кандидата биологических наук. Ленинград. 1990. 18 с.
13. Васильев А.Г. Эпигенетическая изменчивость: неметрические пороговые признаки, фены и их композиции // Фенетика природных популяций. Москва. 1988. С. 158 170.
14. Вилкова H.A., Фасулати С.Р. Изменчивость и адаптивная микроэволюция насекомых фитофагов в агробиоценозах в связи с иммуногенетическими свойствами кормовых растений // Труды Руского энтомологического общества. 2001. Т.72. С.107- 128.
15. Гершензон С.М. Генетический полиморфизм в популяциях животных и его эволюционное значение. // Журнал общей биологии. 1974. Т. 35. № 5. С. 678-684.
16. Голуб В.Б., Лихман Н.С. Фенетический анализ группировок клопа Lygus rugulipennis Popp. (Heteroptera, Miridae), населяющих г. Воронеж и его окрестности // Вестник ВГУ. 2003. № 1. с. 41 45.
17. Горбунова В.Н. Молекулярные основы медицинской генетики. СПб.: Интермедика. 1999. 212 с.
18. Гриценко В.В., Глотов Н.В., Орлинский Д.Б. Эколого-гентический анализ изменчивости центральных элементов рисунка переднеспинки у колорадского жука (.Leptinotarsa decemlineata) // Зоологический журнал. 1998. Т. 77. № 3. С. 278 284.
19. Гриценко В.В., Соломатин В.М. Анализ популяционной структуры колорадского жука по морфологическим признакам // Фенетика природных популяций. 1990. Тез.докл. М. С. 59.
20. Гулий В.В., Рыбина С.Ю., Лиховидов В.Е., Радул М.М. Аминокислоты гемолимфы и восприимчивость отдалённых популяций колорадского жука к микроорганизмам и биопрепаратам // Тр. ЛСХА-Латв. с.-х. акад. 1990. С. 20-27.
21. Гундерина Л.И., Салина Е.А. Полиморфизм и дивергенция мультилокусных маркёров ДНК у видов-двойников Chironomus riparius Meigen и Chironomus piger Strenzke (Díptera, Chironomidae). Генетика. 2003. T. 39. №8. С. 1059-1065.
22. Еремина И.В. Уровень реализации фенофонда как показатель микроэволюционного состояния популяции // Фенетика природных популяций. М. 1988. С. 177- 185.
23. Еремина И.В., Денисова И.А. Изменчивость некоторых признаков колорадского жука в Саратовской области // Деп. ВИНИТИ. М. 1987. С. 59 70.
24. Животовский JI.A. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. М. 1982. С. 38 -44.
25. Животовский JI.A. Популяционная биометрия. М. 1991. Наука. 269 с.
26. Завадский K.M. Вид и видообразование. 1968. Л.: Наука. 404 с.
27. Захаренко В.А., Мельников H.H. Пестициды в современном мире. // Агрохимия. 1996. № 1. С. 100 108.
28. Захаров И.А. Сексуальная жизнь божьей коровки // Природа. 2001. № 12. С.43.45.
29. Зелеев P.M. Оценка полиморфизма рисунка переднеспинки и надкрылий колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в окрестностях Казани // Зоологический журнал. 2002. Т. 81. № 3. С. 316 322.
30. Зюман Б.В. Роль мёда и маточного молочка в естественной резистентности медоносных пчёл // Вестн. Росс. акад. с-х. наук. 1992. .№6. С. 55 58.
31. Кайданов JI.3. Генетика популяций. М.: Высшая школа. 1996. 320 с.
32. Картель H.A., Макеева E.H., Мезенко A.M. Генетика. Энциклопедический словарь. Минск: Технология. 1999. 437 с.
33. Климец Е.П. Выявление чувствительности колорадского жука к действию инсектицидов с помощью фенов // Фенетика природных популяций. Тез. докл. М. 1988. С. 111-117.
34. Климец Е.П. Дискретные вариации рисунка на дорсальной стороне тела колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) // Популяционная фенетика. М.: Наука. 1997. С. 45-58.
35. Коваленков В.Г., Тюрина Н.М., Соколов М.С. Проблема резистентности фитофагов к пиретроидным инсектицидам и пути её решения (на примере СевероКавказского региона). // Агрохимия. 1998. № 10. С. 24 32.
36. Конарев A.B. Использование молекулярных маркёров в работе с генетическими ресурсами растений // Сельскохозяйственная биология. 1998. № 5. С. 3-25.
37. Конюхов Б.В. Экспрессия и взаимодействие генов в онтогенезе млекопитающих // Биология развития и управления наследственностью. М.: Наука, 1986. С.256-267.
