Population genetic study of the Melon fly parasitoid, Psyttalia Fletcheri Silvestri (Hymenoptera : Braconidae) using Microsatellite Markers
4
Issued Date
2023
Copyright Date
2007
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xx, 141 leaves : ill. (some col.)
Access Rights
restricted access
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (Ph.D. (Biology))--Mahidol University, 2007
Suggested Citation
Somjit Tinkrathok Population genetic study of the Melon fly parasitoid, Psyttalia Fletcheri Silvestri (Hymenoptera : Braconidae) using Microsatellite Markers. Thesis (Ph.D. (Biology))--Mahidol University, 2007. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/89568
Title
Population genetic study of the Melon fly parasitoid, Psyttalia Fletcheri Silvestri (Hymenoptera : Braconidae) using Microsatellite Markers
Alternative Title(s)
การศึกษาพันธุศาสตร์ประชากรของแตนเบียนของแมลงวันแตงชนิด Psyttalia Fletcheri Silvestri (Hymenoptera : Braconidae) โดยใช้ไมโครแซทเทิลไลท์มาร์คเกอร์
Author(s)
Abstract
Psyttalia fletcheri is an important endoparasitic wasp of the melon fly. It has been used as a biological control agent against the melon fly for nearly a century but biodiversity and population genetic information on this species is still not well understood. In this study, fourteen microsatellite loci were isolated using 5' anchored PCR and enrichment methods. Two loci failed to amplify and five out of the remaining twelve amplifiable loci were found to be polymorphic among investigated samples in Thailand from Kanchanaburi, Chanthaburi, Nonthaburi, Nakhon Ratchasima, Chumphon, Phitsanulok, Uttaradit-A and Uttaradit-B. The mean number of alleles per locus ranged from 3.8 to 8.6 alleles. The mean observed heterozygosities across all loci for each population ranged from 0.224 to 0.412. Heterozygote deficiencies were observed in all populations, especially in Uttaradit-A, Nakhon Ratchasima, and Uttaradit-B populations where FIS estimates were 0.352, 0.358 and 0.490, respectively. These values indicated a high level of inbreeding within those populations. Interestingly, both estimates, FST and RST, showed the significant genetic differentiation among populations, θ = 0.125 and ρ = 0.208, respectively. This result is related to the estimates of pairwise FST between populations that were significantly greater than zero. Only two pairwise FST values between Uttaradit-A and B populations (FST = 0.091) and between Kanchanaburi and Phitsanulok (FST = 0.024) showed non significant population differentiation. The relationships between pairwise FST values and geographical distance among investigated populations were not significant. Nei's genetic distances and identities among populations were then calculated. These values indicated high levels of genetic identities among populations ranging from 88% to 98%, not including Uttaradit-A and B populations which were collected from different hosts. The genetic relationships among investigated populations were analyzed by constructing a UPGMA cladogram on the basis of Nei's genetic distances. The cladogram illustrated two distinctive clades: the Uttaradit-A population was separated into one clade by itself whereas the others were together within another clade. However, it was found that populations of Uttaradit-B seem to separate from the others in the latter clade. The genetic diversity in Uttaradit populations may be explained by geographical distribution and hostplant or host fly preferences or both. Results of this study can provide some information about genetic differentiation in the investigated populations of P. fletcheri. Further studies on genetic differentiation within this species over a larger geographical area may provide a clearer conclusion.
