ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
นักวิจัย : วิสุทธิ์ ใบไม้
คำค้น : -
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RTA4280001 , http://research.trf.or.th/node/1675
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

วัตถุประสงค์ ศึกษาโครงสร้างและสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมในประชากรของริ้นดำ แมลงวันผล ไม้, แมลงเบียนและ Wolbachia และความแตกต่างทางโครโมโซมของกบและคางคกในประเทศไทย สรุปผลการวิจัย การศึกษาแมลงวันผลไม้ในสกุล Bactrocera และแมลงเบียน (parasitoids) จากพื้นที่ต่างๆ ในประเทศไทย พบแมลงวันผลไม้หลายชนิดที่มีสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมชัดเจนโดยเฉพาะในกลุ่ม B. dorsalis และ B. tau complex บางชนิดเป็นศัตรูพืชทำความเสียหายให้กับไม้ผลและพืชป่าอย่าง มาก และพบแมลงเบียนอย่างน้อย 6 ชนิดที่มีสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมสอดคล้องกับข้อมูลด้าน สัณฐานวิทยาและโครโมโซมซึ่งจำแนกออกได้เป็น 3 กลุ่ม คือ Diachasmimorpha, Fopius และ Psyttalia การวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ 16S และ 28S ribosomal RNA gene ได้ข้อมูลที่ บ่งชี้ว่าแมลงเบียนชนิด F. arisanus เป็นสปีชีส์ซับซ้อนและมีความแตกต่างทางพันธุกรรมตาม สภาพภูมิศาสตร์ ข้อมูลพื้นฐานนี้มีประโยชน์สำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในการควบคุมแมลงวันผลไม้ หรือแมลงศัตรูพืชโดยชีววิธี การศึกษาสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมในจุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia กับแมลงวันผลไม้และ แมลงเบียน โดยการหาลำดับเบสของยีนที่สร้างโปรตีนห่อหุ้มเปลือกนอกของจุลินทรีย์และยีนไซโต โครมออกซิเดส I พบว่าแมลงวันผลไม้มีจุลินทรีย์ชนิดนี้อาศัยอยู่ประมาณ 22% และบางชนิดมี Wolbachia มากถึง 5 สายพันธุ์ ในขณะที่แมลงเบียนทั้ง 6 ชนิดมี Wolbachia อาศัยอยู่ แต่เป็นสาย พันธุ์ที่แตกต่างไปจากพวกที่พบในแมลงวันผลไม้ การตรวจหา Wolbachia ในแมลงและสัตว์ขา ปล้องจำนวน 62 ชนิดที่เก็บจากฟักทองและบวบหอมพบจุลินทรีย์นี้ใน 12 ชนิด ในจำนวนนี้มีแมลง 2 ชนิดที่มีความสัมพันธ์กับการกินพืชอาศัยที่อาจเป็นทางถ่ายทอดเชื้อจุลินทรีย์ระหว่างแมลง 2 ชนิดนี้ การตรวจหา Wolbachia โดยใช้วิธีการ PCR ของ ftsZ gene ในแมลง 4 ชนิด เป็นประจำทุก เดือนพบว่าการติดเชื้อจุลินทรีย์ในแมลงแต่ละชนิดมีรูปแบบที่แตกต่างกันชัดเจน ผลกระทบในการ สืบพันธุ์จากการติดเชื้อ Wolbachia 3 รูปแบบ คือ thelytokous parthenogenesis, cytoplasmic incompatibility และ fecundity enhancement ไม่ปรากฏชัดเจนในแมลงเบียนชนิด D. longicaudata ที่ติดเชื้อ Wolbachia แมลงริ้นดำในประเทศไทยมีมากกว่า 42 ชนิด มีสปีชีส์ใหม่ 6 ชนิด ริ้นดำเหล่านี้แพร่ กระจายในภูมิภาคต่างๆ ตามแหล่งน้ำไหลและน้ำตกและมีความสัมพันธ์กับคุณภาพน้ำและสิ่งแวด ล้อม การศึกษาเซลล์พันธุศาสตร์และดีเอ็นเอตรงบริเวณ ITS2 ของไรโบโซมัลดีเอ็นเอสามารถแยก ชนิดของริ้นดำได้ถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็วมากกว่าการศึกษาทางสัณฐานวิทยา ลำดับเบสของ ยีนในไมโทคอนเดรียลดีเอ็นเอ (COI, ND4, 16S) และนิวเคลียร์ยีนไรโบโซมัลดีเอ็นเอ (28SD2) ทำ ให้ทราบสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมตามสายวิวัฒนาการของริ้นดำกลุ่มต่างๆ ได้ชัดเจน ข้อมูลด้าน นิเวศวิทยาเชิงโมเลกุล (molecular ecology) จะช่วยให้ความรู้และความเข้าใจในการปรับตัวของริ้น ดำในระบบนิเวศต่างๆ ซึ่งจะช่วยเป็นแนวทางในการหามาตรการควบคุมริ้นดำได้ในประชากรธรรม ชาติ การศึกษาไมโททิกคาริโอไทป์ของกบและคางคกรวม 37 ชนิด พบว่ามีคาริโอไทป์แตกต่าง กันทั้งในจำนวนโครโมโซม ขนาดและรูปร่างของโครโมโซม และโครโมโซม 5 คู่แรกมีขนาดใหญ่ ส่วนคู่อื่นๆ มีขนาดเล็กและมีรูปร่างแตกต่างกัน และพบ chromosome marker ที่ชัดเจนด้วย โครง สร้างทางพันธุกรรมของสัตว์กลุ่มนี้ยังคงมีลักษณะอนุรักษ์สูง โดยเฉพาะในพวก อึ่งกราย และ คางคก ข้อเสนอแนะสำหรับงานวิจัยในอนาคต ผลจากการศึกษานี้ทำให้เราเข้าใจความหลากหลายทางชีวภาพที่เกิดจากกระบวนการ เปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการร่วม (coevolution) ระหว่างแมลงวันผลไม้ แมลงเบียน และ Wolbachia รวมทั้งสายสัมพันธ์ทางพันธุกรรมในกลุ่มริ้นดำ ความรู้พื้นฐานนี้จะช่วยในการศึกษาเจาะลึกชีววิทยา ระดับโมเลกุลและนิเวศวิทยาของแมลงและจุลินทรีย์ดังกล่าวเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในการควบคุม แมลงศัตรูพืชและแมลงพาหะได้ในอนาคต สำหรับการศึกษาสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกให้ลึกลงไปใน ด้านชีววิทยาเชิงประชากรและพลวัตของประชากรก็จะทำให้ได้ข้อมูลที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ ด้านการติดตามตรวจสอบสภาพแวดล้อมและคุณภาพน้ำในพื้นที่ต่างๆ ของประเทศไทยได้อย่างมี ประสิทธิภาพ ผลงาน ผลงานตีพิมพ์ในวารสารวิชาการนานาชาติ (ดูรายละเอียดใน list of publication) Objectives: To study the population genetics and evolutionary relationships of blackflies, tephritid fruit flies, tephritid parasitoids and the reproduction-modifying bacteria of