Генетическая изменчивость грушевой кружевницы Stephanitis pyri F. (Heteroptera: Tingidae) в Краснодарском крае

Цель – изучение генетической изменчивости грушевой кружевницы Stephanitis pyri F. в зависимости от географического положения и трофической специализации.
Материал и методы. Объектом исследований являлись выборки насекомых (n=60) из природной популяции грушевой кружевницы Stephanitis pyri F. (Tingidae: Heteroptera) в Краснодарском крае: гг. Краснодар, Кропоткин, Новороссийск. Сбор клопов S. pyri осуществляли на модельных деревьях яблони домашней (Malus domestica Borkh) и вишни обыкновенной (Prunus cerasus L.). Молекулярно‐генетический анализ проводили в несколько этапов: пробоподготовка, экстракция ДНК, диагностика на основе RAPD (random amplified polymorphic DNA)‐ПЦР (амплификация ДНК).
Результаты. С помощью молекулярно‐генетических маркеров изучена генетическая изменчивость грушевой кружевницы в Краснодарском крае. Рассчитаны показатели генетической дифференциации между географическими (Gst=0,209) и трофическими (Gst=0,049–0,302) внутрипопуляционными группами S. pyri. Определены уровни изменчивости внутри географических (79,1 %) и трофических группировок (70,0–95,1 %), а также между ними – 20,9 % и 4,9–30 %, соответственно. Показано влияние пищевого фактора на генетическое разнообразие и дифференциацию популяций насекомых на примере кропоткинской трофической группировки клопов, предпочитающих в качестве основного кормового растения вишню обыкновенную P. cerasus.
Заключение. Отмечен небольшой эффект изоляции расстоянием, который характеризовался слабой зависимостью географических и генетических расстояний между популяционными группами грушевой кружевницы. Установлено влияние пищевого фактора на генетическую изменчивость популяций фитофагов, что подтверждается другими исследователями.

1. Afonin A.N., Greene S.L., Dzyubenko N.I., Frolov A.N. Interactive Agricultural Ecological Atlas of Russia and Neighboring Countries. Economic Plants and their Diseases, Pests and Weeds. URL: http://www.agroatlas.ru (дата обращения: 10.07.2023)

2. Aysal T., Kivan M. Development and population growth of Stephanitis pyri (F.) (Heteroptera: Tingidae) at five temperatures // Journal of Pest Science. 2008. Т. 81. С. 135–141. https://doi.org/10.1007/s10340-008-0198-9

3. Трикоз Н.Н. Вредители декоративных растений паркапамятника «Айвазовское» в Крыму // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2017. N 123. С. 51–57.

4. Хромова Л.М., Келдыш М.А., Помазков Ю.И. Грушевый клоп вновь опасен // Защита и карантин растений. 2008. С. 53–54.

5. Neimorovets V.V., Shchurov V.I., Bondarenko A.S., Skvortsov M.M., Konstantinov F.V. First documented outbreak and new data on the distribution of Corythucha arcuata (Say, 1832) (Hemiptera: Tingidae) in Russia // Acta Zoologica Bulgarica. 2017. N 9. C. 139–142.

6. Борисов Б.А., Карпун Н.Н., Бибин А.Р., Грабенко Е.А., Ширяева Н.В., Лянгузов М.Е. Новые данные о трофических связях инвазионного клопа дубовой кружевницы Corythucha arcuata (Heteroptera: Tingidae) в Краснодарском крае и Республике Адыгея по результатам исследований в 2018 году // Субтропическое и декоративное садоводство. 2018. N 67. C. 188–203. https://doi.org/10.31360/2225-3068-2018-67-188-203

7. Стрюкова Н.М., Омельяненко Т.З., Голуб В.Б. Дубовая кружевница в Республике Крым // Защита и карантин растений. 2019. N 9. C. 43–44.

8. Щуров В.И., Замотайлов А.С., Щурова А.В. Особенности сезонного цикла и экологии кружевницы дубовой Corythucha arcuata (Say, 1832) (Heteroptera: Tingidae) в природных зонах и высотных поясах Западного Кавказа // Материалы международной научной конференции «Биосфера и человек». Майкоп, 24–25 октября, 2019. С. 118–120.