Psyttalia fletcheri เป็นแตนเบียนชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่อการควบคุมประชากรของแมลงวันแตงโดยชีววิธีได้มีการนำแตนเบียนชนิดนี้ไปทดลองใช้ในการควบคุมประชากรของแมลงวันแตงเป็นระยะเวลานาน แต่ความรู้พื้นฐานในด้านความหลากหลายทางชีววิทยาและพันธุศาสตร์ประชากรของแมลงเบียนชนิดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบที่แน่ชัด ในการ ศึกษาครั้งนี้ได้มีการพัฒนาไมโครแซทเทิลไลท์มาร์คเกอร์จำนวน 14 ตำแหน่ง (loci) โดยใช้วีธี 5' anchored PCR and enrichment พบว่ามีจำนวน 2 ตำแหน่ง ที่ไม่สามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอโดยวิธีพีซีอาร์ และจำนวน 5 ตำแหน่งที่มีความหลากหลายในการทดสอบกับประชากรของแมลงเบียนที่นำมาศึกษาจากพื้นที่ต่าง ๆ ในประเทศไทย ดังต่อไปนี้ กาญจนบุรี จันทบุรี นนทบุรี นครราชสีมา ชุมพร พิษณุโลก อุตรดิตถ์-A และ อุตรดิตถ์-B ค่าเฉลี่ยของ จำนวนอัลลีลต่อตำแหน่งที่พบในแต่ละประชากรอยู่ระหว่าง 3.8 ถึง 8.6 อัลลีล ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของ observed heterozygosity ในแต่ละประชากรอยู่ระหว่าง 0.224 ถึง 0.412 นอกจากนี้ค่า FIS (inbreeding coefficient) ของทุก ประชากรที่นำมาศึกษายังแสดงให้เห็นถึงภาวะขาดแคลน heterozygotes ซึ่งชี้ให้เห็นถึงระดับ inbreeding ในประชากร มีค่อนข้างสูง โดยเฉพาะในประชากรจาก อุตรดิตถ์-A นครราชสีมา และ อุตรดิตถ์-B ซึ่งมีค่า FIS = 0.352, 0.358 และ 0.490 ตามลำดับ จากการประมาณค่าเฉลี่ย FST (θ = 0.125) และ RST (ρ = 0.208) พบว่ามีความแตกต่างทางพันธุกรรม ระหว่างประชากรที่นำมาศึกษาอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสอดคล้องกับค่า pairwise FST เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างทาง พันธุกรรมระหว่างประชากรแต่ละคู่ มีจำนวนสองคู่เท่านั้นที่ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญคือ ระหว่างอุตรดิตถ์- A และ อุตรดิตถ์-B (FST = 0.091) และ ระหว่างกาญจนบุรี และ พิษณุโลก (FST = 0.024) นอกจากนี้ยังพบว่าความ แตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างประชากรไม่ขึ้นอยู่กับระยะทาง (กิโลเมตร) ของแต่ละตัวอย่างประชากรที่นำมาศึกษา จากการคำนวณค่า Nei's genetic identities ระหว่างประชากร พบว่าประชากรที่นำมาศึกษามีความใกล้ชิดทาง พันธุกรรมสูง คือมีค่าระหว่าง 88% ถึง 98% โดยไม่รวมประชากรจาก อุตรดิตถ์-A และ อุตรดิตถ์-B เมื่อสร้าง UPGMA cladogram จากค่า genetic distances พบว่า ประชากรจากอุตรดิตถ์-A ถูกแยกออกไป จากประชากรอื่นอย่าง ชัดเจน ส่วนประชากรที่เหลือทั้งหมดถูกรวมอยู่ในกลุ่มเดียวกัน โดยที่ประชากรจากอุตรดิตถ์-B มีแนวโน้มที่จะแยกห่าง จากประชาการอื่น ๆ ในกลุ่มเดียวกัน อธิบายได้ว่าประชากรของ P. fletcheri จาก อุตรดิตถ์ ถูกแยกออกมาจากประชากร อื่น ๆ อาจเนื่องมาจากสภาพทางภูมิศาสตร์ และ ความจำเพาะต่อชนิดของพืชหรือแมลงอาศัย (host-plant or host fly) หรือทั้งสอง ผลการศึกษาครั้งนี้สามารถอธิบายถึงโครงสร้างและความแตกต่างทางพันธุกรรมของประชากร P. fletcheri ที่นำมาศึกษา อย่างไรก็ตามการขยายพื้นที่ในการศึกษาประชากรของแมลงเบียนชนิดนี้ให้ครอบคลุมมากขึ้นในอนาคต อาจช่วยให้อธิบายและสรุปผลในด้านความแตกต่างทางพันธุกรรมในประชากรได้ชัดเจนมากขึ้น