38. Корнилов В.Г., Зыкина Н.В. Изменение чувствительности Tetranychus urticae Koch, к пестицидам в тепличных хозяйствах Ленинградской области. // Тез. докл.4 совещ. по резистентности вредителей к хим. сред. защ. раст. М. 1975. С. 39 -40.
39. Кохманюк Ф.С. Изменчивость фенетической структуры популяций колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в пределах ареала. // Фенетика популяций. Материалы II Всесоюзного совещания (Москва, 1982 г.). М.: Наука. 1982. С. 233-243.
40. Кохманюк Ф.С. Колорадский жук как модель микроэволюции // Природа. 1981. № 12. С. 86-87.
41. Кохманюк Ф.С., Климец Е.П., Савченко Т.П., Овчинникова H.A. Генотипические маркёры внутривидовых группировок у колорадского жука // Фенетика популяций. Материалы III Всесоюзного совещания (Саратов, 7-8 февраля 1985 г.). М. 1985. С. 16.
42. Кривцов Н.И., Лебедев В.И. Получение и использование продуктов пчеловодства. М.: Нива России. 1993. 285 с.
43. Куренцов А.И. Булавоусые чешуекрылые Дальнего Востока СССР: Определитель. М. Наука. 1970. 163 с.
44. Лакин Г.Ф. Биометрия // М. Высшая школа. 1990. 352 с.
45. Ларина Н.И., Еремина И.В. некоторые аспекты изучения фено- и генофонда внутри вида и внутривидовых группировок // Фенетика популяций. М. 1982. С. 56 -69.
46. Леонова И.Н. Биохимические механизмы резистентности насекомых к инсектицидам и пути её преодоления. // Автореф. дис. . канд. биол. наук, Новосибирск, 1986. С. 15.
47. Лиховидов В.Е., Гулий В.В., Радул М.М., Рыбина С.Ю. Восприимчивость различных экологических популяций колорадского жука к микроорганизмам и биопрепаратам. Инф. бюл. ВПС МОББ. 1987. №18. С. 41-44.
48. Лусис Я.Я. Таксономические отношения и географическое распространение форм жуков рода Adalia Mulsant // Учен. зап. Латв. гос. ун-та. 1973. Т. 184, № 1. С. 5128.
49. Львов A.B. Внутривидовой полиморфизм и особенности экспрессии генов антибактериальных пептидов медоносной пчелы (Apis mellifera L.). Автореферат диссертации. .кандадата биологических наук. Уфа. 2002. 22 с.
50. Майр Э. Зоологический вид и эволюция. Пер. с англ. М.: Мир. 1968. 598 с.
51. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир. 1984. 480 с.
52. Методические рекомендации по изучению и оценке форм картофеля на устойчивость к колорадскому жуку. Под ред. Вилковой H.A. М. 1993. 47 с.
53. Мигранов М.Г. Инсектицидная активность пиретроидов и поиск высокоэффективных препаратов на их основе (на примере колорадского картофельного жука) // Автореферат диссертации.кандидата биологических наук. Ленинград. 1989. 19 с.
54. Мигранов М.Г. Пиретроиды: отечественные аналоги и их токсикология. Уфа. 1994. 101 с.
55. Молекулярная клиническая диагностика. Методы. // Под ред. Херрингтона С., Макги Дж. М.: Мир. 1999. 558 с.
56. Негробов О.П., Шишлова Ю.В., Маслова О.О. Фенотипическая характеристика слепней Chrysops relictus (Díptera, Tabanidae) Воронежской области // Вестник ВГУ. Серия химия, биология. 2001. № 2. С. 124 127.
57. Неделькина С. В., Соломенникова И. В, Волкотруб Э. Н. и др. Механизм резистентности колорадского жука к перметрину. // Агрохимия. 1987. № 4. С. 103 -106.
58. Никоноров Ю.М., Г.В.Беньковская, А.В.Поскряков, А.Г.Николенко, В.А.Вахитов. Использование метода ПЦР для контроля чистопородности пчелосемей Apis mellifera mellifera L. в условиях Южного Урала // Генетика. 1998. т.34. № U.C. 1574-1577.
59. Новоженов Ю.И. Полиморфизм и видообразование // Журнал общей биологии. 1979. T. XL. № 1. С. 17 33.
60. Новоженов Ю.И. Полиморфизм и непрерывная изменчивость в популяциях насекомых // Журнал общей биологии. 1980. T. XLI. № 5. С. 668 679.
61. Новоженов Ю.И., Коробицин Н.М. Аберративная изменчивость в природных популяциях насекомых // Журнал общей биологии. 1972. T. XXXIII. № 3. С. 315-324.
62. Новожилов К. И., Никанорова Е. В., Сазонова И. Н. и др. Чувствительность ацетилхолинэстеразы тлей и златоглазок к некоторым ингибиторам и инсектицидам. // Агрохимия. 1986. № 2. С. 99 103.
63. Овчинникова H.A., Климец E.H., Маркелов Г.В. Динамика генетической структуры популяции колорадского жука на территории Липецкой области // Генетика. 1984. T. XX. №1. С. 140 143.
64. Овчинникова H.A., Маркелов Г.В. Внутривидовая изменчивость колорадского жука в Липецкой области // Биологические науки. № 7. 1982. С. 63 -67.
65. Одум Ю.Экология. В 2-х т. Пер. с англ. М.: Мир. 1986. Т. 2. 376 с.
66. Определение резистентности вредителей сельскохозяйственных культур и зоофагов к пестицидам. Методические указания. М. 1990. 79 с.
67. Паленко М.В., Муха Д.В., Захаров И.А. Изменчивость митохондриального гена цитохромоксидазы I внутри вида Adalia bipunctata и между видами семейства божьи коровки (Coleóptera: Coccinellidae) // Генетика. 2004. Т. 40. №2. С.205 209.
68. Перегуда Т.А. Механизмы устойчивости членистоногих к пиретроидам. // Агрохимия. 1985. № 8. С. 121 132.
69. Плавильщиков Н.Н. Жуки-дровосеки // М. Л.: Изд-во АН СССР. 1936. Ч. 1.612 с.
70. Преодоление резистентности вредителей сельскохозяйственных культур к пестицидам. Методические рекомендации // М. 1991. 69 с.
71. Прогноз появления и распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных культур в Башкирской АССР в 1978 году и меры борьбы с ними. Уфа. Башкирское книжное издательство. 1978. 94 с.
72. Путенихин В.П. Показатели внутрипопуляционного фенетического разнообразия // VI Всероссийский популяционный семинар. Фундаментальные и прикладные проблемы популяционной биологии. Нижний Тагил. 2002. С. 140 -141.
73. Реймерс Н.Ф. Популярный биологический словарь. М.: Наука. 1991. 538 с. Рославцева С.А. Мониторинг резистентности колорадского жука к инсектицидам // Агрохимия. 2005. № 2. С. 61 66.
74. Рославцева С.А. Новые инсектициды ингибиторы ГАМК-рецептора у насекомых. // Агрохимия. 1996. № 12. С. 122 - 124.
75. Рославцева С.А. Новые инсектоакарициды. // Агрохимия. 1997. № 4. С. 8790.
76. Рославцева С.А. О механизмах действия инсектицидов и их детоксикация в организме насекомых. // Агрохимия. 1995. № 4. С. 99 105.
77. Рославцева С.А. Проблема резистентности членистоногих к инсектоакарицидам. // Агрохимия. 1997. № 3. С. 89 92.
78. Рославцева С.А., Михина Н.Г. О резистентности колорадского жука к инсектицидам // Защита и карантин растений. 2001. № 6. С. 27.
79. Рославцева С.А., Перегуда Т.А. Механизм действия инсектоакарицидов и механизмы резистентности к ним. // Итоги науки и техники. Сер. Энтомология. 1978. Т. 8. С. 7-62.
80. Саттаров В.Н. Популяционно-генетический полиморфизм Башкирской популяции медоносной пчелы Apis mellifera L. // Автореферат на соискание. кандидата биологических наук. Санкт-Петербург. Пушкин. 2000. 24 с.
81. Сидоренко А.П., Березовская О.П. Индивидуальный полиморфизм по RAPD-маркёрам в весенней генерации колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say) // Генетика. 2001. Т. 37. № 10. С. 1348 1352.
82. Сидоренко А.П., Березовская О.П. Генетическая структура популяций колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Coleóptera: Chrysomelidae) // Генетика. 2002. T.38.№ 11. С. 1485-1491.
83. Сидоренко А.П., Березовская О.П., Созинов А.А. Оценка генетического полиморфизма в популяциях колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say) по RAPD-маркёрам //Генетика. 2000. Т. 30. № 5. С. 651-656.
84. Смирнова А.А. Состояние вопроса об устойчивости паутинного клеща на хлопчатнике к фосфорорганическим акарицидам. // Тез. докл. совещ. по резистентности клещей к акарицидам. Л. 1968. С. 3-6.
85. Соколов А.М. Изменчивость морфологических признаков колорадского жука // Вопросы экологии и охраны животного мира Нечернозёмной зоны РСФСР. Иваново. С. 110-117.
86. Соколова К.Б. Развитие феногенетики в первой половине XX века. М.: Наука. 1998. 160 с.
87. Соколянская М.П., Амирханов Д.В. Динамика формирования резистентности к современным инсектицидам и изменение активности основных групп ферментов детоксикации у комнатной мухи. // Агрохимия. 1994. № 7 8. С. 82-88.
88. Сундуков О.В. Особенности инсектицидного действия фосфорорганических соединений // Энтомологическое обозрение. 1972. № 3. С. 561 572.
89. Сухорученко Г.И. Как предотвратить нарастание резистентности колорадского жука к пиретроидам // Защита и карантин растений. №4. 2002. С. 9 -10.
90. Сухорученко Г.И. Резистентность у вредных организмов к пестицидам -проблема защиты растений // Вестник защиты растений. 2001. №1. с.18 37.
91. Тимофеев-Ресовский Н.В., Свирежев Ю.М. Об адаптационном полиморфизме в популяциях A dalia bipunctata L. // Проблемы кибернетики. 1966. Т. 16. С. 137- 146.
92. Тимофеев-Рессовский Н.В. О фенотипическом проявлении генотипа. 1. Геновариация radius incompletus у Drosophila funebris И Журнал экспериментальной биологии. 1925. Т.1. Вып. 3/4. С. 93 142.
93. Тимофеев-Рессовский Н.В., Яблоков А.В. Фены, фенетика и эволюционная биология //Природа. 1973. №5. С.40 51.
94. Урбах В.Ю. Биометрические методы (статистическая обработка опытных данных в биологии, сельском хозяйстве и медицине). М.: Наука. 1964. 415с.
95. Ушатинская Р.С.(ред). Колорадский картофельный жук. Филогения, морфология, физиология, экология, адаптация, естественные враги. М.: Наука. 1981.377 с.
96. Фасулати С.Р. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say в Европейской части СССР // Экология. 1985. № 6. С. 50-56.
97. Фасулати С.Р. Микроэволюционные аспекты воздействия сортов картофеля на структуру популяций колорадского жука // Труды ВИЗР. JI. 1988. С. 71-84.
98. Фасулати С.Р. Территориальное расселение колорадского жука в северных районах картофелеводства. // Экологические аспекты интенсификациисельскохозяйственного производства. Материалы международной научно-практической конференции. Пенза. 2002. С. 205 207.
99. Фасулати С.Р, Вилкова H.A., Иващенко JI.C. Видовые и внутриродовые особенности пищевых связей колорадского жука с растениями семейства Solanacea II Комуникация насекомых. Материалы международного симпозиума. Харьков. 1994. С.109- 112.
100. Хавкин Э.Е. Молекулярные маркёры в растениеводстве // Сельскохозяйственная биология. 1997. № 5. Р. 3 21.
101. Чемерис A.B., Ахунов Э.Д, Вахитов В.А. Секвенирование ДНК. М.: Наука. 1999.429 с.
102. Черевко Ю.А. Гетерозис при чистопородном разведении пчёл // Пчеловодство. 1995. № 2. С. 17 19.
103. Четвериков С.С. О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики // Журнал экспериментальной биологии. 1926. Т. 2. № 1.С. 3-54.
104. Чудинов О.С, Поздняков В.Н, Абрамова А.Б, Какпаков В.Т, Козин Р.Б. Оптимизация RAPD-технологии для изучения генетического полиморфизма ДНК генома различных пород пчел // Сельскохозяйственная биология. 1999. № 6. С.47 -55.
105. Шварц С.С. Экологические закономерности эволюции. М. Наука. 1980. 278с.
106. Шерстнёва O.A., Голуб В.Б, Баранов A.C. Динамика популяционно-генетической структуры клопа-кружевницы Dictyla humuli Fabr.(Heteroptera, Tingidae) в Усманском бору (Воронежская область) в течение 1999 2000 гг. // Экология. 2004. №4. С. 317-320.
107. Шишкин М.А. Индивидуальное развитие и естественный отбор // Онтогенез. 1984. Т. 15. №2. С. 115 136.
108. Шишкин М.А. Эпигенетическая система как объект селективного преобразования // Морфология и эволюция животных. М.: Наука. 1986. С. 63 74.
109. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции. Теория стабилизирующего отбора. М.: Наука. 1968. 450 с.
110. Яблоков А. В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. Учеб. для биол. спец. вузов М.: Высш. шк. 2004. 310 с.
111. Яблоков А.В. Популяционная биология. М.: Высшая школа. 1987. 303 с.
112. Яковлев Б.В. Колорадский жук // Рига: Гос.инспек. по карантину с.-х. вредит. МСХ СССР. 1960. 152 с.
113. Abbot W.B. A method for computing the effectiveness of an insecticide IГ J. Econ. Entomol. 1925. No. 18. P.265 -267.
114. Alberch P.A. A developmental analysis of an evolutionery trend: A digital reduction in amphibian // Evolution. 1985. Vol. 39. P. 8 23.
