A study on genetic trait of Bishkek population of Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) according to mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (mtCOI)

Abstract

In this study determination of the genetic trait of Tuta absoluta which was first determine in Kyrgyzstan in 2017, according to the sequence of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (mtCOI) gene region was aimed. In the study, DNA isolation was made from the tomato borer individuals collected from Bishkek and then the mtCOI region was amplified with specific primers and sequenced. The sequence data were compared with twenty-two tomato borer sequence data from GenBank and then phylogenetic tree were constructed. As a result of the analysis, it is seen that Kyrgyzstan sample showed high similarity with those GenBank data. Sequence data of Bishkek population were submitted to Genbank for futher studies. Research on the genetic diversity of T. absoluta samples collected from other regions Kyrgyzstan is thought to be beneficial for integrated pest management. Researches on T. absoluta samples collected from different regions of Kyrgyzstan with different molecular markers will be able to shed light on the genetic diversity, origin and future studies of the pest.

Keywords

• Tuta absoluta,mtCOI,Kyrgyzstan

Domates Güvesi Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)’nın Bişkek popülasyonunun mitokondrial cytochrome oxidase subunit I (mtCOI)’e göre genetik özellikleri üzerine bir araştırma

Abstract

Bu çalışmada Kırgızistan’da ilk kez 2017 yılında Bişkek’te tespit edilen Tuta absoluta’nın mitokondrial cytochrome oxidase subunit I(mtCOI) gen bölgesinin sekansına göre genetik özelliklerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Çalışmada Bişkek’ten toplanan Domates güvesi bireylerinden DNA izolasyonu yapılmış ve takiben mtCOI bölgesi spesifik primerler ile amplifiye edilerek sekansı yapılmıştır. Elde edilen sekans dizileri GenBank’tan alınan 22 domates güvesi sekans verileri ile karşılaştırılarak filogenetik ağaç oluşturulmuştur. Analiz sonucunda Kırgızistan örneği ile GenBank verilerinin yüksek benzerlik gösterdiği görülmüştür. Sekans verileri ileriki çalışmalarda kullanılmak üzere GenBank’a kayıt ettirilmiştir. Farklı moleküler markirlar ile Kırgızistan’ın diğer bölgelerinden de toplanacak T. absoluta örnekleri üzerinde yapılacak araştırmalar, zararlının genetik çeşitliliğine, orijinine ve ileride yapılacak çalışmalara ışık tutabilecektir.

Keywords

• Tuta absoluta,mtCOI,Kırgızistan

References

1. Anonim (2019) CABI https://www.cabi.org/isc/datasheet/49260. Erişim 20 Şubat 2019.
2. Asma C, Kaouthar LG (2017) Population dynamics of the tomato leaf miner Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) in Tunisia natural conditions Journal of Entomology and Zoology Studies 5(4): 427-432.
3. Bayram Y, Bektaş Ö, Büyük M, Bayram N, Duman M, Mutlu Ç (2014) Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde domates güvesi [(Tuta absoluta Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)] ve doğal düşmanlarının sürveyi Türkiye Biyolajik Mücadele Dergisi 5(2): 99-110.
4. Bettaibi A, Mezghani-Khemakhem M, Bouktila D, Makni H, Makni M (2012) Genetic Variability of the tomato leaf miner (Tuta absoluta Meyrick; Lepidoptera: Gelechiidae), in Tunisia, inferred from RAPD-PCR. Chilean Journal of Agricultural Research 72(2): 212- 216.
5. Cifuentes D, Chynoweth R, Bielza P (2011) Genetic study of Mediterranean and South American populations of tomato leafminer Tuta absoluta (Povolny, 1994) (Lepidoptera: Gelechiidae) using ribosomal and mitochondrial markers. Pest Management Science 67(9): 1155-1162.
6. Clarke JFG (1962) New species of microlepidoptera from Japan. Entomological News, 73.
7. Duric Z, Delic D, Hrncic S, Radonjic S (2014) Distribution and molecular identification of Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera, Gelechiidae) populations in Bosnia and Herzegovina and Montenegro. Polish journal of Entomology 83: 121-129.
8. Felsenstein J (1993) PHYLIP (Phylogeny Inference Package) version 3.5c. Distributed by the author. Department of Genetics, University of Washington, Seattle.

