A dohánytripsz szaporodásbiológiája  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »
 

Projekt adatai

  
azonosító
109594
típus K
Vezető kutató Fail József
magyar cím A dohánytripsz szaporodásbiológiája
Angol cím Reproductive biology of onion thrips
magyar kulcsszavak dohánytripsz, arrhenotokia, telitokia, szaporodási diapauza, szaporodási elszigeteltség
angol kulcsszavak Thrips tabaci, arrhenotoky, thelytoky, reproductive diapause, reproductive isolation
megadott besorolás
Növényvédelmi állattan, rovartan (Komplex Környezettudományi Kollégium)100 %
zsűri Komplex agrártudomány
Kutatóhely Rovartani Tanszék (Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem)
résztvevők Farkas Péter
Jenser Gábor
Szabó Árpád
Szénási Ágnes
Vétek Gábor
projekt kezdete 2014-02-01
projekt vége 2018-06-30
aktuális összeg (MFt) 13.275
FTE (kutatóév egyenérték) 7.33
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Annak ellenére, hogy a dohánytripsz az egyik leginkább kutatott tripszfaj, számtalan tulajdonsága továbbra is ismeretlen. Projektünk alapvető célja, hogy néhány ilyen ismeretlen tulajdonságot kiemeljen az ismeretlenség homályából. Bár az arrhenotokia és a telitokia jól ismert szaporodásmódok a dohánytripsz fajkomplexben a kétféle szaporodásmód versenyképessége továbbra is ismeretlen. Mivel csak egyetlen esetben találtak deuterotokiával szaporodó dohánytripszeket, ezért ennek megerősítése is projektünk egyik célja. Arról sincsenek elérhető adatok, hogy a dohánytripsz szaporodási mélynyugalmi állapotba kerül rövidnappalos megvilágítottság esetén. Az arrhenotokiával és telitokiával szaporodó dohánytripsz változatok szaporodásbiológiai elszigeteltsége sem tisztázott. Tervezett vizsgálataink további ismereteket szolgáltathatnak a dohánytripsz autökológiájáról, valamint alapját képezhetik olyan további kutatásoknak, amelyek a nemek meghatározásának szabályozására irányulnak a tripszek rendjében.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Az egyes fejlődési stádiumok kifejlődéséhez szükséges időtartamot már csaknem két tucat telitokiával szaporodó populáció esetében meghatározták, de csak egyetlen arrhenotokiával szaporodó dohánytripsz populációt tanulmányoztak, annak ellenére, hogy széles körben elterjedt az északi féltekén. Még ebben az egyetlen, csaknem 80 éve megjelent cikkben is hiányosak az adatok. Az a célunk, hogy teljes részletességgel tanulmányozzuk az arrhenotokiával és telitokiával szaporodó dohánytripszek posztembrionális egyedfejlődését, majd ennek alapján következtessünk a két forma versenyképességére. Továbbá meg szeretnénk erősíteni a deuterotokia előfordulását a dohánytripsz fajkomplexben. Azt is meg kívánjuk vizsgálni, hogy előfordul-e a rövidnappalos megvilágítottság által kiváltott szaporodási mélynyugalom a dohánytripsz bármelyik szaporodásmódú formájában. Az az elképzelésünk, hogy a telitokiával szaporodó dohánytripsz kvieszcencia állapotban telel át, de az arrhenotokiával szaporodó változat szaporodási mélynyugalmi állapotba kerül rövidnappalos körülmények között. Ha sikerül igazolni a szaporodási mélynyugalmat bármelyik dohánytripsz populációban, akkor meg kívánjuk vizsgálni a mélynyugalmat kiváltó nappalhosszúság és a populáció származási helyének szélességi koordinátája közötti kapcsolatot. Egyelőre nincsen bizonyíték génáramlásra egyetlen fajkomplex arrhenotokiával és telitokiával szaporodó formája között sem a tripszek rendjében. A dohánytripsz fajkomplex különböző szaporodási formáiból származó hímek és nőstények közötti párzási viselkedés megfigyelését is tervezzük.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Tervezett vizsgálataink további ismereteket szolgáltathatnak a dohánytripsz autökológiájáról, valamint az északi félteke mérsékelt égövében a dohánytripsz abundanciájában megfigyelt szezonális eltérések okainak tisztázásához is hozzájárulhatnak. A hímek és a nőstények arányának egy adott populációban történő vizsgálatakor óriási eltéréseket figyeltek meg a világ különböző részein. Közismert, hogy azok a dohánytripsz populációk, amelyek hímeket is tartalmaznak sokkal hatékonyabb tospovírus vektorok, mint a kizárólag nőstényekből álló populációk, ezért nagy jelentőséggel bír a nemek kialakulását szabályozó mechanizmus(ok) megismerése a dohánytripsz fajkomplexben. Ez hozzájárulhatna a tospovírus járványok kialakulásának megelőzéséhez.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A dohánytripsz a kertészeti növények nagy jelentőségű kártevője az egész világon. Táplálkozásával és tojásrakásával okozott közvetlen kártétele mellett jól ismert vektora 3 tospovírusnak, amelyek a növényvírusok egy nagy csoportjába tartoznak és több mint 1000 gazdanövényt képesek károsítani. A 20 ismert tospovírus közül csak egy (TSWV) több mint 1 milliárd dollárnyi kárt okoz a világon évente. Ez a projekt további ismereteket szolgáltathat a dohánytripsz autökológiájáról, amelyek hozzájárulhatnak a tospovírusok által okozott járványok elleni hatékonyabb és fenntartható védekezési stratégiák kidolgozásához.
angol összefoglaló
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Despite the fact that onion thrips is one of the most studied thrips species, several aspects of its biology remain unknown. The ultimate purpose of this project is to shed light to some of these unknown aspects. Arrhenotoky and thelytoky are well documented reproductive modes in onion thrips but the relative competitiveness of the two types remains unknown. Only one publication is available about deuterotoky occurring in this thrips species, therefore it needs to be confirmed. No data is available if onion thrips undergo reproductive diapause induced by short photoperiod or not. There is no data published about the reproductive isolation between arrhenotokous and thelytokous onion thrips either. The proposed experiments could provide more details about the autecology of onion thrips and could serve as good basis for further research about the unknown sex determination mechanism(s) of Thysanoptera.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Life tables have been constructed for almost two dozen thelytokous onion thrips populations but only a single report was published about arrhenotokous onion thrips despite its wide distribution in the Northern Hemisphere. Even in this almost 80 years old paper the life tables were not constructed in full detail. We aim to construct complete life tables of arrhenotokous and thelytokous onion thrips and based on this data we could estimate the competitiveness of the two types. It is also our goal to confirm deuterotoky as a viable reproductive mode of onion thrips. We also aim to study if any reproductive forms of the onion thrips species complex undergo a reproductive diapause induced by short photoperiod. We propose that thelytokous onion thrips overwinters in quiescence rather than in reproductive diapause but in arrhenotokous populations reproductive diapause is inducible by short photoperiod. If reproductive diapause is confirmed in any onion thrips populations, then we would like to study if the critical day-length for diapause induction increases with latitude. Up to date there is no report about gene flow between arrhenotokous and thelytokous forms of the same species complex in Thysanoptera. We plan to observe the mating behaviour between males and females of different reproductive forms in the onion thrips species complex.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
The proposed experiments could provide more details about the autecology of the onion thrips species complex and lead to a better understanding of its temporal variation in relative abundance in the temperate region of the Northern Hemisphere. The ratio of male producing individuals and thelytokous individuals in a given population seems to have great variation worldwide. Since male producing populations are known to be far more efficient tospovirus vectors than thelytokous populations, it would be of great importance to better understand the regulatory mechanism(s) of the sex ratio of onion thrips. This could result in the development of better management of tospovirus epidemics.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Onion thrips is a global pest of great importance in horticultural crops. Beside its direct damage caused by feeding and egg laying, it is also a known vector of tospoviruses, which are a major group of plant viruses affecting more than 1000 host-plant species. The annual loss worldwide caused by only one of the 20 known tospoviruses (TSWV) is estimated over 1 billion US dollars. This project could provide more detail about the ecology of this species that could be used to develop more effective and sustainable tospovirus management strategies.




