Phylogeny of the Trichogramma endosymbiont Wolbachia, an alpha-proteobacteria (Rickettsiae) / Filogenia do endosimbionte Wolbachia em Trichogramma, an alpha-proteobacteria (Rickettsiae)

Abstract Wolbachia (Hertig) endosymbionts are extensively studied in a wide range of organisms and are known to be transmitted through the egg cytoplasm to the offsping. Wolbachia may cause several types of reproductive modifications in arthropods. In Trichogramma species, parthenogenesis-inducing Wolbachia bacteria allow females wasps to produce daughters from unfertilized eggs and these bacteria are present in at least 9% of all Trichogramma species. Phylogenetic studies have led to the subdivision of the Wolbachia clade in five supergroups (A, B, C, D and E) and Wolbachia from Trichogramma belong to supergroup B. Here, using the wsp gene, four groups of Wolbachia that infect Trichogramma species were distinguished and the addition of a new group "Ato" was suggested due to the addition of Wolbachia from Trichogramma atopovirilia (Oatman and Platner). Specific primers were designed and tested for the "Ato" group. Seventy-five percent of all evaluated Wolbachia strains from Trichogramma fell within "Sib" group.

Resumo Endosimbiontes do gênero Wolbachia (Hertig) são extensivamente estudados em uma ampla gama de organismos e são conhecidos por serem transmitidos via citoplasma do ovo hospedeiro para seu descendente. Wolbachia pode causar vários tipos de alterações reprodutivas nos artrópodes. Nas espécies de Trichogramma, a reprodução partenogenética induzida por Wolbachia, possibilita as fêmeas dos parasitoides a produção de fêmeas a partir de ovos não fertilizados e estas bactérias estão presentes em pelo menos 9% de todas as espécies de Trichogramma. Estudos filogenéticos têm levado a subdivisão do clado Wolbachia em cinco supergrupos (A, B, C, D and E). Wolbachia em Trichogramma pertence ao supergrupo B. Com o gene wsp foi possível se distinguir quatro grupos de Wolbachia que infectam Trichogramma e adicionar um novo grupo (Ato) devido a inclusão de Wolbachia detectada em Trichogramma atopovirilia (Oatman and Platner, 1983). Primers específicos foram construídos e testados para o grupo "Ato". Setenta e cinco por cento de todas as linhagens de Wolbachia que infectam Trichogramma se enquadraram dentro do grupo "Sib".

Phylogeny of the Trichogramma endosymbiont Wolbachia, an alpha-proteobacteria (Rickettsiae)

Abstract Wolbachia (Hertig) endosymbionts are extensively studied in a wide range of organisms and are known to be transmitted through the egg cytoplasm to the offsping. Wolbachia may cause several types of reproductive modifications in arthropods. In Trichogramma species, parthenogenesis-inducing Wolbachia bacteria allow females wasps to produce daughters from unfertilized eggs and these bacteria are present in at least 9% of all Trichogramma species. Phylogenetic studies have led to the subdivision of the Wolbachia clade in five supergroups (A, B, C, D and E) and Wolbachia from Trichogramma belong to supergroup B. Here, using the wsp gene, four groups of Wolbachia that infect Trichogramma species were distinguished and the addition of a new group Ato was suggested due to the addition of Wolbachia from Trichogramma atopovirilia (Oatman and Platner). Specific primers were designed and tested for the Ato group. Seventy-five percent of all evaluated Wolbachia strains from Trichogramma fell within Sib group.

Resumo Endosimbiontes do gênero Wolbachia (Hertig) são extensivamente estudados em uma ampla gama de organismos e são conhecidos por serem transmitidos via citoplasma do ovo hospedeiro para seu descendente. Wolbachia pode causar vários tipos de alterações reprodutivas nos artrópodes. Nas espécies de Trichogramma, a reprodução partenogenética induzida por Wolbachia, possibilita as fêmeas dos parasitoides a produção de fêmeas a partir de ovos não fertilizados e estas bactérias estão presentes em pelo menos 9% de todas as espécies de Trichogramma. Estudos filogenéticos têm levado a subdivisão do clado Wolbachia em cinco supergrupos (A, B, C, D and E). Wolbachia em Trichogramma pertence ao supergrupo B. Com o gene wsp foi possível se distinguir quatro grupos de Wolbachia que infectam Trichogramma e adicionar um novo grupo (Ato) devido a inclusão de Wolbachia detectada em Trichogramma atopovirilia (Oatman and Platner, 1983). Primers específicos foram construídos e testados para o grupo Ato. Setenta e cinco por cento de todas as linhagens de Wolbachia que infectam Trichogramma se enquadraram dentro do grupo Sib.