9. Garzia GT (2009) Physalis peruviana L. (Solanaceae), A Host Plant of Tuta absoluta in Italy. IOBC/WPRS Bull. 49: 231-232.
10. Guillemaud T, Blin A, Le Goff I, Desneux N, Reyes M, Tabone E, Tsagkarakou A, Nino L, Lambert E (2015) The tomato borer, Tuta absoluta invading the Mediterranean Basin, originates from a single introduction from Central Chile. Scientific reports. doi: 10.1038/srep08371.
11. Hufbauer RA, Roderick GK (2005) Microevolution in biological control: mechanisms, patterns, and processes. Biol Control 35: 227-239.
12. Ito K, Nishikawa H, Shimada T, Ogawa K, Minamiya Y, Tomoda M, Nakahira K, Kodama R, Fukuda T, Arakawa R (2011) Analysis of genetic variation and phylogeny of the predatory bug, Pilophorus typicus, in Japan using mitochondrial gene sequences. J Insect Sci. 11: 18.
13. Kılıç T (2010) First record of Tuta absoluta in Turkey. Phytoparasitica 38(3): 243-244.
14. Korycinska A, Moran H (2009) Plant Pest Notice: South American Tomato Moth, Tuta absoluta (No. 56). Department for Environment, Food and Rural Affairs, Food and Environment Research Agency (Fera). pp. 1-4.
15. Öztemiz S (2012) Domates güvesi [(Tuta absoluta Meyrick (Lepidoptera: Gelechiidae)] ve Biyolojik Mücadelesi. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi 15(4): 47-57.
16. Portakaldalı M, Öztemiz S, Halil Kütük H,Hasan Deda Büyüköztürk HD (2014) Adana’da Açık Alan Domates Yetiştiriciliğinde Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) ve Doğal Düşmanlarının Populasyon Dalgalanması. Türkiye V. Bitki Koruma Kongresi, Antalya, s. 73.
17. Shashank PR, Twinkle S, Chandrashekar K, Meshram NM, Suroshe SS, Bajracharya ASR (2018) Genetic homogeneity in South American tomato pinworm, Tuta absoluta: a new invasive pest to oriental region. 3 Biotech 8(8): 350-357.
18. Simon C, Frati F, Bechenbach A, Crespi B, Liu H, Flook P (1994) Evolution, weighting, and phylogenetic utility of mitochondrial gene sequence and compilation of conserved polymerase chain reaction primers. Annals of the Entomological Society of America 87: 651-701.
19. Suinaga FA, Casali VWD, Picanço M, Foster J (2004) Genetic divergence among tomato leafminer populations based on AFLP analysis. Pesq. Agropec. Bras. 39(7): 645-651.
20. Tatlı E, Göçmen H (2011) Domates Güvesi, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)’ nın Batı Akdeniz Bölgesi Domates Üretim Alanlarında Yayılışının ve Populasyon Değişiminin İzlenmesi. Türkiye IV. Bitki Koruma Kongresi Bildirileri 28-30 Haziran 2011, Kahramanmaraş s. 271.
21. Urbaneja A, Vercher R, Navarro V, García Marí F, Porcuna JL (2007) La polilla del tomate, Tuta absoluta. Phytoma-Espana 194: 16–23.
22. USDA (2011) Federal Import Quarantine Order for Host Materials of Tomato Leafminer, Tuta absoluta (Meyrick). SPRO# DA-2011-12. United States Department of Agriculture, Plant Protection and Quarantine. http://www.aphis.usda.gov.
23. Uulu TE, Ulusoy M, Çalişkan AF (2017) First record of tomato leafminer Tuta absoluta Meyrick (Lepidoptera: Gelechiidae) in Kyrgyzstan. EPPO Bulletin 47: 285–287.
24. Yükselbaba U, Göçmen H (2016) Domates güvesinin [Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae)] Batı Akdeniz Bölgesi populasyonlarının mitokondrial cytochrome oxidase subunit I (mtCOI)’e göre genetik varyasyonunun incelenmesi Mediterreanean Agricultural Sciences 29(1): 5-7.
25. Yükselbaba U, Göçmen H (2017) Molecular Identification of Three Gelechiidae Species Based on The Mitochondrial cytochrome Oxidase Gene I (MtCOI) Sequences. The Eurasian Agriculture and Natural Sciences Congress, Bishkek, Kyrgyzstan, pp. 123.