insects, Wolbachia. To investigate chromosomal differences and determine chromosomal markers for frogs and toads of Thailand. Methodology and Results: Tephritid fruit flies of the genus Bactrocera and their parasitoids were sampled from several locations in Thailand. Distinct genetic differences were found among tephritid fruit flies, especially among those in the two species complexes, B. dorsalis and B. tau, of which some species cause severe damage to economic as well as wild fruits. There was concordance among genetic, morphological and chromosomal methods in the separation of tephritid fruit fly parasitoids into 3 groups, i.e., Diachasmimorpha, Fopius, and Psyttalia. Differences in nucleotide sequence data of the 16S and 28S ribosomal RNA genes in F. arisanus parasitoids from different geographical areas indicated that this parasitoid taxon forms a species complex. A phylogenetic study of the endosymbiotic bacteria, Wolbachia, in tephritid fruit fly and parasitoid hosts was conducted using the Wolbachia outer surface protein gene. Approximately, 22% of surveyed tephritid fruit fly species were infected with Wolbachia. Individual flies of some species were infected with as much as 5 Wolbachia strains. Six fruit fly parasitoid species were found infected with Wolbachia. Wolbachia strains found in parasitoids were different to those found in their fruit fly hosts. A PCR-based survey based on the Wolbachia ftsZ cell cycle gene detected Wolbachia in 12 of 62 arthropod species from pumpkin and loofah plants. Two of the 12 infected species had a feeding relationship that is a potential route for Wolbachia horizontal transmission between the two species. Monthly Wolbachia prevalence within populations of 4 insect species showed very different patterns depending on the insect species. The three reported reproductive effects of Wolbachia infection on parasitoid wasps, that of thelytokous parthenogenesis, cytoplasmic incompatibility and fecundity enhancement, were not found in the Wolbachia-infected parasitoid D. longicaudata. Over 42 species of black flies, including 6 new species, were found in Thailand during this study. In relation to water and environmental quality, such black flies have been found widely distributed in streams and waterfalls in several regions of Thailand. We found that cytological methods and nucleotide sequence methods based on ITS2, ribosomal DNA, were faster and more precise techniques for black fly identification than morphological methods. Nucleotide sequences of mitochondrial DNA (COI, ND4, 16S) and nuclear ribosomal DNA (28SD2) clarified phylogenetic relationships among black fly species. Moreover, molecular ecological data may allow a better understanding of black fly adaptations in several habitats. Such knowledge might be useful for developing strategies for the future control of black fly populations in their natural habitats. Mitotic studies of 37 amphibian species revealed differences in sizes and shapes of chromosomes. The first 5 chromosome pairs were found to be larger than other chromosome pairs. Several chromosomal markers that can be used to distinguish species were found. Genetic structure within these amphibians was found to be highly conserved. Suggestions Our findings provide a better understanding of the biological diversity, which has resulted from coevolutionary processes, of fruit flies, parasitoids and Wolbachia. In addition, our study has clarified phylogenetic relations among black flies. Such knowledge sets the basis for future detailed study of the molecular biology and ecology of these organisms. It also benefits the development of future measures for the control of these insect pests and vectors. Likewise, further study of the population biology and population dynamics of amphibians will provide fundamental knowledge for the effective monitoring of water quality and the environment in Thailand. Publication (please see on list of publication)

บรรณานุกรม :
วิสุทธิ์ ใบไม้ . (2548). พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วิสุทธิ์ ใบไม้ . 2548. "พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
วิสุทธิ์ ใบไม้ . "พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2548. Print.
วิสุทธิ์ ใบไม้ . พันธุศาสตร์เชิงประชากรของ (1)แมลงที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจที่สัมพันธ์กับ Wolbachia และ (2) สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2548.