Populační struktura mandelinky bramborové v České republice

Bc. Michal Matyska

Master's thesis

Population structure of Colorado potato beetle in the Czech Republic

Abstract:

Mandelinka bramborová (Leptinotarsa decemlineata, Say) je vážný škůdce rostlin lilku bramboru (Solanum tuberosum). Za situace slábnoucích účinků chemické kontroly je věnována vyšší pozornost postupům integrované ochrany rostlin. Popsání genetické struktury populací tohoto brouka na našem území je nezbytnou součástí řady účinných preventivních a kurativních opatření. Pomocí optimalizovaného panelu 9 mikrosatelitních markerů bylo testováno 502 jedinců mandelinky bramborové pocházejících ze 14 lokalit České republiky a z jedné lokality ze Slovenska. Dvě české lokality, Travčice A, Travčice B, pak byly specifické tím, že jedinci reprezentovali potomstva dvou náhodně vybraných matek.Na základě tohoto optimalizovaného panelu lokusů byl stanoven průměrný počet alel na lokus jednotlivých populací (N) [průměr: 3,22±0,48], míra očekávané heterozygotnosti (He) [průměr: 0,52±0,07], zjištěné heterozygotnosti (Ho) [průměr: 0,44±0,08], fixační index jednotlivých populací (F) [průměr: 0,164±0,098], koeficient inbreedingu uvnitř populací (Fis) [průměr 0.148], koeficient inbreedingu napříč populacemi – Fst [průměr: 0,071±0,043] a Genetická distance (D‘) [průměr: 0,088±0,048]. Byla provedena analýza molekulární variance AMOVA a analýza hlavních koordinát PCoA. Na základě zjištěných výsledků je možné konstatovat, že uvnitř populací existuje významná genetická diference. Zároveň je však také možné konstatovat, že vzájemná diference jednotlivých populací doposud nedosáhla takové úrovně, aby bylo možné na našem území hovořit o existenci různých populačních klastrů.

Abstract:

The Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata, Say) is a serious pest of the potato crop (Solanum tuberosum). It is necessary to develop new ways of integrated plant protection of potatoes because of the fading effectivity of chemical control. Describing the genetic structure of this pest can be a very useful tool for a lot of preventive or curative measures.In this thesis we use an optimized panel of 9 microsatellite markers for testing 502 samples of the Colorado potato beetle. The beetles’ samples were collected from fourteen localities in the Czech Republic and from one locality in Slovakia. Two of the Czech localities (Travčice A, Travčice B) are specific because they represent two families of two independent mothers. On the basis of the analysis of these samples we obtained these results: The mean number of alleles per locus of each population [3.22±0.48], expected heterozygosity (He) [mean 0.52±0.07], observed heterozygosity (Ho) [mean 0.44±0.08], the mean number of fixation index across the population (F) [mean 0.164±0.098], and the inbreeding coefficient within the population (Fis) [mean 0.148]. We also observed relations among the population using the inbreeding coefficient among the population (Fst) [mean 0.071±0.043], and Nei’s genetic distance coefficient D‘[mean 0.088±0.048]. We done also analyses of molecular variance AMOVA and PCoA. On the basis of these results we can say that there is a demonstrable differentiation between the beetles within the populations. On the other hand, we cannot say that the differentiation among the population is so conclusive that there would be more than one population cluster.

Keywords

mandelinka bramborová, Leptinotarsa decemlineata, mikrosatelitní DNA, genetická diverzita, populační genetika

Keywords

Leptinotarsa decemlineata, Colorado potato beetle, STR, short tandem repeats, genetic diversity, population genetic

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Petr Sedlák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Crop Science / Crop Science