booltБюллетень Государственного Никитского ботанического садаBulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens0513-1634Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”10.36305/0513-1634-2022-145-178-184boolt-682Research ArticleЗАЩИТА РАСТЕНИЙPLANT PROTECTIONАНАЛИЗ ИЗМЕНЧИВОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНА COI И ДИАГНОСТИКА ФОНАРНИЦЫ LYCORMA DELICATULA (WHITE, 1845) (HEMIPTERA, FULGOROIDEA, FULGORIDAE)Analysis of variability of mitochondrial gene COI and diagnostics of Lycorma delicatula (White, 1845) (Hemiptera, Fulgoroidea, Fulgoridae)МироноваМарьям КонстантиновнаMironovaM. K.noemail@neicon.ruШипулинАндрей ВладимировичShipulinA. V.noemail@neicon.ruКамаевИлья ОлеговичKamayevI. O.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский центр карантина растений»Russian Federation2022160220230145178184Copyright © Миронова М.К., Шипулин А.В., Камаев И.О., 20232023Миронова М.К., Шипулин А.В., Камаев И.О.Mironova M.K., Shipulin A.V., Kamayev I.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://boolt.elpub.ru/jour/article/view/682

Фонарница Lycorma delicatula является инвазионным видом полужесткокрылых насекомых, чья вредоносность проявляется во вторичном ареале. Распространение этого вида происходит главным образом на преимагинальных стадиях, которые не идентифицируются морфологическими методами. Применение ДНК-баркодинга по фрагменту митохондриального гена COI для диагностики данного вида ограничено отсутствием оценки его внутривидовой и межвидовой изменчивости. По результатам анализа последовательностей данного маркера, фонарница Lycorma delicatula хорошо дифференцируется от прочих видов в пределах семейства Fulgoridae и рода Lycorma (бутстреп-поддержка≥85%). Среднее значение генетических дистанций по двухпараметрической модели Кимуры для Lycorma delicatula в первичном ареале равнялось 1,2%, варьируя в диапазоне 0-3,8%. Для Lycorma delicatula характерно наличие порога между внутривидовой и межвидовой изменчивостью, который составляет 5,0%. Полученные результаты имеют практическое значение для деятельности фитосанитарных лабораторий.

Lycorma delicatula is an invasive hemipteran insect species whose harmfulness is observed in the secondary area. The distribution of this species occurs mainly with the preimaginal stages, which are not identified by morphological methods. The use of DNA-barcoding on a fragment of the mitochondrial COI gene for the diagnosis of this species is limited by the lack of an assessment of its intra-specific and inter-specific variability. According to the results of the analysis of the sequences of this molecular marker, Lycorma delicatula well differentiates from other species within the family Fulgoridae and the genus Lycorma (bootstrap values≥85%). The average value of genetic distances according to the Kimura two-parameter model for Lycorma delicatula specimens from the primary area was 1.2%, varying in the range of 0-3.8%. Lycorma delicatula is characterized by the presence of a threshold between intra-specific and inter-specific variability, which is 5.0%. The results are of practical importance for the phytosanitary laboratories.

