Cytogenetics of the Simulium Tuberosum group (diptera : simuliidae) in Thailand

การศึกษาเซลล์พันธุศาสตร์ของแมลงริ้นดำกลุ่ม Tuberosum (diptera : simuliidae) ในประเทศไทย

Name: Ubon Tangkawanit

LCSH: Diptera -- Cytogenetics

LCSH: Insects -- Classification -- Thailand

LCSH: Simulium tuberosum

MeSH: Chromosomes

Abstract: The polytene chromosomes of 3,347 larvae of the Simulium tuberosum group collected from 59 locations in northern, northeastern, central and southern Thailand were analyzed. Band by band comparisons, relative to the established standard chromosome map for the subgenus Simulium, revealed 17 cytogenetically distinct taxa, based mainly on fixed, sex-linked and floating inversions in the long arm of chromosome III. Six of these taxa correspond to morphologically described species, i.e., S. doipuiense, S. rufibasis, S. setsukoae, S. tani, S. yuphae and S. weji; 2 unknown species (unknown sp.1 and unknown sp.2) were discovered. Two cytoforms (cytoform A and B) were found in S. doipuiense based on different sex-linked inversions, whereas 9 cytoforms (cytoforms A-I) were present in S. tani. S. tani cytoforms A and E differed from the standard cytoform (cytoform B) by fixed inversions. Cytoforms C, D, F, G and H were distinguished by sex-linked inversions, X2Y1, X0Y1, X2Y0, X1Y2 and X3Y0, respectively. Cytoform I was characterized by floating inversions. At present, the taxonomic status of the different cytoforms of S. tani has not been determined. However, this study indicates that S. tani is represented by at least 9 cytoforms, of which cytoform H is the most distinct by having a unique sex-linked inversion and a distinct gill-filament pattern as well as a different density of microtubercles on the cephalic plate. Ecologically, the distributions of larvae of each taxon may be influenced by some macro- and microhabitat factors. The sequences of the secondary internal transcribed spacer II (ITS2) of ribosomal DNA (rDNA) among members of the S. tuberosum species group ranged from 259 to 272 bp in length, with high AT content ranging from 77.8 to 81.8%. Clonal variation within individuals occurred in 14 taxa, ranging from 0.4 to 16.0%. Intrapopulation variation was found in 7 taxa, ranging from 1.2 to 16.0%, whereas interpopulation variation was detected in 2 taxa, with the range of 0.8 to 13.5%. The sequence divergence among members of the S. tuberosum species group ranged from 0.4 to 14.7%. Additionally, nine types of ITS2 from 72 clones were revealed. The cytological phylogeny among the S. tuberosum species based on sharing of inversions was well resolved, whereas the morphological and molecular phylogenies, inferred by using PAUP (version 4.0b10) and MrBAYES (version 3.1.2), were not well resolved. Although the morphological and molecular trees are consistent with the cytological tree in supporting two monophyletic groups (one with 9 cytoforms of S. tani and the other with the remaining species), the phylogenetic relationships among the S. tani cytoforms and the other taxa, based on morphological and molecular data are unresolved.