115. Alberch P.A. Ontogent and morphological diversification // Amer. Zool. 1980. Vol. 20. P. 653 -667.
116. Andrews M.C., Callaghant A., Field L.M., Williamson M.S. and Moores G.D. Identification of mutations conferring insecticide-insensitive AChE in the cotton-melon aphid, Aphis gossypii Glover. // Insect Molecular Biology. 2004. No 13. p. 555 561.
117. Arduino P., Bullini L., Prota R., Verdinelli M. Genetic variation of the gypsy moth, Lymantria dispar complex (Lepidoptera: Lymantriidae) // 20 Int. Congr. Entomol. Firenze. 1996. P. 509.
118. Arias M.C., Sheppard W.S. Molecular phylogenetics of honey bee subspecies {Apis mellifera L.) inferred from mitochondrial DNA sequence // Molecular phylogenetics and evolytion. 1996. Vol. 5. No 3. P. 557 566.
119. Aronstein K., Ode P., ffrench-Constant R. H. Direct comparison of PCR-based monitoring for cyclodiene resistance in Drosophilia populations with insecticide bioassay // Pesticide biochemistry and physiology. 1994. No 48. P. 229 233.
120. Balachowsky A., Mesnil L.E. Les insectes nuisiblesaux plantes cuclives -Chrysomela decemlineata. Busson. 1936. Vol 2. 781 P.
121. Barthlett A.C., Randall W.C., May J.E. Allozyme variation among populations of boll weevils in Arizona and Mexico // Southwest. Entomol. 1983. Y. 8. No 2. P. 118-130.
122. Beadle G.V., Tatum E.L. Genetic control of biochemical reactions in Neurospora // Proc. Nat. Acad. Sci. 1941. No 27. P. 499.
123. Berlocher S.H., McPheron B.A. Population structure of Rhagolethis pomonella, the apple maggot fly // Heredity. 1996. Vol. 77. No 1. P. 83 99.
124. Brown J.K., Perring T.M., Cooper A.D., Bedford I.D. and Markham P.G. Genetic analysis of Bemisia (Hemiptera: Aleyrodidae) populations by isoelectric focusing electrophoresis // Biochemical genetics. 2000. Vol. 38. No 1/2. P. 13-25.
125. Casteels P., Ampe C., Jacobs F., Yaeck M., Temst P. Apidacin: antibacterial peptides from honebees // The EMBO. 1989. Vol. 8. P. 2387 2391.
126. Cavalli-Sforza L.L., Bodmer W.F. The genetics of human populations. San Francisco: Freeman. 1971. 962 p.
127. Chalmers K .J., Waugh J.I., Sprent A.J., Simons. A J. and Powell W. Detection of genetic variation between and within populations of Gliricidia sepium and G. maculata using RAPD markers // Heredity. 1992. No 69. P. 465-472.
128. Chatterjee S.N., Pradeep A.R. Molecular markers (RAPD) associated with growth, yield and origin of the silkworm, Bombyx mori L. in India // Russian Journal of Genetics. Vol. 39. No. 12. 2003. P. 1365 1377.
129. Chigagure N.N.,.Baxter G.D, Barker S.C. Microsatellite loci of the cattle tick Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) // Experimental and Applied Acaralogy. 2000. No 24. P. 951 -956.
130. Chittenden F.H. The Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) // U.S. Dept. Agr. Bur. Entomol. Circ. 1907. Vol. 87. P. 1-15.
131. Chomezynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinum ihiocyanate-phenol-chlorophorm extration //Anal. Biochem. 1987. Vol. 162. P. 156-159.
132. Cornuet J-M., Fresnave J. and Lavie P. Etude biometrique de deux populations d' abeilles cevenoles // Apidologie. 1978. No 9. P.41-55.
133. Dobzhansky, Th. Genetics of the Evolutionary Process. New York: Columbia. University Press. 1970. 505 p.
134. Estoup A., Garnery L., Solignac M.and Cornuet J-M. Microsatellite variation in honey bee (Apis mellifera L.) populations: hierarchical structure and test of the infinite allele and stepwise mutation models // Genetics. 1995. No 140. P. 679-695.
135. Feyereisen R. Molecular biology of insecticide resistance. II Toxicology letters. 1995. No 82/83. P. 83-90.
136. Field L.M., Javed N., Stribley M.F. and Devonshire A.L. The peach-potato aphid Myzus persicae and the tobacco aphid Myzus nicotinae have the same esterase-based mechanisms of insecticide resistance // Insect Molecular Biology. 1994. No 3. P. 143148.
137. Ford E. B. Problems of Heredity in the Lepidoptera // Biological Reviews. No 12. 1937. P.461-503.
138. Ford E. Polymorphism and taxonomy // The new systematics, Oxford: Clarendon press. 1940. P. 493-513.
139. Grapputo A., Boman S., Lindstrom., Lyytinen A., Mappes J. The voyage of an invasive species across continents: genetic diversity of North American and European Colorado potato beetle population // Molecular Ecology. 2005. No 14. P. 4207 4219.