 

Zárójelentés

  
kutatási eredmények (magyarul)
Tiszta tenyészeteket hoztunk létre a dohánytripsz mindhárom ismert változatából a hazánkban gyűjtött élő egyedekből. Ezeket a tenyészeteket a projektben kifejlesztett módszerrel folyamatosan fenntartottuk. A tripszek tenyésztésére növényekről leválasztott leveleket használtunk és a kontamináció megelőzésére kidolgozott lépéseink sikeresnek bizonyultak. Kifejlesztettünk egy olyan gyors módszert a T. tabaci változatok azonosítására, ami szükségtelenné teszi a COI fragmentumok szekvenálását. A hímek és nőstények kifejlődéséhez szükséges időtartamban nem mértünk különbséget a két szaporodásmód között. Az arrhenotok hímek és telitok nőstények élettartama statisztikailag azonos volt, de az arrhenotok nőstények hosszabb életűek voltak és a tojásrakási időszakuk is tovább tartott a telitok nőstényekénél. Azonban a teljes és a napi fekunditásban nem tapasztaltunk különbséget a két szaporodásmód között. Rövidnappalos körülmények hatására kiváltott szaporodási diapauzát figyeltünk meg a dohány specialista T. tabaci változatban. Legnagyobb meglepetésünkre deuterotok egyedek jelentek meg a beltenyésztési vizsgálatunkban. Ismereteink szerint ez az első megfigyelés a deuterotokia és a beltenyésztés kapcsolatára vonatkozóan a Thysanoptera rendben. Az L1 és T változatok azonos szaporodásmódja ellenére (arrhenotokia), e két változatból létrehozott párok egyetlen esetben sem párosodtak egymással, ami erős szaporodási elszigetelődés jelenlétére utal.
kutatási eredmények (angolul)
Pure cultures of all 3 known lineages of T. tabaci were established from the live specimen collected in Hungary. These pure cultures were maintained by a rearing system developed in this project. We used detached leaves to rear thrips on and the steps made to avoid any contamination with the use of plant leaves in culture maintenance were successful. We developed a quick identification method of T. tabaci lineages without the need to sequence COI fragments. There was no significant difference between the total development time of males and females in the two reproductive modes. The lifespan of arrhenotokous males and thelytokous females was also statistically equal but arrhenotokous females seemed to live longer and their oviposition period was also longer than that of thelytokous females. There was no significant difference in daily and lifetime fecundity between the two reproductive modes. We identified reproductive diapause induced by short daylight conditions only in the tobacco associated onion thrips lineage. To our greatest surprise, we did observe the appearance of deuterotoky in the inbreeding trials of this project. To our knowledge, this is the first report of linking deuterotoky to inbreeding in Thysanoptera. Despite the same reproductive mode in the L1 and T lineages (i.e. arrhenotoky), couples from these two lineages never mated with each other, suggesting that there is a strong reproductive isolation between them.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=109594
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