ITS-2 sequences-based identification of Trichogramma species in South America / Identificação molecular de espécies de Trichogramma na América do Sul via sequenciamento da região ITS-2

Abstract ITS2 (Internal transcribed spacer 2) sequences have been used in systematic studies and proved to be useful in providing a reliable identification of Trichogramma species. DNAr sequences ranged in size from 379 to 632 bp. In eleven T. pretiosum lines Wolbachia-induced parthenogenesis was found for the first time. These thelytokous lines were collected in Peru (9), Colombia (1) and USA (1). A dichotomous key for species identification was built based on the size of the ITS2 PCR product and restriction analysis using three endonucleases (EcoRI, MseI and MaeI). This molecular technique was successfully used to distinguish among seventeen native/introduced Trichogramma species collected in South America.

Resumo Sequências do Espaço Transcrito Interno 2 (ITS2) têm sido utilizadas em estudos taxonômicos e sua utilidade constatada pela confiabilidade que o método confere à identificação das espécies de Trichogramma. Esta técnica molecular foi bem sucedida em distinguir dezessete espécies nativas e introduzidas de Trichogramma, coletadas na América do Sul. As sequências do DNAr variaram de 379 a 632 pb. Em 11 linhagens de T. pretiosum estudadas, o endosinbionte Wolbachia foi detectado pela primeira vez. Estas linhagens telítocas foram encontradas no Peru (9), Colômbia (1) e Estados Unidos (1). Uma chave dicotômica para identificação de espécies foi construída baseada no tamanho do produto da PCR do ITS2 e em análises de restrição utilizando-se três endonucleases (EcoRI, MseI and MaeI).

Does Wolbachia infection affect Trichogramma atopovirilia behaviour? / A infecção por Wolbachia afeta o comportamento de Trichogramma atopovirilia?

Unisexual Trichogramma forms have attracted much attention due to their potential advantages as biocontrol agents. Fitness studies have been performed and understanding the cost that Wolbachia may inflict on their hosts will help in deciding if Wolbachia infected (unisexual) forms are indeed better than sexual forms when used in biological control programmes. The influence of Wolbachia on the foraging behaviour (including walking activity and speed) of T. atopovirilia is reported in this paper. Temperature strongly affected T. atopovirilia female walking activity, but Wolbachia infected and uninfected females differed in none of the behavioural components that were measured such as walking activity and walking speed. Walking activity was highest at 25 ºC and differed significantly from that at 20 and 15 ºC. Trichogramma wasps were highly affected at 15 ºC. Behaviour analysis with females showed that female wasps spend most of the time on drilling + ovipositing on host eggs followed by host drumming and walking while drumming. The parasitism rate and number of offspring did not differ significantly between infected and cured Trichogramma females. Biological control implications of these findings are discussed.

Formas unissexuais de Trichogramma têm despertado a atenção de pesquisadores devido as potenciais vantagens deste parasitóide como agente de controle biológico. O estudo do "Fitness" tem sido avaliado e entender o custo de ser infectado por Wolbachia ajudará em determinar se formas infectadas por Wolbachia (unisexuais) são realmente melhores que as sexuadas quando utilizadas em programas de controle biológico. A influência de Wolbachia no comportamento de procura (incluindo a atividade e a velocidade de caminhamento) de T. atopovirilia é relatada neste artigo. A temperatura afetou grandemente a atividade de caminhamento de fêmeas de T. atopovirilia, entretanto os componentes de comportamento tais como a atividade e a velocidade de caminhamento não diferiram em relação às fêmeas infectadas e não infectadas. A atividade de caminhamento foi maior a 25 ºC e diferiu significativamente de 20 e 15 ºC. Fêmeas de Trichogramma foram altamente afetados a 15 ºC. Em função da análise do comportamento com fêmeas, pode-se verificar que houve maior tempo gasto no processo de oviposição, seguido pelo toque com as antenas sobre os ovos dos hospedeiros e do caminhamento ao mesmo tempo que toca os ovos com as antenas. A taxa de parasitismo e o número de descendentes não diferiram significativamente entre fêmeas de Trichogramma infectadas e curadas da infecção por Wolbachia. As implicações dos resultados obtidos sobre o controle biológico são discutidas.