140. Han Q., Caprio M.A. Evidence from genetic markers suggests seasonal variation in dispersal in Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae). // Enviromental entomology. 2004. V.33. Iss.5. P.1223 1231.
141. Hance T., Neuberg P., Noel-Lastelle C. The use of fecundity, lobe biometry and the RAPD-PCR technique in order to compare strains of Tetranychus sp. // Experimental & Applied Acarology. 1998. V. 22. P. 649-666.
142. Hawthorne D.J. AFLP-based genetic linkage map of the colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata: sex chromosomes and a pyrethroid-resistanse candidate gene. // Genetics. 2001. No 158. P. 695 700.
143. He I., Chen A.C., Davey R.B. et al. Identification of a point mutation in the paratype sodium channel gene from a pyrethroid-resistant cattle tick. // Biochem. biophys. res. communications. 1999. No 261. P. 558 561.
144. Hebert P.D.N., Cywinska A, Ball S.L. and de Waard J.R. Biological identifications throughDNA barcodes // Proc. R. Soc. Lond. B. 2003. 270. P. 313 321.
145. Helle W. Genetics of resistance to organophosphorus compounds and its relation to diapause in Tetranychus urticae Koch. (Acari). // T. Pl.-ziekten. 1962. V. 63. P. 155195.
146. Hick C.A., Field L.M., Devonshire A.L. Changes in the methylation of amplified esterase DNA during loss and reselection of insecticide resistanse in peach-potato aphids, Myzus persicae II Insect. Biochem. Molec. Biol. 1996. No 1. P 41 -47.
147. Hsiao T.N., Hsiao C. Chromosomal analysis of Leptinotarsa and Labidomera species (Coleoptera, Chrysomelidae) // Genetica. 1983. No 60. P. 139-150.
148. Jamros R.C., Guerrero F.D., Pruett J.H., et al. Molecular and biochemical survey of acaricide resistance mechanism in larvae from mexican strains of the southern cattle tick, Boophilus microplus. II J. insect physiol. 2000. No 46. P. 685 695.
149. Johannsen W. Elemente der exakten Erblichkeitslehre. Jena: G.Fischer. 1909.516 z.
150. Kain D.E., F.A.H.Sperling and R.S.Lane. Population genetic structure of Ixodes pacificus (Acari: Ixodidae) uzing allozymes // J. Med. Entomol. 1997. No 34. P. 441-450.
151. Ke Dong. A single amino acid change in the para sodium channel protein is associated with knockdown-resistance (kdr) to pyrethroid insecticides in German cockroach. Insect. //Biochem. Molec. Biol. 1997. No 2. P. 93 100.
152. Kettlewell H.B.D. Darwin's Missing Evidence // Scientific American. 1959. Vol. March. P .48-53
153. Komazaki S, Osakabe Mh. Discrimination of different clones of Aphis gossypii glover (Homoptera: Aphidae) by RAPD-PCR // 20 Inf. Congr.Entomol. Fierenze, Aug. 25-31, 1996: Proc. Fierenze, 1996. P.245.
154. Krafsur E.S. Allozyme gene diversities in some leaf beetles (Coleoptera: Chrysomelidae) // Biochemical genetics. 1999. V.37. No.718. P. 215-226.
155. Magnus, D.B.E. Experimental analysis of the Fritillary butterfly Argynnis paphia L. (Nymphalidae) // Proc. 10th internat. Cong. Entomol. 1958. V.2. P. 405-408.
156. Messier S. and Mitton J.B. Heterozygositi at the malate dehydrogenase locus and developmental homeostasis in Apis mellifera // Heredity. 1996. V.76. P.616-622.
157. Mutero A., Pralovorio M., Bride J.M. and Fournier D. Resistance-associated point mutations in insecticide-insensitive acetylcholinesterase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. No 91. P.5922- 5926.
158. Nabours R. K., Larson I., and Hartwig N. Inheritance of Color Patterns in the Grouse Locust Acrydium arenosum Burmeister. (Tettigidae) // Genetics. 1933. V.18. P. 159-171.
159. Nomura M., Kato Y. Allozyme survey on populations of Eurema hecabe L. from Japanese main and southwest Islands (Lepidoptera: Pieridae) // 20 Int. Congr. Entomol., Firenze, Aug. 25-31,1996: Proc. Firenze, 1996. P. 261.
160. Obrycki J.J., Krafsur E.S., Bogran C.E., Gomes L.E.and CaveR.E. Comparative studies of three populations of the lady beetle predator Hippodamia convergens (Coleoptera: Coccinellidae) // Florida entomologist. 2001. V.84 No 1. P. 55-62.
