ヨーロッパブドウ科の蛾Lobesia botrana (Lepidoptera: Tortricidae)の発生段階での性同定のための効率的なデュプレックスPCR法

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J. Econ. Entomol..2020 Jul;toaa155. doi: 10.1093/jee/toaa155.Epub 2020-07-17.

ヨーロッパブドウ科の蛾Lobesia botrana (Lepidoptera: Tortricidae)の発生段階での性同定のための効率的なデュプレックスPCR法

An Efficient Duplex PCR Method for Sex Identification of the European Grapevine Moth Lobesia botrana (Lepidoptera: Tortricidae) at Any Developmental Stage.

Carlos Aguirre
Natalia Olivares
Patricio Hinrichsen

PMID: 32676656 DOI: 10.1093/jee/toaa155.

抄録

昆虫の多くの遺伝学的研究では、すべての発生段階で個体の性を同定する必要があります。鱗翅目昆虫で最も一般的な性染色体系はWZ/ZZであり、W染色体は雌のみに存在する。Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae)に記載されている2つのW染色体特異的な短い配列（CpW2とCpW5）に基づいて、2008年からチリに生息する多食性で非常に有害な種であるLobesia botrana Den. & Schiffにおいて、相同な雌特異的な配列を同定しました。これを出発点として、インバースPCR法を用いて配列情報を拡張し、これまでに報告されている初めてのW特異的な配列を同定した。最後に、幼虫から成虫までのL. botranaの性別を迅速かつ高感度に判定するための二重PCR法を開発した。この方法は1pgのゲノムDNAの検出限界を示し、ブラインドパネルのサンプルは形態学的識別と正確に対応していた。これらの結果は、あらゆる発生段階での性別分析を必要とする研究に非常に有用であり、昆虫における遺伝子発現の理解や、無菌昆虫技術の実施のための遺伝的性転換株の開発など、最終的には蛾に対する制御プロトコルの開発にも貢献するものと考えられる。

Many genetic studies in insects require sex identification of individuals in all developmental stages. The most common sex chromosome system in lepidopterans is WZ/ZZ; the W chromosome is present only in females. Based on two W chromosome-specific short sequences (CpW2 and CpW5) described in Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae), we identified homologous female-specific sequences in Lobesia botrana Den. & Schiff, a polyphagous and very harmful species present in Chile since 2008. From this starting point, we extended the sequence information using the inverse PCR method, identifying the first W-specific sequences described up to now for the moth. Finally, we developed a duplex PCR method for rapid and sensitive determination of sex in L. botrana from larva to adult. The method showed a detection limit of 1 pg of genomic DNA; a blind panel of samples exhibited exact correspondence with the morphological identification. These results will be very useful for studies requiring sex-specific analyses at any developmental stage, contributing also to the understanding of gene expression in the insect, as well as to the eventual development of control protocols against the moth, such as the development of genetic sexing strains for the implementation of the sterile insect technique.