scholarly journals Complementary Sex Determination in the Parasitic Wasp Diachasmimorpha longicaudata

PLoS ONE ◽  
2015 ◽  
Vol 10 (3) ◽  
pp. e0119619 ◽  
Author(s):  
Leonela Carabajal Paladino ◽  
Irina Muntaabski ◽  
Silvia Lanzavecchia ◽  
Yoann Le Bagousse-Pinguet ◽  
Mariana Viscarret ◽  
...  
2016 ◽  
Author(s):  
◽  
María Constanza Mannino

Diachasmimorpha longicaudata Ashmead (Hymenoptera: Braconidae) es un endoparasitoide solitario de estadios larvales de moscas de la fruta perteneciente a la familia Tephritidae. Es criado a nivel masivo en bioplantas y utilizado en diversas partes del mundo para las estrategias de control biológico (CB) principalmente de dípteros de importancia económica de los géneros Ceratitis, Anastrepha y Bactrocera. Actualmente, se estudia su implementación en nuestro país para el control de Ceratitis capitata Wiedemann (Diptera: Tephritidae). Se cuenta con una vasta cantidad de información acerca de su biología general, fisiología, comportamiento y condiciones de cría artificial. Recientemente se han descripto aspectos genéticos y citogenéticos que permiten profundizar los conocimientos respecto a sus procesos fisiológicos. Este parasitoide posee un ciclo de vida haplodiploide (machos haploides, hembras diploides) y la determinación sexual está gobernada por el mecanismo de alelos complementarios CSD (de las siglas en inglés “Complementary sex determination”) con al menos dos loci involucrados en las vías tempranas de este complejo mecanismo, aunque aún son escasos los conocimientos que se poseen acerca de sus bases genéticas. Estos conocimientos tienen un impacto potencial relevante tanto sobre el diseño de estrategias de mejoramiento de la productividad y calidad de las crías artificiales como sobre la implementación del CB basado en D. longicaudata en el campo. A fin de aportar información genética para mejorar las condiciones artificiales de cría de D. longicaudata y profundizar el conocimiento sobre aspectos moleculares de mecanismos de relevancia para la aplicación del CB en nuestro país, este trabajo de tesis se centró en el estudio de las bases moleculares del sistema de determinación del sexo en esta especie. Se tomaron dos aproximaciones, una aproximación indirecta, caracterizando regiones genómicas a partir del conocimiento de genes involucrados en la determinación del sexo en especies relacionadas y una aproximación directa mediante el análisis de regiones codificantes específicas a través de la secuenciación del transcriptoma de la especie y el análisis comparativo descriptivo de expresión entre machos y hembras del parasitoide. A partir de esta última aproximación, se generó una cantidad masiva de datos de alta calidad, que permitieron conocer una alta proporción de las secuencias expresadas en D. longicaudata. Mediante una búsqueda por homología de secuencia a partir de nuestra base de datos, se ha logrado identificar transcriptos homólogos a dos de las llaves involucradas en la determinación del sexo: el regulador transcripcional feminizer/transformer y el efector que se encarga de regular genes que determinarán caracteres sexuales secundarios, doublesex. Se validaron a posteriori los resultados por medio de la técnica de RT-qPCR y se analizó la expresión diferencial de las variantes de fem y dsx entre machos y hembras; encontrando que existen dos variantes del transcripto homólogo a fem que se expresan diferencialmente entre sexos. Paralelamente, la tecnología de secuenciación masiva posibilitó la identificación y caracterización in sílico de 7000 marcadores moleculares potenciales (SSR y SNP) estableciendo la utilidad de 1106 marcadores microsatélites disponibles para estudios genético-poblacionales para caracterizar la variabilidad genética de poblaciones silvestres y cepas establecidas en condiciones de laboratorio o cría masiva de D. longicaudata.


Genetics ◽  
1999 ◽  
Vol 153 (4) ◽  
pp. 1701-1708 ◽  
Author(s):  
Martin Beye ◽  
Greg J Hunt ◽  
Robert E Page ◽  
M Kim Fondrk ◽  
Lore Grohmann ◽  
...  

Abstract Sex determination in Hymenoptera is controlled by haplo-diploidy in which unfertilized eggs develop into fertile haploid males. A single sex determination locus with several complementary alleles was proposed for Hymenoptera [so-called complementary sex determination (CSD)]. Heterozygotes at the sex determination locus are normal, fertile females, whereas diploid zygotes that are homozygous develop into sterile males. This results in a strong heterozygote advantage, and the sex locus exhibits extreme polymorphism maintained by overdominant selection. We characterized the sex-determining region by genetic linkage and physical mapping analyses. Detailed linkage and physical mapping studies showed that the recombination rate is <44 kb/cM in the sex-determining region. Comparing genetic map distance along the linkage group III in three crosses revealed a large marker gap in the sex-determining region, suggesting that the recombination rate is high. We suggest that a “hotspot” for recombination has resulted here because of selection for combining favorable genotypes, and perhaps as a result of selection against deleterious mutations. The mapping data, based on long-range restriction mapping, suggest that the Q DNA-marker is within 20,000 bp of the sex locus, which should accelerate molecular analyses.


Heredity ◽  
2016 ◽  
Vol 117 (5) ◽  
pp. 326-335 ◽  
Author(s):  
K E Harper ◽  
R K Bagley ◽  
K L Thompson ◽  
C R Linnen

Genetics ◽  
2000 ◽  
Vol 154 (1) ◽  
pp. 205-212
Author(s):  
Alisha K Holloway ◽  
Michael R Strand ◽  
William C Black ◽  
Michael F Antolin

Abstract To test whether sex determination in the parasitic wasp Bracon sp. near hebetor (Hymenoptera: Braconidae) is based upon a single locus or multiple loci, a linkage map was constructed using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. The map includes 71 RAPD markers and one phenotypic marker, blonde. Sex was scored in a manner consistent with segregation of a single “sex locus” under complementary sex determination (CSD), which is common in haplodiploid Hymenoptera. Under haplodiploidy, males arise from unfertilized haploid eggs and females develop from fertilized diploid eggs. With CSD, females are heterozygous at the sex locus; diploids that are homozygous at the sex locus become diploid males, which are usually inviable or sterile. Ten linkage groups were formed at a minimum LOD of 3.0, with one small linkage group that included the sex locus. To locate other putative quantitative trait loci (QTL) for sex determination, sex was also treated as a binary threshold character. Several QTL were found after conducting permutation tests on the data, including one on linkage group I that corresponds to the major sex locus. One other QTL of smaller effect had a segregation pattern opposite to that expected under CSD, while another putative QTL showed a female-specific pattern consistent with either a sex-differentiating gene or a sex-specific deleterious mutation. Comparisons are made between this study and the indepth studies on sex determination and sex differentiation in the closely related B. hebetor.


Heredity ◽  
2005 ◽  
Vol 95 (3) ◽  
pp. 228-234 ◽  
Author(s):  
Z Wu ◽  
K R Hopper ◽  
P J Ode ◽  
R W Fuester ◽  
M Tuda ◽  
...  

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