161. Orengo D.J., Paraceit M. and Juan E. A minisatellite with fold-back structure in included in the 5'-flanking region of the Adh gene of Scaptodrosophilia lebanonensis II Journal of Heredity. 2004. V.95. P. 62-69.
162. Paar J., Huettinger B.P. and Kastberger G. Genetic structure of an Apis dorsata population: the significance of migration and clony aggregation // Journal of Heredity. 2004. No. 95. P. 119-126.
163. Packer L., Owen R.E. Variable enzyme systems in the Hymenoptera //, Biochemikal Systematics and Ecology. 1992. V. 20. P. 1-7.
164. Pamilo P., Varvio-Aho S. and Pekkarinen A. Low enzyne gene variability in Hymenoptera as a consequence of haplodiploidy // Hereditas. 1987. V.88. P. 93-99.
165. Park Y., Taylor M.F.J. A novel mutation L1029H in sodium channel gene hscp associated with pyrethroid resistance for Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae). // Insect. Biochem. Molec. Biol. 1997. No. 1. P. 9 13.
166. Pauken, R.J., Metter D.E. Geographic representation of morphologic variation among populations of Ascaphus truei Stejneger. // Systematic Zoology. 1971. V. 20. No 4.P. 434-441.
167. Powell J.R. Progress and prospects in evolutionary biology: the drosophila model. Oxford: Oxford Univ.press. 1997. 562 p.
168. Powell J.R. The founder-flush speciation theory: An experimental approach // Evolution. 1978. V. 32. P. 465-474.
169. Remington, C. L. The genetics of Colias (Lepidoptera). Advances in Genetics. // Genetics. 1953. No. 38. P. 65-72.
170. Roderick G.K. Geographic structure of insect populations: gene flow, phylogeography, and their uses // Ann. Rev. Ent. 1996. No 41. P. 325-352.
171. Roff D.A., Bentzen P. The statistical analysis of mitochondrial DNA: x2 and problem of smail samples // Mol. Biol. Evol. 1989. V.6. P. 539 545.
172. Saiki R.K., Gelfand D.H., Stoffel S., Scharf S., Higuchi R., Horn, G.T., Mullis K.B., Erlich H.A. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase // Science. 1988.V.239. P.487 491.
173. Scarpassa V.M. and Hamada N. Isozyme variation in four species of the Simulium perflavum species group (Diptera: Simuliidae) from the Brazilian Amazon // Genetics and molecular biology. 2003. V.26. No 1. P. 39-46.
174. Schulten G.G.M. Genetics of organophosphate resistance in the two-spotted spider mite (Tetranychus urticae Koch.). Koninklijk Instituut Voor de Tropen, Amsterdam. 1968. P. 1-57.
175. Seeley T.D. Honeybee ecology: a study of adaption in social life. Princeton, NJ, Princeton University Press, 1985. 276 p.
176. Seifert J., Scott G. The CYP6Dlvl allele is associated with pyrethroid resistance in the house fly, Musca domestica // Pesticide biochemistry and physiology. 2002. No 72. P. 40-44.
177. Shao Z-Y. , Mao H-X., Fu W-J., Ono M., Wang D-S., Bonizzoni M. and Zhang Y-P. Genetic structure of asian population of Bombus ignitus (Hymenoptera: Apidae) // Journal of Heredity. 2004. No 95. P.46-52.
178. Sheppard W.S.and Berlocher S.H. Enzyme polymorphism in Apis mellifera from Norway // Journal of apicultural research. 1984. V.23. No 2. P. 64 69.
179. Sihanuntavong D., Sittipraneed S., Klinbunga S. Mitochondrial DNA diversity and population structure of the honey bee, Apis cerana, in Thailand // Journal of Apicultural Research. 1999. No 38 (3-4). P. 211 219.
180. Sittipraneed S, Sihanuntavong D, Klinbunga S. Genetic differentiation of the honey bee (Apis cerana) in Thailand revealed by polymorphism of a large subunit of mitochondrial ribosomal DNA // Insectes sociaux. 2001. No 48.P. 266 272.
181. Slankovic S, Zabel A, Kostic M, Manojovic B, Rajkovic S. Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata (Say). resistance to organophosphates and carbamates in Serbia//J.Pest.Sci. 2004. No 77. P. 11-15.
182. Smith D.R, Palopoli M.F, Taylor B.R, Garnery L. et al. Geographical overlap of two mitochondrial genomes in Spanish honeybees (Apis mellifera iberica) // Journal of Heredity. 1991. No 82. P. 96-100.
183. Soul M. The epistasis cycle: A theory of marginal populations // Annual Review of Ecology and Systematics. 1973. V.4. P. 165-187.