Psyttalia fletcheri เป็นแตนเบียนชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่อการควบคุมประชากรของแมลงวันแตงโดยชีววิธีได้มีการนำแตนเบียนชนิดนี้ไปทดลองใช้ในการควบคุมประชากรของแมลงวันแตงเป็นระยะเวลานาน แต่ความรู้พื้นฐานในด้านความหลากหลายทางชีววิทยาและพันธุศาสตร์ประชากรของแมลงเบียนชนิดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบที่แน่ชัด ในการ ศึกษาครั้งนี้ได้มีการพัฒนาไมโครแซทเทิลไลท์มาร์คเกอร์จำนวน 14 ตำแหน่ง (loci) โดยใช้วีธี 5' anchored PCR and enrichment พบว่ามีจำนวน 2 ตำแหน่ง ที่ไม่สามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอโดยวิธีพีซีอาร์ และจำนวน 5 ตำแหน่งที่มีความหลากหลายในการทดสอบกับประชากรของแมลงเบียนที่นำมาศึกษาจากพื้นที่ต่าง ๆ ในประเทศไทย ดังต่อไปนี้ กาญจนบุรี จันทบุรี นนทบุรี นครราชสีมา ชุมพร พิษณุโลก อุตรดิตถ์-A และ อุตรดิตถ์-B ค่าเฉลี่ยของ จำนวนอัลลีลต่อตำแหน่งที่พบในแต่ละประชากรอยู่ระหว่าง 3.8 ถึง 8.6 อัลลีล ในขณะที่ค่าเฉลี่ยของ observed heterozygosity ในแต่ละประชากรอยู่ระหว่าง 0.224 ถึง 0.412 นอกจากนี้ค่า FIS (inbreeding coefficient) ของทุก ประชากรที่นำมาศึกษายังแสดงให้เห็นถึงภาวะขาดแคลน heterozygotes ซึ่งชี้ให้เห็นถึงระดับ inbreeding ในประชากร มีค่อนข้างสูง โดยเฉพาะในประชากรจาก อุตรดิตถ์-A นครราชสีมา และ อุตรดิตถ์-B ซึ่งมีค่า FIS = 0.352, 0.358 และ 0.490 ตามลำดับ จากการประมาณค่าเฉลี่ย FST (θ = 0.125) และ RST (ρ = 0.208) พบว่ามีความแตกต่างทางพันธุกรรม ระหว่างประชากรที่นำมาศึกษาอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสอดคล้องกับค่า pairwise FST เมื่อเปรียบเทียบความแตกต่างทาง พันธุกรรมระหว่างประชากรแต่ละคู่ มีจำนวนสองคู่เท่านั้นที่ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญคือ ระหว่างอุตรดิตถ์- A และ อุตรดิตถ์-B (FST = 0.091) และ ระหว่างกาญจนบุรี และ พิษณุโลก (FST = 0.024) นอกจากนี้ยังพบว่าความ แตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างประชากรไม่ขึ้นอยู่กับระยะทาง (กิโลเมตร) ของแต่ละตัวอย่างประชากรที่นำมาศึกษา จากการคำนวณค่า Nei's genetic identities ระหว่างประชากร พบว่าประชากรที่นำมาศึกษามีความใกล้ชิดทาง พันธุกรรมสูง คือมีค่าระหว่าง 88% ถึง 98% โดยไม่รวมประชากรจาก อุตรดิตถ์-A และ อุตรดิตถ์-B เมื่อสร้าง UPGMA cladogram จากค่า genetic distances พบว่า ประชากรจากอุตรดิตถ์-A ถูกแยกออกไป จากประชากรอื่นอย่าง ชัดเจน ส่วนประชากรที่เหลือทั้งหมดถูกรวมอยู่ในกลุ่มเดียวกัน โดยที่ประชากรจากอุตรดิตถ์-B มีแนวโน้มที่จะแยกห่าง จากประชาการอื่น ๆ ในกลุ่มเดียวกัน อธิบายได้ว่าประชากรของ P. fletcheri จาก อุตรดิตถ์ ถูกแยกออกมาจากประชากร อื่น ๆ อาจเนื่องมาจากสภาพทางภูมิศาสตร์ และ ความจำเพาะต่อชนิดของพืชหรือแมลงอาศัย (host-plant or host fly) หรือทั้งสอง ผลการศึกษาครั้งนี้สามารถอธิบายถึงโครงสร้างและความแตกต่างทางพันธุกรรมของประชากร P. fletcheri ที่นำมาศึกษา อย่างไรก็ตามการขยายพื้นที่ในการศึกษาประชากรของแมลงเบียนชนิดนี้ให้ครอบคลุมมากขึ้นในอนาคต อาจช่วยให้อธิบายและสรุปผลในด้านความแตกต่างทางพันธุกรรมในประชากรได้ชัดเจนมากขึ้น
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Biology
Degree Grantor(s)
Mahidol University