энтомологияинвазионный видмолекулярная генетикафитосанитарияДНК-баркодингentomologyinvasive speciesmolecular geneticsphytosanitaryDNA-barcodingReferencesCaro E.A., Dumon A.D., Mattio M.F., Alemandri V., Truol G. A molecular framework for the identification of planthopper vectors (Hemiptera: Delphacidae) of central Argentina // Bulletin of Entomological Research. - 2015. - № 105(6). P. 754-762. DOI: 10.1017/S0007485315000735Caro E.A., Dumon A.D., Mattio M.F., Alemandri V., Truol G. A molecular framework for the identification of planthopper vectors (Hemiptera: Delphacidae) of central Argentina // Bulletin of Entomological Research. - 2015. - № 105(6). P. 754-762. DOI: 10.1017/S0007485315000735EPPO Global Database. - [Электронный ресурс] - URL: https://gd.eppo.intEPPO Global Database. - [Электронный ресурс] - URL: https://gd.eppo.intFoottit R.G., Maw E., Hebert P.D. DNA barcodes for Nearctic Auchenorrhyncha (Insecta: Hemiptera) // PloS one. - 2014. - Т. 9. - №. 7. - P. 10. DOI: 10.1371/journal.pone.0101385Foottit R.G., Maw E., Hebert P.D. DNA barcodes for Nearctic Auchenorrhyncha (Insecta: Hemiptera) // PloS one. - 2014. - Т. 9. - №. 7. - P. 10. DOI: 10.1371/journal.pone.0101385GenBank NCBI. - [Электронный ресурс] - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.govGenBank NCBI. - [Электронный ресурс] - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.govGovender A. Testing the utility of DNA barcoding in South African Hemiptera: using eThekwini species as a case study (Doctoral dissertation). - 2017. - P. 100. - [Электронный ресурс] - URL: http://hdl.handle.net/10413/14940Govender A. Testing the utility of DNA barcoding in South African Hemiptera: using eThekwini species as a case study (Doctoral dissertation). - 2017. - P. 100. - [Электронный ресурс] - URL: http://hdl.handle.net/10413/14940Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences // Journal of Molecular Evolution. - 1980. - № 16. - P. 111-120.Kimura M. A simple method for estimating evolutionary rate of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences // Journal of Molecular Evolution. - 1980. - № 16. - P. 111-120.Nagai S., Porion T. Fulgoridae 2. Catalogue illustre des faunes asiatique et australienne // Sciences Nat, Compiegne. - 1996. - P. 1-80.Nagai S., Porion T. Fulgoridae 2. Catalogue illustre des faunes asiatique et australienne // Sciences Nat, Compiegne. - 1996. - P. 1-80.PM 7/129 (2). DNA barcoding as an identification tool for a number of regulated pests. // EPPO Bulletin. - 2021. - № 51(1). P. - 100-143. DOI: 10.1111/epp.12724.PM 7/129 (2). DNA barcoding as an identification tool for a number of regulated pests. // EPPO Bulletin. - 2021. - № 51(1). P. - 100-143. DOI: 10.1111/epp.12724.Puillandre N., Lambert A., Brouillet S., Achaz G. ABGD, Automatic Barcode Gap Discovery for primary species delimitation // Mol Ecol. - 2012. - [Электронный ресурс] - URL: http://wwwabi.snv.jussieu.fr/public/abgd/Puillandre N., Lambert A., Brouillet S., Achaz G. ABGD, Automatic Barcode Gap Discovery for primary species delimitation // Mol Ecol. - 2012. - [Электронный ресурс] - URL: http://wwwabi.snv.jussieu.fr/public/abgd/Urban J.M., Cryan J.R. Entomologically famous, evolutionarily unexplored: the first phylogeny of the lanternfly family Fulgoridae (Insecta: Hemiptera: Fulgoroidea) // Molecular Phylogenetics and Evolution. - 2009. - № 50. - P. 471-484. DOI: 10.1016/j.ympev.2008.12.004Urban J.M., Cryan J.R. Entomologically famous, evolutionarily unexplored: the first phylogeny of the lanternfly family Fulgoridae (Insecta: Hemiptera: Fulgoroidea) // Molecular Phylogenetics and Evolution. - 2009. - № 50. - P. 471-484. DOI: 10.1016/j.ympev.2008.12.004Valentin R.E., Fonseca D.M., Gable S., Kyle K.E., Hamilton G.C., Nielsen A.L., Lockwood J.L. Moving eDNA surveys onto land: Strategies for active eDNA aggregation to detect invasive forest insects // Molecular Ecology Resources. - 2020. - № 20(3). - P. 746-755. DOI: 10.1111/1755-0998.13151Valentin R.E., Fonseca D.M., Gable S., Kyle K.E., Hamilton G.C., Nielsen A.L., Lockwood J.L. Moving eDNA surveys onto land: Strategies for active eDNA aggregation to detect invasive forest insects // Molecular Ecology Resources. - 2020. - № 20(3). - P. 746-755. DOI: 10.1111/1755-0998.13151Wang W., Zhang H., Constant J., Bartlett C., Qin D. Characterization, comparative analysis and phylogenetic implications of mitogenomes of Fulgoridae (Hemiptera: Fulgoromorpha) // Genes. - 2021. - №. 12(8). - P. 1185. DOI: 10.3390/genes12081185Wang W., Zhang H., Constant J., Bartlett C., Qin D. Characterization, comparative analysis and phylogenetic implications of mitogenomes of Fulgoridae (Hemiptera: Fulgoromorpha) // Genes. - 2021. - №. 12(8). - P. 1185. DOI: 10.3390/genes12081185Zhang H., Fang W., Zhao X., Jiang X., Stroinski A., Qin D.Comparative Analysis of the Complete Mitochondrial Genomes of Five Species of Ricaniidae (Hemiptera: Fulgoromorpha) and Phylogenetic Implications // Biology. - 2022. - Т. 11. - №. 1. - P. 92. DOI: 10.3390/biology11010092.Zhang H., Fang W., Zhao X., Jiang X., Stroinski A., Qin D.Comparative Analysis of the Complete Mitochondrial Genomes of Five Species of Ricaniidae (Hemiptera: Fulgoromorpha) and Phylogenetic Implications // Biology. - 2022. - Т. 11. - №. 1. - P. 92. DOI: 10.3390/biology11010092.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.