184. Steichen J.C, ffrench-Constant R.H. Amplification of specific cyclodiene insecticide resistance alleles by the polymerase chain reaction. // Pesticide biochemistry and physiology. 1994. No 48. P. 1 7.
185. Stumpf N, Nauen R. Biochemical markers linked to abamectin resistance in Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) // Pesticide biochemistry and physiology. 2002. No 72. P. 111-121.
186. Thacker J.R.M. An introduction to Arthropod Pest Control. Cambrige: Cambrige university press. 2002. 343 p.
187. The Database of Arthropods Resistant to Pesticides, http ://www.pesticideresistance. org
188. Tower W.L. An investigation of evolution in Chrysomelid beetles of the genus Leptinotarsa // Publ. Carnegie Inst. Wash. 1906. No 48. 320 p.
189. Vais H, Willamson M. S, Hick C.A, Eldursi N, et al. Functional analysis of a rat sodium channel carrying a for insect knock-down resistance (kdr) to pyrethroids // FEBS Letters. 1997. No 413. P. 327 332.
190. Valles S.M., Ke Dong, Brenner R.J. Mechanism responsible for cypermethrin resistance in a strain of german cockroach, Blattella germanica. II Pesticide biochemistry and physiology. 2000. No 66. P.195 205.
191. Vaughan A., Rocheley T. and ff-Constant R. Site-directed mutagenesis of an acetylcholinesterase gene from the yellow fever mosquito Aedes aegypti confers insecticide insensitivity. 11 Exp. parasitol. 1997. No 87. P. 237 244.
192. Villat F., Zilani Ph., Marcel V. et al. A high number of mutations in insect acetylcholinesterase may provide insecticide resistance. // Pesticide biochemistry and physiology. 2000. No 67. P. 95 102.
193. Waddington C.H. The strategy of the genes: A discussion on some aspects of theoretical biology. L.: Allen and Unwin. 1957. 262 p.
194. Whalon M.E., Miller D.L., Hollingworth R.M. et al. Selection of a Colorado Potato Beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) Strain Resistant to Bacillus thuringiensis II Journal of Economic Entomology. 1993. V.86. No 2. P. 226-233.
195. White, M.J.D., Chinnick L.J. Cytogenetics of the grasshopper Moraba scurra, III. Distribution of the 15- and 17- chromosome races // Aust. J. Zool. 1957. No 5. P. 338-347.
196. Williams J.G.K., Hanafey M.K., Rafalsky J.A., Tingey S.V. Genetic analysis using random amplified polymorphic DNA markers: Methods in Enzymology // Recombinant DNA. San Diego: Academic press. 1993. Vol. 86. P. 68 77.
197. Williamson M. Data presented at ACS special conference of pesticide resistance //Mol. Gen. Genet 1995. No 238. P. 35-41.
198. Williamson M.S., Martin-Torrez D., Hick C.A. Devonshire A.L. Identification of mutations in the housefly para-type sodium channel gene associated with knockdown resistance (kdr) to pyrethroid insecticides. // Mol. Gen. Genet. 1996. No 252. P. 51 60.
199. Wright S. The genetical structure of populations // Ann. Eugenics. 1951. V. 15. P. 323 -354.
200. Zhu K.Y., Clark J.M. Comparison of kinetic properties of acetylcholinesterase purified from azinphosmethyl-susceptible and resistant strains of Colorado potato beetle. // Pest, biochem. physiol. 1995. No 51. P. 57 67.
201. Zhu K.Y. Clark J.M. Validation of a point mutation of acetylcholinesterase in Colorado potato beetle by polymerase chain reaction coupled to enzyme inhibition assay. // Pesticide biochemistry and physiology. 1997. No 57. P. 28 35.
202. Zhu Y.K., Clark J.M. Cloning and sequensing of a cDNA encoding acetylcholinesterase in Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) // Insect. Biochem. Molec. Biol. 1995. No 10. P. 1129 1138.
203. Zhu Y.K., Lee S.H., Clark J.M. A point mutation of acetylcholinesterase associated with azinphosmethyl resistance and reduced fitness in Colorado potato beetle // Pesticide biochemistry and physiology. 1996. No 55. P. 100 108.
- Удалов, Максим Борисович
- кандидата биологических наук
- Уфа, 2006
- ВАК 03.00.15
- Особенности биологии и экологии колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say, 1824) (Coleoptera, Chrysomelidae) в Приморском крае
- Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrisomelidae) в условиях южной части Северо-Западного региона России
- Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata Say) и защита картофеля от вредителя в различных условиях землепользования на Северо-Западе Российской Федерации
- Биологические особенности колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) в Северо-Западном регионе России
- Биоэкологические особенности колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata, Say) и меры борьбы с ним в условиях Таджикистана