Comparative study of mtDNA in species of the genus Adalia (Coleoptera: Cocinellidae) and origin of ancient mitochondrial haplotypes in the gene pool of Adalia bipunctata

Abstract

Abstract. Fifteen different mitochondrial haplotypes of the mtDNA gene COI encoding cytochrome C oxidase subunit I were identified in the 127 individuals of Adalia bipunctata studied. Two mitochondrial haplotypes, H9 and H10, differed greatly from the others. The mitochondrial polymorphism in A. bipunctata is ancient, though its age remains to be evaluated. It is shown that mitochondrial haplotypes H9 and H10 and others coexisted in the original population of A. bipunctata before it spread throughout Eurasia from Western Europe to the Baikal Area, and before the differentiation of the subspecies A. bipunctata fasciatopunctata, which differs from the European form in its elytral pattern. In order to evaluate the possible origin of the ancient mitochondrial haplotypes in the gene pool of A. bipunctata sequences of the mtDNA gene COI and of the rRNA second internal transcribed spacer of the four species of Adalia: A. bipunctata, A. decempunctata, A. frigida and A. tetraspilota, were compared. It is suggested that infection with Rickettsia had an important role in the preservation of the mitochondrial haplotypes H9 and H10 during the evolution of Adalia.

Molecular genetic study of geographic forms of ladybird beetles Adalia bipunctata and A. frigida

“…Ранее были обнаружены 18 вариабельных мт-гаплотипов по данному участку ге-нома (Шайкевич с соавт., 2012). Различия между мт-гап-лотипами, как правило, составляют от одного до четырех нуклеотидных замен, два мт-гаплотипа Н9 и Н10 значи-тельно отличаются от остальных (Zakharov, Shaikevich, 2013) (рис. 1).…”

“…Гаплотип Н9, встречающийся в популяциях A. bipunctata северных районов Европы (Schulenburg et al, 2002;Jiggins, Tinsley, 2005), в Санкт-Петербурге и Архангельске (Захаров, Шайкевич, 2011;Zakharov, Shaikevich, 2013) обнаружен нами и у осо-бей A. b. revelierei из популяции Еревана. Мт-гаплотип Н10 был обнаружен нами в популяциях A. b. bipunctata на севере Европейской части России в Санкт-Пе-тербурге, Архангельске, Кеми, а также и у особей A. b. fasciatopunctata на востоке страны в Забайкалье, Улан-Уде, Бурятия (Zakharov, Shaikevich, 2013 . b. bipunctata, A. b. fasciatopunctata, A. b. revelierei и A. b. turanica отде-льными самостоятельными видами.…”

“…Из других видов жуков рода Adalia, к A. bipunctata на-иболее эволюционно близким видом является A. frigida (Zakharov, Shaikevich, 2013). Отношение коровок данно-го вида к комплексу Adalia bipunctata остается до кон-ца не выясненным.…”

“…Ранее мы, с использованием тех же молекулярно-генетических методов, подтвердили видо-вой статус Adalia decempunctata и Adalia tetraspilota (Zakharov, Shaikevich, 2013). Данные настоящего ис-следования позволяют «закрыть» виды A. revelierei, A. turanica и A. fasciatopunctata, которые оказывают-ся географическими разновидностями (или подвидами) A. bipunctata, как и считал в свое время Я. Я. Лусис (1973).…”

“…Сравнительный анализ ДНК полиморфных форм адалий практически не проводился, отсутствие полиморфизма в 3' пос-ледовательности гена цитохромоксидазы I (COI) между A. b. bipunctata и A. b. fasciatopunctata было обнаружено в работе Паленко и cоавторов (2004). Нами ранее была исследована структура ДНК у A. b. bipunctata, A. b. fasciatopunctata, A. decempunctata, A. tetraspilota, и одной особи A. frigida из популяции Архангельска (Zakharov, Shaikevich, 2013 Для амплификации наиболее изменчивого района -средней области гена СОI -в ПЦР были использованы праймеры C1-j-1951 и C1-N-2618 (Schulenburg et al, 2002). Были получены амплифицированные продук-ты размером 700 п. н. Условия ПЦР: первичная дена-турация -5 мин при 94 °C; 35 циклов: денатурация при 94 °C -30 с, отжиг при 55 °C -40 с, синтез при 72 °C -40 с; завершающий синтез при 72 °C -10 мин.…”