ABSTRACT
We investigated two populations of Melittobia digitata Dahms, a gregarious parasitoid (primarily upon a wide range of solitary bees, wasps, and flies), in search of Wolbachia infection. The first population, from Xalapa, Mexico, was originally collected from and reared on Mexican fruit fly pupae, Anastrepha ludens Loew (Diptera: Tephritidae); the other, from Athens, Georgia, was collected from and reared on prepupae of mud dauber wasps, Trypoxylon politum Say (Hymenoptera: Crabronidae). PCR studies of the ITS2 region corroborated that both parasitoid populations were the same species; this potentially provides a useful molecular taxonomic profile since females of Melittobia species are superficially similar. Amplification of the Wolbachia surface protein gene (wsp) confirmed the presence of this endosymbiont in both populations. Sequencing revealed that the Wolbachia harbored in both populations exhibited a wsp belonging to a unique subgroup (denoted here as Dig) within the B-supergroup of known wsp genes. This new subgroup of wsp may either belong to a different strain of Wolbachia from those previously found to infect Melittobia or may be the result of a recombination event. In either case, known hosts of Wolbachia with a wsp of this subgroup are only distantly related taxonomically. Reasons are advanced as to why Melittobia - an easily reared and managed parasitoid - holds promise as an instructive model organism of Wolbachia infection amenable to the investigation of Wolbachia strains among its diverse hosts.
Se investigaron dos poblaciones de Melittobia digitata Dahms, un parasitoide gregario (principalmente sobre un rango amplio de abejas solitarias, avispas y moscas), en busca de infección por Wolbachia. La primera población, provenía de Xalapa, México, y fue originalmente colectada y criada sobre pupas de la Mosca Mexicana de la Fruta, Anastrepha ludens Loew (Diptera: Tephritidae). La segunda población, originaria de Athens, Georgia, fue colectada y criada sobre prepupas de avispas de barro, Trypoxylon politum Say (Hymenoptera: Crabronidae). Estudios de PCR de la región ITS2 confirmaron que ambas poblaciones del parasitoide pertenecen a la misma especie; lo que nos provee de un perfil molecular taxonómico muy útil debído a que las hembras de las diversas especies de Melittobia son superficialmente similares. La amplificación del gen de superficie de proteina (wsp) de Wolbachia confirmó la presencia de este endosimbionte en ambas poblaciones. La ejecución de la secuencia reveló que Wolbachia alojada en ambas poblaciones exibe un wsp que pertenece a un subgrupo único (denominado aquí como Dig) dentro del supergrupo B de los genes wsp conocidos. Este nuevo subgrupo de wsp podría pertenecer o a un lineaje de Wolbachia de los previamente conocidos infectando a Melittobia o podría ser el resultado de algún evento recombinante. En cualquier caso, los huéspedes conocidos de Wolbachia con un wsp en este subgrupo están relacionados taxonómicamente en forma lejana. Se presentan razones posibles del por qué Melittobia - un parasitoide fácil de criar y manipular - es prometedor como un organismo modelo conveniente para el estudio de líneas de Wolbachia entre diversos huéspedes.
Subject(s)
Animals , Female , Male , Hymenoptera/microbiology , Wolbachia/isolation & purification , Polymerase Chain ReactionABSTRACT
The development of Melittobia australica Girault and M. digitata Dahms were studied parasitizing blow fly puparia Neobellieria (=Sarcophaga) bullata (Parker) using from one to five foundress females per host. Aspects of parasitoids biology such as number of descendents produced, longevity, and progeny body size can be affected as the number of foundress increases per host. The percentage of puparia parasitized was higher overall for M. digitata than for M. australica. Regardless of foundress numbers, the average total number of descendents produced was significantly higher for M. digitata (66.5 158.0) than for M. australica (10.9 55.5). The number of descendents produced per female was inversely proportional to the number of foundresses on a host for both species. Developmental time increased for M. australica and decreased for M. digitata, as the number of foundresses increased. Life spans of adult progeny of both species, deprived of host and food, were longer for progeny derived from fewer foundresses. Body size as measured by forewing and hind-tibia lengths of descendents showed significant reduction as number of foundresses increased for both species, except for the forewing of M. digitata. Changing foundress number did not affect offspring sex ratios (0.95 0.98 for M. australica, and 0.95 0.97 for M. digitata). These results indicated that M. digitata achieved better performance parasitizing N. bullata compared to M. australica, and both parasitoid species had their performance affected by increasing the parasitoid densities per host, suggesting that progeny competition occurred.
O desenvolvimento de Melittobia australica Girault e M. digitata Dahms parasitando pupários de Neobellieria (=Sarcophaga) bullata (Parker) foram estudados com densidades de um a cinco parasitóides fêmeas por pupário. Aspectos da biologia dos parasitóides tais como: número de descendentes produzidos, longevidade, e tamanho do corpo dos descendentes, podem ser afetados em função do número de parasitoides por pupário. Em geral, a porcentagem de pupários parasitados foi maior para M. digitata do que para M. australica. Independentemente da densidade de parasitóides por pupário, o número total de descendentes produzidos foi significativamente maior para M. digitata (66,5 a 158,0)que para M. australica (10,9 a 55,5). Para ambas espécies, o número de descendentes produzidos por fêmea dos parasitóides foi inversamente proporcional à densidade dos parasitóides. O aumento da densidade dos parasitóides prolongou o tempo de desenvolvimento M. australica, e ocasionou redução em M. digitata. A longevidade dos adultos emergidos de M. australica e M. digitata foi maior quando oriundos das densidades até três parasitóides por pupário, e o tamanho do corpo dos decendentes, mostrou significante redução quando aumentou a densidade de fêmeas dos parasitóides por pupário. Entretanto, a razão sexual dos descendentes não foi afetada, variando de 0,95 a 0,98 para M. australica, e de 0,95 a 0,97 para M. digitata. Os resultados mostram que M. digitata apresentou melhor desempenho que M. australica parasitando N. bullata, e ambas espécies apresentaram redução no desempenho aumentando a densidade de parasitoides por hospedeiro, sugerindo haver competição entre os descendentes.