Phân biệt ấu trùng của hai loài Cychramus sống đồng thời (Coleoptera, Nitidulidae) qua phân tích bar-HRM

Springer Science and Business Media LLC - Tập 47 Số 10 - Trang 8251-8257 - 2020
Lukas Zangl1,2, Hannes Oberreiter, Herbert Huss3, Edith Stabentheiner, Christian Sturmbauer, Stephan Koblmüller
1Universalmuseum Joanneum, Studienzentrum Naturkunde, Graz, Austria
2ÖKOTEAM - Institute for Animal Ecology and Landscape Planning, Graz, Austria
3Stadl-Paura, Austria

Tóm tắt

Tóm tắtCác phương pháp di truyền phân tử ngày càng được sử dụng để bổ sung hoặc thay thế cho việc xác định loài dựa trên hình thái học truyền thống. Ở đây, chúng tôi sử dụng phân tích nhiệt tan cao độ COI mini-barcode kết hợp để xác định nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy ấu trùng của hai loài Cychramus (Coleoptera, Nitidulidae) có quan hệ gần gũi. So sánh khoảng cách Euclid (p < 0.01) và kiểm định t Welch về nhiệt độ điểm tan (p < 0.01) cung cấp bằng chứng thống kê có ý nghĩa cao cho sự khác biệt đặc trưng giữa các loài trong đường cong tan và phát quang, do đó cho phép gán ấu trùng cho một trong hai loài. Giao thức này hoạt động như một phương pháp nhanh chóng, chi phí thấp và công nghệ đơn giản để phân biệt giữa các cặp hoặc nhóm loài có quan hệ gần gũi và có thể được điều chỉnh và áp dụng cho các câu hỏi nghiên cứu sinh thái khác nhau.

Từ khóa

#Cychramus #ấu trùng #phân tích bar-HRM #phương pháp di truyền phân tử #nghiên cứu sinh thái

Tài liệu tham khảo

Schäffer S, Kerschbaumer M, Koblmüller S (2019) Multiple new species: cryptic diversity in the widespread mite species Cymbaeremaeus cymba (Oribatida, Cymbaeremaeidae). Mol Phylogenet Evol 135:185–192. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2019.03.008

Young MR, Proctor HC, deWaard JR, Hebert PDN (2019) DNA barcodes expose unexpected diversity in Canadian mites. Mol Ecol 28:5347–5359. https://doi.org/10.1111/mec.15292

Janzen DH, Hajibabaei M, Burns JM, Hallwachs W, Remigio E, Hebert PD (2005) Wedding biodiversity inventory of a large and complex Lepidoptera fauna with DNA barcoding. Phil Trans R Soc B 360(1462):1835–1845

Hebert PDN, Cywinska A, Ball SL, DeWaard JR (2003) Biological identifications through DNA barcodes. Proc R Soc Lond B Biol Sci 270:313–321. https://doi.org/10.1098/rspb.2002.2218

Kress WJ, García-Robledo C, Uriarte M, Erickson DL (2014) DNA barcodes for ecology, evolution, and conservation. Trends Ecol Evol 30:25–35. https://doi.org/10.1016/j.tree.2014.10.008

Hajibabaei M, Smith MA, Janzen DH, Rodriguez JJ, Whitfield JB, Hebert PDN (2006) A minimalist barcode can identify a specimen whose DNA is degraded. Mol Ecol Notes 6:959–964. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2006.01470.x

Elbrecht V, Leese F (2017) Validation and development of COI metabarcoding primers for freshwater macroinvertebrate bioassessment. Front Environ Sci 5:11. https://doi.org/10.3389/fenvs.2017.00011

Behrens-Chapuis S, Malewski T, Suchecka E, Geiger MF, Herder F, Bogdanowicz W (2018) Discriminating European cyprinid specimens by barcode high-resolution melting analysis (Bar-HRM)—a cost efficient and faster way for specimen assignment? Fish Res 2014:61–73. https://doi.org/10.1016/j.fishres.2018.02.007

Wittwer CT (2009) High-resolution DNA melting analysis: advancements and limitations. Hum Mutat 30:857–859. https://doi.org/10.1002/humu.20951

Song M, Li J, Xiong C, Liu H, Liang J (2016) Applying high-resolution melting (HRM) technology to identify five commonly used Artemisia species. Sci Rep 6:34133. https://doi.org/10.1038/srep34133

Fernandes TJR, Costa J, Okiveira MBPP, Mafra I (2018) COI barcode-HRM as a novel approach for the discrimination of hake species. Fish Res 197:50–59. https://doi.org/10.1016/j.fishres.2017.09.014

Kirejtshuk AG (1997) On the evolution of anthophilous Nitidulidae (Coleoptera) in tropical and subtropical regions. Bonn Zool Beitr 46:11–134

Neumann P, Ritter W (2004) A scientific note on the association of Cychramus luteus (Coleoptera: Nitidulidae) with honeybee (Apis mellifera) colonies. Apidologie 35:665–666. https://doi.org/10.1051/apido:2004051

Rimšaitė J (2000) Contribution to the knowledge of insects humifactors of fungi in Lithuania. Acta Zool Litu 10:95–99

De Oude J (2007) Het voorkomen van glanskevers van de genera Cychramus, Pocadius en Thalycra in Nederland (Coleoptera: Nitidulidae). Nederl Faun Med 26:51–64

Schigel DS (2007) Fleshy fungi of the genera Armillaria, Pleurotes, and Grifola as habitats of Coleoptera. Karstenia 47:37–48

Hayashi N (1978) A contribution to the knowledge of the larvae of Nitidulidae occurring in Japan (Coleoptera: Cucujoidea). Insecta Matsum (N S) 14:1–97

Hernández-Triana LM, Prosser SW, Rodríguez-Perez MA, Chaverri LG, Hebert PDN, Ryan Gregory T (2014) Recovery of DNA barcodes from blackfly museum specimens (Diptera: Simuliidae) using primer sets that target a variety of sequence lengths. Mol Ecol Res 14(3):508–518. https://doi.org/10.1111/1755-0998.12208

Duftner N, Koblmüller S, Sturmbauer C (2005) Evolutionary relationships of the Limnochromini, a tribe of benthic deepwater cichlid fish endemic to Lake Tanganyika, East Africa. J Mol Evol 60:277–289. https://doi.org/10.1007/s00239-004-0017-8

Koblmüller S, Salzburger W, Obermüller B, Eigner E, Sturmbauer C, Sefc KM (2011) Separated by sand, fused by dropping water: habitat barriers and fluctuating water levels steer the evolution of rock-dwelling cichlid populations. Mol Ecol 20:2272–2290

Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S (2013) MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Mol Biol Evol 30:2725–2729. https://doi.org/10.1093/molbev/mst197

R Core Team. 2020. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria. https://www.R-project.org/.

Wickham H, Averick M, Bryan J, Chang W, McGowan L, François R, Kuhn M (2019) Welcome to the Tidyverse. J Open Source Softw 4(43):1686

Everman S, Wang SY (2019) Distinguishing Anuran species by high-resolution melting analysis of the COI barcode (COI-HRM). Ecol Evol 9(23):13515–13520

Lachat T, Wermelinger B, Gossner MM, Bussler H, Isacsson G, Müller J (2012) Saproxylic beetles as indicator species for dead-wood amount and temperature in European beech forests. Ecol Indic 23:323–331