郭木娟,林妙金,潘广,庾家琪,吕晶,郭威,张亚锋,杨春晓,邱宝利,Xuguo ZHOU,潘慧鹏.基于种特异性线粒体细胞色素氧化酶I引物快速鉴定茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫[J].华南农业大学学报,2022,43(1):59-66
基于种特异性线粒体细胞色素氧化酶I引物快速鉴定茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫
Rapid identification of Henosepilachna vigintioctopunctata and Henosepilachna vigintioctomaculata based on species-specific mitochondrial cytochrome oxidase I primers
投稿时间:2020-01-06  
DOI:10.7671/j.issn.1001-411X.202101008
中文关键词:  茄二十八星瓢虫  马铃薯瓢虫  SS-mtCOI引物  分子鉴定  敏感性检测
英文关键词:Henosepilachna vigintioctopunctata  Henosepilachna vigintioctomaculata  Species-specific mtCOI primer  Molecular identification  Sensitivity detection
基金项目:国家重点研发计划(2017YFD0200900);国家自然科学基金(31972269)
作者单位E-mail
郭木娟 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
林妙金 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
潘广 广州国家现代农业产业科技创新中心广东 广州 510520  
庾家琪 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
吕晶 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
郭威 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
张亚锋 华南农业大学 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东 广州 510642  
杨春晓 华南农业大学 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广东 广州 510642  
邱宝利 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642  
Xuguo ZHOU 肯塔基大学 昆虫学系肯塔基州 列克星敦市 40546  
潘慧鹏 华南农业大学 植物保护学院/广东省生物农药创制与应用重点实验室广东 广州 510642 panhuipeng@scau.edu.cn 
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中文摘要:
      目的 茄二十八星瓢虫Henosepilachna vigintioctopunctata和马铃薯瓢虫Henosepilachna vigintioctomaculata 都是茄科作物上的重要害虫,对茄科作物造成极大的经济损失。这2种瓢虫由于外形非常相似,无法通过体表特征区分,因此很有必要开发一种准确且快速的区分方法。方法 基于这2种瓢虫线粒体细胞色素氧化酶I(Mitochondrial cytochrome oxidase I, mtCOI)的物种特异性,利用种特异性(Species-specific,SS) PCR引物建立了一种分子鉴定技术,即以茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫之间的mtCOI基因序列变异为基础,设计了2对SS-mtCOI引物Hvp和Hvm。结果 用这2对引物进行PCR扩增,均出现物种特异性扩增现象。在不同的DNA质量浓度下对该SS-mtCOI引物进行敏感性检测,结果表明,Hvp引物在茄二十八星瓢虫DNA质量浓度为3.13 mg/L时仍可检测到扩增条带,Hvm引物在马铃薯瓢虫DNA浓度为2.43 mg/L时仍能检测到扩增条带。此外,Hvp和Hvm引物也能准确鉴定马铃薯瓢虫和茄二十八星瓢虫的卵和1龄幼虫,从6个不同省份采集的田间种群也能通过Hvp引物准确鉴定。结论 这2对SS-mtCOI引物能快速、准确、灵敏地鉴别茄二十八星瓢虫和马铃薯瓢虫。
英文摘要:
      Objective Henosepilachna vigintioctopunctata (Fabricius) and Henosepilachna vigintioctomaculata (Motschulsky), two kinds of phytophagous ladybeetles in China, are destructive pests causing great damage to solanaceous plants. They are difficult to distinguish based on external morphological characteristics, and it is therefore necessary to develop a rapid and accurate method to differentiate them.Method We established a molecular identification technique using species-specific (SS) PCR primers based on the species-specificity of mitochondrial cytochrome oxidase I (mtCOI) of two ladybeetles. Two pairs of SS-mtCOI primers, Hvp and Hvm, were designed based on sequence variations in the mtCOI gene between H. vigintioctopunctata and H. vigintioctomaculata.Result PCR amplifications were conducted using these two primers and both had species-specific amplifications. Sensitivity assays were conducted under different DNA concentrations, and the results showed that Hvp primers for H. vigintioctopunctata had a detectable amplification band at a DNA concentration of 3.13 mg/L, while Hvm primers for H. vigintioctomaculata had a detectable amplification band at a DNA concentration of 2.43 mg/L. The egg or 1st instar of H. vigintioctopunctata and H. vigintioctomaculata could also be accurately differentiated by Hvp and Hvm primers. Furthermore, six field populations of H. vigintioctopunctata collected from six provinces could be authenticated by the Hvp primers.Conclusion These two pairs of SS-mtCOI primers can differentiate H. vigintioctopunctata and H. vigintioctomaculata rapidly, accurately and sensitively.
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