Abstract: การศึกษาโพลีทีนโครโมโซม ของตัวอ่อนแมลงริ้นดำกลุ่ม tuberosum จำนวน 3,347 ตัว ที่เก็บจากแหล่งน้ำไหลธรรมชาติ จำนวน 59 แห่ง ในบริเวณภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลาง และภาคใต้ ของประเทศไทย จากการศึกษาเปรียบเทียบ แบนด์โพลีทีนโครโมโซมกับแผนที่โครโมโซมมาตรฐานของแมลงริ้นดำในสกุลย่อย Simulium ทำให้จำแนกแมลงกลุ่มนี้ออกเป็น 17 ชนิดโดยการศึกษาความแตกต่างของอินเวอร์ชันคงที่ ความแตกต่างของอินเวอร์ชันที่เกี่ยวเนื่องกับเพศ และความแตกต่างของ ชนิดและความถี่ของอินเวอร์ชันไม่คงที่ แมลงริ้นดำ 6 ชนิดสอดคล้องกับชนิดที่ได้ศึกษาและตั้งชื่อแล้ว ได้แก่ ริ้นดำชนิด S. doipuiense, S. rufibasis, S. setsukoae, S. tani, S. weji และ S. yuphae) อีก 2 ชนิด เป็นชนิดที่ไม่ทราบชื่อ (unknown sp.1 และ unknown sp.2) นอกจากนี้ยังพบว่าประชากรของแมลงริ้นดำชนิด S. doipuiense แยกออกเป็น 2 cytoforms (S. doipuiense A และ S. doipuiense B) ซึ่งมีอินเวอร์ชันที่เกี่ยวเนื่องกับเพศต่างกัน และพบ 9 cytoforms (S. tani A-I) ในประชากรแมลงริ้นดำชนิด S. tani โดยแมลงริ้นดำ cytoforms A และ E มีความแตกต่างของอินเวอร์ชันคงที่ แมลงริ้นดำ cytoforms C, D, E, F และ G มีอินเวอร์ชันที่เกี่ยวเนื่องกับเพศต่างกัน (โดยมีโครโมโซม X และ Y ต่างกัน) ได้แก่ X2Y1, X0Y1, X2Y0, X1Y2 และ X3Y0 ตามลำดับ ส่วน cytoforms I แยกออกจากชนิดอื่นโดยมีอินเวอร์ชันไม่คงที่ ปัจจุบัน ยังไม่สามารถสรุปสถานะภาพด้านอนุกรมวิธานของ cytoforms ของแมลงริ้นดำชนิด S. tani ได้ อย่างไรก็ตามการศึกษานี้ ชี้ให้เห็นว่าประชากรของแมลงริ้นดำชนิด S. tani ประกอบด้วย cytoforms ที่ต่างกันอย่างน้อย 9 cytoforms ซึ่งมี cytoform H ต่างจาก cytoforms อื่นมากที่สุดโดยมีอินเวอร์ชันที่เกี่ยวเนื่องกับเพศ และลักษณะสัณฐานวิทยาของเส้นเหงือกและปลอกหุ้ม ส่วนหัวของดักแด้ต่างจากชนิดอื่น นอกจากนี้การกระจายของตัวอ่อนแมลงริ้นดำกลุ่ม tuberosum อาจขึ้นกับปัจจัยทางนิเวศวิทยา ของแหล่งที่อยู่อาศัย การศึกษาเปรียบเทียบการเรียงลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ ITS2 ของไรโบโซมัลดีเอ็นเอ พบว่าแมลงริ้นดำกลุ่ม tuberosum มีความยาวของลำดับนิวคลีโอไทด์ตั้งแต่ 259 bp ถึง 272 bp โดยมีค่าเบสอะดีนีนและไทมีนค่อนข้างสูง ระหว่าง 77.8 ถึง 81.8% จากการศึกษาพบความแปรผันของลำดับนิวคลีโอไทด์ระหว่างโคลนภายในตัวเดียวกันในแมลงริ้นดำจำนวน 14 ชนิดโดยมีค่าความแปรผันระหว่าง 0.4 ถึง 16.0 % และพบความแปรผันของ ITS2 ภายในประชากรของแมลงริ้นดำชนิดเดียวกัน จำนวน 7 ชนิด และความแปรผันระหว่างประชากรของแมลงริ้นดำจำนวน 2 ชนิด โดยมีค่าความแปรผันตั้งแต่ 1.2 ถึง 16% และ 0.8 ถึง 13.5% ตามลำดับ ส่วนความแปรผันของ ITS2 ระหว่างแมลงริ้นดำแต่ละชนิดในกลุ่ม tuberosum มีค่าตั้งแต่ 0.4 ถึง 14.7% การศึกษานี้ได้แบ่งลำดับนิวคลีโอไทด์ของ ITS2 จาก 72 โคลนออกเป็น 9 กลุ่ม ในการศึกษาความสัมพันธ์ทางสาย วิวัฒนาการระหว่างแมลงกลุ่ม tuberosum โดยใช้ข้อมูลด้านเซลล์พันธุศาสตร์ได้พิจารณาจากการมีอินเวอร์ชันร่วมกัน สำหรับ การศึกษาสายสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการโดยใช้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาและไรโบโซมัลดีเอ็นเอ ได้ทำการวิเคราะห์โดยใช้โปรแกรม PAUP (version 4.0b10) และโปรแกรม MrBAYES (version 3.1.2). จากการศึกษาเปรียบเทียบพบว่าสายสัมพันธ์ทาง วิวัฒนาการโดยอาศัยข้อมูลทางเซลล์พันธุศาสตร์ มีความเหมาะสมและแม่นยำมากที่สุด แม้ว่าผลการศึกษาสายสัมพันธ์ทาง วิวัฒนาการโดยใช้ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาและไรโบโซมัลดีเอ็นเอจะสอดคล้องกับการศึกษาที่ใช้ข้อมูลทางเซลล์พันธุศาสตร์โดยแยก แมลงริ้นดำออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มแรกประกอบด้วย แมลงริ้นดำชนิด S. tani จำนวน 9 cytoforms และกลุ่มที่สองประกอบด้วย แมลงริ้นดำชนิด S. doipuiense, S. rufibasis, S. setsukoae, S. weji, S. yuphae, unknown sp. 1 และ unknown sp. 2 แต่ข้อมูลทางสัณฐานวิทยาและไรโบโซมัลดีเอ็นเอ ไม่สามารถแสดงความสัมพันธ์ทางสายวิวัฒนาการระหว่างแมลงริ้นดำแต่ ละชนิดภายในกลุ่มได้ชัดเจน

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Chaliow Kuvangkadilok

Role: Thesis Advisors

Created: 2008

Modified: 2553-06-22

Issued: 2010-06-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH U15c 2008

eng

Spatial: Thailand

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4436030.pdf	57.11 MB	135	2018-11-28 21:17:13

ใช้เวลา

-0.728729 วินาที