9. Guilbert E., Damgaard J., D’Haese C.A. Phylogeny of the lacebugs (Insecta: Heteroptera: Tingidae) using morphological and molecular data // Systematic Entomology. 2014. Т. 39. N. 3. C. 431–441. https://doi.org/10.1111/syen.12045

10. Беседина Е.Н., Киль В.И. Молекулярно–генетический анализ различных видов клопов–кружевниц (Heteroptera: Tingidae) по RAPD-маркерам // Садоводство и виноградарство. 2019. N 6. С. 21–25. https://doi.org/10.31676/0235-2591-2019-6-21-25

11. Besedina E., Kil V., Ismailov V., Karpunina M. Molecular genetic analysis and phenology of the plane lace bug Corythucha ciliata Say (Hemiptera: Tingidae) in different parts of Krasnodar Krai // BIO Web of Conferences 21, XI International Scientific and Practical Conference «Biological Plant Protection is the Basis of Agroecosystems Stabilization». 2020. Article number: 00011. https://doi.org/10.1051/bioconf/20202100011

12. Беседина Е.Н., Киль В.И. ДНК–полиморфизм и генетическое разнообразие популяции дубовой кружевницы (Corythucha arcuata Say) в Краснодарском крае // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2021. N 55. С. 42–57. https://doi.org/10.17223/19988591/55/3

13. Гриценко Д.А., Хамдиева О.Х., Динасилов А.С., Динасилова Г.А. Разработка метода выделения геномной ДНК из пупарий южноамериканской томатной моли Tuta absoluta (Povolny) // Достижения науки и образования. 2017. N 8(21). С. 22–28.

14. Беседина Е.Н., Киль В.И. Высокоспецифические RAPD–праймеры для ПЦР–анализа клопов–кружевниц (Heteroptera: Tingidae) // Материалы международной научной конференции «Биосфера и человек», Майкоп, 24–25 октября, 2019. С. 17–18.

15. Беседина Е.Н., Киль В.И., Карпунин М.Н. Универсальные RAPD– и ISSR–праймеры для ПЦР–анализа клоповкружевниц (Hеteroptera: Tingidae) // Юбилейный сборник научных трудов XIII международной научно–практической конференции «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса», Ростов-на Дону, 26–28 февраля, 2020. Т. 1. С. 393–396.

16. Yeh F.C., Yang R.C., Boyle T.B.J., Ye Z.H., Mao J.X. Popgene, the user–friendly shareware for population genetic analysis, version 1.31. Computer program and documentation. Edmonton: University of Alberta and Centre for International Forestry Research, 1999. 29 p.

17. Slatkin M. Gene flow in natural populations // Annual Review of Ecology and Systematics. 1985. Т. 39. С. 53–65.

18. Meng X.F., Shi M., Chen X.X. Population genetic structure of Chilo suppressalis (Walker) (Lepidoptera: Crambidae): strong subdivision in China inferred from microsatellite markers and mtDNA gene sequences // Molecular Ecology. 2008. Т. 17. N 12. C. 2880–2897. https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2008.03792.x

19. Galvez J.R., St. John M.E., McLean K., Touokong C.D., Gonwouo L.N., Martin C.H. Trophic specialization on unique resources despite limited niche divergence in a celebrated example of sympatric speciation // Ecology of Freshwater Fish. 2022. Т. 31. N 4. С. 675–692. https://doi.org/10.1111/eff.12661

20. Hoshizaki S., Washimori R., Kubota S.–I., Frolov A.N., Kageyama D., Gomboc S., Ohno S., Tatsuki S., Ishikawa Y. Limited variation in mitochondrial DNA of maize-associated Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Crambidae) in Russia, Turkey and Slovenia // European Journal of Entomology. 2008. Т. 105. С. 545–552. http://dx.doi.org/10.14411/eje.2008.073

21. Frolov A.N., Audiot P., Bourguet D., Kononchuk A.G., Malysh J.M., Ponsard S., Streiff R., Tokarev Y.S. From Russia with lobe: genetic differentiation in trilobed uncus Ostrinia spp. follows food plant, not hairy legs // Heredity. 2012. Т. 108. N 2. С. 147–56. https://doi.org/10.1038/hdy.2011.58

22. Грушевая И.В., Малыш Ю.М., Конончук А.Г., Фролов А.Н. Полиморфизм нуклеотидной последовательности митохондриального гена COI популяций видов–двойников рода Ostrinia (Lepidoptera: Pyraloidea) // Вестник защиты растений. 2016. N 3(89). С. 53–54.

23. Yang Z., Plotkin D., Landry J.–F., Storer C., Kawahara A. Revisiting the evolution of Ostrinia moths with phylogenomics (Pyraloidea: Crambidae: Pyraustinae) // Systematic Entomology. 2021. Т. 46. N 4. С. 827–838. http://dx.doi.org/10.1111/syen.12491