Molekulárně genetická charakteristika mery černožilné (Cacopsylla melanoneura)

Erika ZRNÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Molecular characterisation of psyllid Cacopsylla melanoneura

Abstract:

Bakalárska práca sa zaoberá charakteristikou mér, najmä z r. Cacopsylla, ich molekulárnou detekciou, s dôrazom na Cacopsylla melanoneura, vektora fytoplazmy Candidatus Phytoplasma mali, pôvodcu ochorenia proliferácie jabloní. Teoretická časť bakalárskej práce sa zameriava na zhrnutie poznatkov o mérach, ich výskytu, biológii vrátane životného cyklu, pričom charakterizuje zástupcu patriaceho do tejto taxonomickej skupiny. Taktiež sa v tejto časti spomína ich rola pri šírení fytoplazmy, významných patogénov rastlín, a súčasné metódy na molekulárnu identifikáciu mér založenú najmä na analýze COI génu mitochondriálnej DNA. V rámci experimentálnej časti bakalárskej práce bolo analyzovaných 32 jedincov mér Cacopsylla melanoneura pochádzajúcich z troch lokalít na južnej Morave odchytených v rokoch 2006 a 2022. Sangerovým sekvenovaním CPF4 a CPR4 PCR amplikónov boli získané parciálne sekvencie COI mér Cacopsylla melanoneura o dĺžke približne 600 bp. Väčšina získaných sekvencií vykazovala vysokú podobnosť a 99,2-100% identitu so sekvenciami génu COI zástupcov Cacopsylla melanoneura dostupnými v databáze GenBank, traja jedinci vykazovali identitu nižšiu (92%) s týmito sekvenciami, pričom sa aj tak jednalo o zástupcov tejto méry. Pri dvoch jedincoch bola zistená príslušnosť k iným druhom r. Cacopsylla, v jednom prípade bola identifikovaná samica C. picta a v druhom prípade bola zistená najbližšia podobnosť s C. burckhardti. Fylogenetickou analýzou boli tieto zistenia potvrdené. Získané výsledky jednoznačne potvrdzujú vhodnosť využitia analýzy COI génu pre molekulárnu identifikáciu mér r. Cacopsylla.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the characterisation of psyllids, especially of the genus Cacopsylla, their molecular detection, with emphasis on Cacopsylla melanoneura, a vector of the phytoplasma Candidatus Phytoplasma mali, the causal agent of apple proliferation disease. The theoretical part of the thesis focuses on summarising the knowledge of psyllids, their occurrence, biology including their life cycle, and characterisation of representatives belonging to this taxonomic group. This part also mentions their role in the spread of phytoplasmas, important plant pathogens, and current methods based mainly on the analysis of the COI mitochondrial DNA gene which are used for the molecular identification of psyllids. In the experimental part of the bachelor thesis, 32 individuals of Cacopsylla melanoneura from three localities in southern Moravia, collected in 2006 and 2022, were analysed. Partial COI sequences of Cacopsylla melanoneura psyllids were obtained by Sanger sequencing of CPF4 and CPR4 PCR amplicons with a length of approximately 600 bp. Most of the sequences obtained showed high similarity and 99.2-100% identity with the COI gene sequences of Cacopsylla melanoneura available in the GenBank database. Three individuals showed lower identity (92%) with these sequences, but still belonged to this psyllid species. Two individuals were found to belong to other Cacopsylla species, one was identified as a female C. picta and the other was found to be the most similar to C. burckhardti. These results were confirmed by phylogenetic analysis. The results obtained clearly confirm the suitability of using COI gene analysis for the molecular identification of Cacopsylla psyllids.

Keywords

cytochróm c oxidáza podjednotka I, Candidatus Phytoplasma mali, proliferácia jablone, Sangerovo sekvenovanie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Dana Šafářová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology