Gli Imenotteri sono organismi aplo-diploidi che si riproducono per partenogenesi arrenotoca. Molte specie però si caratterizzano per l'assenza della riproduzione sessuale e per l'esclusiva produzione di progenie femminile diploide da uova non fecondate. Questa forma di riproduzione, nota come partenogenesi telitoca, può essere geneticamente determinata o indotta da batteri simbionti intracellulari dei generi Wolbachia, Rickettsia e Cardinium. Questi causano il ripristino della diploidia nelle uova non fecondate che quindi originano progenie femminile. Leptocybe invasa Fisher & La Salle è un fitofago di origine australiana di recente introduzione in Italia. Esso attacca varie specie di eucalipto causando la formazione di galle globose singole e multiloculari su nervatura principale e picciolo delle foglie, su rametti e germogli, che possono essere fortemente compromessi. In questo lavoro è stata studiata una popolazione telitoca di L. invasa presente in Portici (NA): il 100% degli individui raccolti in campo in varie epoche dell'anno è risultato di sesso femminile, confermando quanto generalmente osservato per questa specie nell'areale di origine ed in altre zone di diffusione. Femmine adulte sono state sottoposte ad indagini molecolari o di microscopia a fluorescenza per evidenziare la presenza di batteri simbionti. Mediante screening con PCR per la ricerca di batteri simbionti responsabili di alterazioni della riproduzione negli artropodi è stato evidenziato che il 100% delle femmine adulte risultava infetto da Rickettsia. Lo strain del simbionte è stato caratterizzato mediante sequenziamento e analisi filogenetica dei geni 16S rRNA, gltA e atpA. L'ibridazione in situ (FISH) con sonde oligonucleotidiche fluorescenti per il 16S rRNA ha mostrato un'alta densità di Rickettsia negli ovarioli, negli oociti e nelle uova completamente sviluppate. I risultati ottenuti dimostrano che i batteri simbionti sono trasmessi verticalmente (transovaricamente) dalla madre alla progenie con elevata efficienza (100% di femmine infette) lasciando intravedere un ruolo fondamentale della Rickettsia nella riproduzione di L. invasa. Rickettsia potrebbe indurre la partenogenesi telitoca, come osservato in altri Eulophidae. Un protocollo per il trattamento con antibiotici di femmine infette, allo scopo di ottenere da queste ultime la produzione di progenie maschile, è in via di definizione per attestare il ruolo di Rickettsia quale agente causale della telitochia in L. invasa. Non sono, infine, da escludere altri effetti del simbionte sulla fitness dell'ospite.
Ruolo di batteri simbionti nella riproduzione partenogenetica telitoca di Leptocybe Invasa (Hymenoptera: Eulophidae)
Giorgini M;Monti MM;Nugnes F;Gebiola M;Bernardo U
2011
Abstract
Gli Imenotteri sono organismi aplo-diploidi che si riproducono per partenogenesi arrenotoca. Molte specie però si caratterizzano per l'assenza della riproduzione sessuale e per l'esclusiva produzione di progenie femminile diploide da uova non fecondate. Questa forma di riproduzione, nota come partenogenesi telitoca, può essere geneticamente determinata o indotta da batteri simbionti intracellulari dei generi Wolbachia, Rickettsia e Cardinium. Questi causano il ripristino della diploidia nelle uova non fecondate che quindi originano progenie femminile. Leptocybe invasa Fisher & La Salle è un fitofago di origine australiana di recente introduzione in Italia. Esso attacca varie specie di eucalipto causando la formazione di galle globose singole e multiloculari su nervatura principale e picciolo delle foglie, su rametti e germogli, che possono essere fortemente compromessi. In questo lavoro è stata studiata una popolazione telitoca di L. invasa presente in Portici (NA): il 100% degli individui raccolti in campo in varie epoche dell'anno è risultato di sesso femminile, confermando quanto generalmente osservato per questa specie nell'areale di origine ed in altre zone di diffusione. Femmine adulte sono state sottoposte ad indagini molecolari o di microscopia a fluorescenza per evidenziare la presenza di batteri simbionti. Mediante screening con PCR per la ricerca di batteri simbionti responsabili di alterazioni della riproduzione negli artropodi è stato evidenziato che il 100% delle femmine adulte risultava infetto da Rickettsia. Lo strain del simbionte è stato caratterizzato mediante sequenziamento e analisi filogenetica dei geni 16S rRNA, gltA e atpA. L'ibridazione in situ (FISH) con sonde oligonucleotidiche fluorescenti per il 16S rRNA ha mostrato un'alta densità di Rickettsia negli ovarioli, negli oociti e nelle uova completamente sviluppate. I risultati ottenuti dimostrano che i batteri simbionti sono trasmessi verticalmente (transovaricamente) dalla madre alla progenie con elevata efficienza (100% di femmine infette) lasciando intravedere un ruolo fondamentale della Rickettsia nella riproduzione di L. invasa. Rickettsia potrebbe indurre la partenogenesi telitoca, come osservato in altri Eulophidae. Un protocollo per il trattamento con antibiotici di femmine infette, allo scopo di ottenere da queste ultime la produzione di progenie maschile, è in via di definizione per attestare il ruolo di Rickettsia quale agente causale della telitochia in L. invasa. Non sono, infine, da escludere altri effetti del simbionte sulla fitness dell'ospite.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
