본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

학위논문 상세정보

Reproductive incompatibility in Tetranychus urticae associated with two Wolbachia strains in Korea : 두 가지 Wolbachia 계통에 의한 점박이응애의 생식적 불화합성 원문보기

  • 저자

    서은호

  • 학위수여기관

    고려대학교 대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    농생물학과 응용곤충학전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    ⅷ, 79p.

  • 키워드

    Tetranychus urticae Wolbachia strains 불화합성;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10070469&outLink=K  

  • 초록

    Rickettsiae속에 속하는 Wolbachia는 절지류에 널리 분포하는 세균으로서 기주의 세포질 불화합성, 단성생식, 수컷치사 혹은 암컷화 현상과 같은 다양한 생식적 이상현상을 야기한다. Haplodiploid 곤충이나 응애류에서 Wolbachia가 야기하는 불화합성에 대한 최근 연구는 다양한 세포질 불화합성 현상을 밝히고 있다. 암컷치사나 수컷의 발생과 같은 세포질 불화합성은 점박이 응애에 있어서 그 양상이 매우 다양하며 그것은 점박이 응애의 독특한 크로모좀 구조인 holokinetic 구조에 의한 것이다. Modification과 rescuing이라는 두 가지 단계에 의한 세포질 불화합성 기작에 의해 Wolbachia의 계통적 특징이 결정된다. 점박이응애 개체군의 Wolbachia 감염 분포와, 지리적 위치, 기주 식물 그리고 유전적 정보를 바탕으로 한 점박이응애에 있어서의 생식적 불화합성을 밝히기 위하여 포장에서 채집된 응애 개체군에 대한 분자생물학적 분석과 교미실험이 수행되었다. 14곳의 서로 다른 상업 온실에서 점박이응애가 채집되었다. 점박이응애에 감염된 Wolbachia를 검출해 내기 위해 Wolbachia의 표피 막 단백질에 관여하는 wsp유전자의 특이 primer를 사용한 Polymer Chain Reaction(PCR)을 수행하였다. 모든 14개의 채집된 점박이응애 개체군에서 Wolbachia가 발견되었으며 실내에서 유지되고 있던 FR 계통에서는 발견되지 않았다. Wsp유전자의 클로닝에서 한 개체군당 한 마리의 응애가 사용되었으며 총 39개의 클론이 시퀀스 분석에 이용되었다. 시퀀스 분석을 통해 세 개의 염기서열 부분이 채집된 응애 개체군을 두개의 그룹(A그룹, B그룹)으로 나눌 수 있는 판별적 염기서열이 됨을 알 수 있었다. 그리고 하나의 응애 개체군에는 한가지의 계통의 Wolbachia가 감염되어 있었으며 두 계통 이상의 중복 감염은 발견되지 않았다. 전체 응애 개체군내의 유전적 거리는 0.013이었으며, 각 그룹 내의 유전적 거리는 0.006으로 동일하였다. A그룹에 속하는 강릉과 산청의 응애와 B 그룹에 속하는 수원과 정읍의 응애가 교미 실험에 사용되었다. 또한 이 네 개의 응애 개체군을 열처리하여 Wolbachia가 감염되지 않은 응애와 FR계통의 응애가 생식적 세포질 불화합성 규명을 위한 교미실험에 함께 이용되었다. Wolbachia가 감염되지 않은 암컷 응애가 A그룹에 속하는 수컷 응애와 교미를 했을 때에는 세포질 불화합성을 보이지 않았으나 이들이 B그룹에 속하는 수컷 응애와 교미를 했을 때에는 알 사망이나 수컷 편중현상의 세포질 불화합성 현상이 강하게 일어남을 알 수 있었다. Group A와 B를 분류하는 시퀀스 차이는 세포질불화성의 양상과 기주의 차이와 완벽히 일치하였으며, 그것은 한국의 점박이응애 개체군에 두 가지 상이한 Wolbachia 계통이 존재함을 의미하고 있다.


    Bacteria of the genus Wolbachia(Rickettsiae) are widespread in arthropods and can induce variety of reproductive anomalies such as cytoplasmic incompatibility (CI), parthenogenesis, male killing or feminization in their host. Recent studies on Wolbachia-induced incompatibility in haplodiploid insects and mites have revealed a diversity of CI. Patterns of CI are various(female mortality or male development) in Tetranychus urticae because of its unique structure of chromosome(holokinetic structure). Based on the mechanism of CI accompanied with the two steps-modification and rescuing-Wolbachia strains are characterized differently. To determine the distribution and reproductive incompatibility of Wolbachia in T. urticae populations associated with geographical area, plant hosts and genetic information, field collected T. urticae populations were investigated for molecular analyses and cross experiments. Two spotted spider mites(Tetranychus urticae) were collected from 14 different commercial green houses. Polymer Chain Reaction(PCR) assay was conducted to detect Wolbachia in T. urticae using specific primers of wsp gene responsible for Wolbahica surface protein. Fourteen mite populations were all found to be infected with Wolbachia, and FR strain, laboratory maintained strain, was free of Wolbachia. An Individual mite in infected population was used for wsp gene cloning. Total 39 wsp gene sequences were obtained and sequence analyses revealed three diagnostic nucleotides. Based on these results, T. urticae populations could be categorized in two groups (group A and group B). No double or triple infection was found within a population. Genetic distance in collected mite populations was 0.013 and 0.06 in group A an B, respectively. The mite populations of GN and SC(group A) and, SW and JE(group B) were used for mating experiments to determine reproductive cytoplasmic in compatibility (CI) together with heat-treated (GN_(t), SC_(t), SW_(t) and JE_(t)) and FR strain which were Wolbachia free strains. Mating females from Wolbachia free populations with males from group A revealed no CI whereas mating females from Wolbachia free populations with males from group B showed significantly high CI. Sequential difference categorizing group A and B were perfectly matched with the type of CI induction and host plant, which is implicating T. urticae populations harbor two different Wolbachia strains in Korea.


 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역