آزمون TaqMan Real-Time PCR برای شناسایی سریع Agrotis segetum (Lepidoptera: Noctuidae)
کد مقاله : 1222-23IPPC
نویسندگان
1مشهد-خیابان آیت الله عبادی- عبادی 60- پلاک 83- واحد دوم
2گروه گیاه پزشکی دانشگاه فردوسی مشهد، ایران
3گروه گیاه پزشکی دانشگاه شهید باهنر کرمان ، ایران
چکیده
پروانه طوقه بر، Agrotis segetum (Lepidoptera: Noctuidae) یکی از مهمترین آفات کشاورزی در سراسر ایران است. تلههای فرومونی/ نوری روشی ساده و مناسب برای جمع آوری و مانیتورینگ پروانههای نر بالغ خانواده Noctuidae است، به ویژه در مناطقی که احتیاج به پیش آگاهی آفات وجود دارد. از آنجایی که این تله ها ممکن است بیش از یک گونه را جذب کنند و معمولا بخش بزرگی از فلس هاو نقش و نگارها بال پروانهها در حین پرواز در داخل تلهها از بین میروند، شناسایی مورفولوژیکی گونه ها ممکن است مشکل باشد . همچنین، تشخیص سریع آفاتی همچون A. segetum در اکوسیستم های مختلف کشاورزی برای اجرای هر گونه استراتژی کنترل، ضروری است. بعلاوه، برای شناسایی صحیح و سریع بالغین شکارشده در تلهها در طی بررسیهای مختلف محلی و همچنین سایر مراحل نابالغ که در محمولههای ورودی به ایستگاههای قرنطینه وجود دارند، استفاده از روشهای دیگر شناسایی ، به غیر از روشهای مورفولوژیکی، ضروری است. در چنین شرایطی، استفاده از یک پروتکل تشخیصی مولکولی ممکن است بسیار مفید باشد، به خصوص هنگامیکه نمونهها در شرایط نامطلوب مورفولوژیکی هستند. در مطالعه حاضر، آزمون TaqMan Real-Time PCR برای تشخیص پروانه طوقه بر از دیگر نوکتویدها ، استفاده شد. آغازگرها و پروب اختصاص segetum A. بر اساس قطعه ژنی سیتوکروم اکسیداز (COI)I میتوکندریایی با استفاده از نرم افزار AlleDID 7طراحی شد . DNA کل ژنوم از پا نمونه های بالغ با استفاده از DNeasy Blood and Tissue Kit (Qiagen) بر اساس دستورالعمل های شرکت سازنده استخراج شد . تمام واکنش ها با استفاده از دستگاه ABI7300 real-time PCR انجام شد. اختصاصی بودن این آزمون با استفاده از 5 گونه دیگراز شبپرههای متعلق به جنس Agrotis A. ipsilon, A. exclamationis, A. obesa, A. sardzeana, A. trux A. که گونههای نسبتا متداولتری بوده و یا شباهت ظاهری به A. segetum دارند ؛ ارزیابی شد. علاوه بر این، تست Insilco نیز برای تست اختصاصیت بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. تمامی نمونهها با استفاده از کیت کنترل داخلی TaqMan 18S real time PCR (Applied Biosystems USA) ، همراه با هر دو آغازگرهای و پروب طراحی شده (بصورت مولتیپلکس) مورد آزمایش قرار گرفتند. هیچ اثر تعاملی یا منفی در دو سیستم پروب مشاهده نشد. تمام نمونه های A.segetum به صورت اختصاصی شناسایی شدند و هیچ واکنش متقابلی با سایر گونه های Agrotis مشاهده نگردید. این روش برای شناسایی مراحل نابالغ، لارو و شفیره، نیز آزمایش شد و برای هر دو مرحله شناسایی با موفقیت انجام شد؛ در نتیجه، به عنوان روشی سریع، دقیق ، قابلیت کاربرد به عنوان جایگزینی مناسب برای روشهای مورفولوژیکی سنتی یا روشهای دیگر شناسایی مبتنی بر PCR را دارا بوده و موجب صرفه جویی در وقت شده و میتواند به عنوان ابزاری مفید برای تشخیص و شناسایی A. segetum مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژه ها
موضوعات
Title
A TaqMan Real-Time PCR Assay for Rapid and Specific Identification of Agrotis segetum (Lepidoptera: Noctuidae)
Authors
parinaz matlabdokht, mohammad zakiaghl, gholamhosein moravej, asghar shirvani, Lida fekrat
Abstract
The turnip moth, Agrotis segetum Denis and Schiffermaller (Lepidoptera: Noctuidae), is one of the most serious agricultural pests occurring throughout Iran. Pheromone/light traps are tremendously straightforward and well-liked methods for collecting and monitoring adult male noctuid moths particularly in regions where it is prudent to monitor for destructive insect pests. As these traps may attract more than one species and samples often degrade as adult moths typically remove a large portion of their scales while fluttering around inside the traps, morphological identification of collected noctuid species might be extremely strenuous. Furthermore, the early detection of A. segetum in different agro-ecosystems is of crucial for implementing any control strategies. Moreover, for efficient diagnosis of adults captured during domestic surveys and other immature stages intercepted at ports of entry, means of identification other than morphology are required. In such situations, using a molecular diagnostic protocol might be very useful especially when dealing with specimens that are in poor condition. Although most of the currently used molecular methods such as DNA barcoding allow identification, they are time consuming. We have developed a real-time PCR assay based on TaqMan for distinguishing the turnip moth from other noctuids might be found in vegetable fields. A A. segetum-specific set of primers and probe were designed within the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI) gene using AlleleID 7 software. Total genomic DNA was extracted from the legs of adult specimens using DNeasy Blood and Tissue Kit (Qiagen) according to manufacturer's instructions. All reactions were performed on an ABI7300 real-time PCR instrument. The specificity of the assay was assessed using 5 species of other Agrotis species (A. ipsilon (Hufnagel, 1766), A. exclamationis Campion, 1915, A. obesa Razowski, 2013, A. sardzeana Brandt, 1941, A. trux (Hübner, 1824)) commonly occur in Iran. Moreover, Insilco testing was also used to further test the specificity. The samples were also tested using a TaqMan 18S internal control real time PCR (Applied Biosystems, USA) in duplex (with both control and diagnostic primers and probes). No interactive or negative effects of multiplexing the two probe systems were observed. All A. segetum specimens were detected, and no cross reactions with other Agrotis species were detectd. The method was also tested on larvae and pupae and proved to be applicable for both those immature stages of A. segetum. In conclusion, as a quick, accurate and specific alternative to morphology or conventional PCR-based methods, the TaqMan qPCR assay developed here saves precious time and provides a useful tool to aid in diagnosis of A. segetum and is appropriate for identification of this pest especially when a large number of insect specimens are to be processed.
Keywords
The turnip moth, diagnosis, COI, qPCR method