  
Farkas P., Tóth A., Woldemalek W. A., Pénzes B., Fail J.: A dohánytripsz (Thrips tabaci Lindeman) fajkomplex versenyképessége vöröshagymán, In: Haltrich Attila, Varga Ákos (szerk.) (szerk.) 64. Növényvédelmi Tudományos Napok . Budapest, Magyarország, 2018.02.20-2018.02.21. Kiadvány: Budapest: Magyar Növényvédelmi Társaság, 2018. pp. 25, 2018
Reiter D, Farkas P, Sojnóczki A, Király K, Fail J: Laboratory rearing of Thrips tabaci LINDEMAN: a review, BODENKULTUR 66: (3-4) 33-40, 2015
Sojnóczki A, Pájtli É, Reiter D, Farkas P, Fail J: Comparative study of Thrips tabaci LINDEMAN cytochrome-c oxidase gene subunit I (COI) sequences data, BODENKULTUR 66: (3-4) 41-45, 2015
Berki Z, Sojnóczki A, Farkas P, Fail J: A dohány specialista Thrips tabaci Lind. gazdanövényei, In: Horváth József, Haltrich Attila, Molnár János (szerk.) (szerk.) 63. Növényvédelmi Tudományos Napok . Budapest, Magyarország, 2017.02.21-2017.02.23. Kiadvány: Budapest: Magyar Növényvédelmi Társaság, 2017. pp. 26, 2017
Király K D, Reiter D, Farkas P, Sojnóczki A, Fail J: Előzetes adatok a telitok dohánytripsz gazdanövényköréhez, NÖVÉNYVÉDELEM 53: (2) 49-58, 2017
Fail J: Hybridization in the Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae) species complex, In: Halina Kucharczyk, Marek Kucharczyk, Maria Pobozniak (szerk.) (szerk.) 5th Symposium on Palaearctic Thysanoptera. Cracow: University of Agriculture in Krakow, 2017. pp. 19., 2017
Király K D, Fail J: How do tospoviruses affect their thrips vectors? A review about the current knowledge, In: Halina Kucharczyk, Marek Kucharczyk, Maria Pobozniak (szerk.) (szerk.) 5th Symposium on Palaearctic Thysanoptera. Cracow: University of Agriculture in Krakow, 2017. pp. 26., 2017
Farkas P, Gilbert B, Sojnóczki A, Király K, Pénzes B, Fail J: A gazdanövény hatása a dohány specialista Thrips tabaci Lind. ivararányára, In: Haltrich Attila, Varga Ákos (szerk.) (szerk.) 64. Növényvédelmi Tudományos Napok . Budapest, Magyarország, 2018.02.20-2018.02.21. Kiadvány: Budapest: Magyar Növényvédelmi Társaság, 2018. pp. 24, 2018
Bognár Csengele, Marwa Mahmoud Ramadan, Baklanov Szandra, Sojnóczki Annamária, Reiter Dániel, Farkas Péter, Pénzes Béla, Fail József: Zsákmány vagy ragadozó? A Frankliniella occidentalis és aThrips tabaci új szerepe a trofikus hálózatban, In: Horváth József, Haltrich Attila, Molnár János (szerk.) (szerk.) 61. Növényvédelmi Tudományos Napok . Budapest, Magyarország, 2015.02.17-2015.02.18. Kiadvány: Budapest: MAE Növényvédelmi Társaság, 2015. pp. 25, 2015
Király Kristóf Domonkos, Reiter Dániel, Sojnóczki Annamária, Farkas Péter, Fail József: A telitok dohánytripsz gazdanövénykörének vizsgálata, In: Horváth József, Haltrich Attila, Molnár János (szerk.) (szerk.) 61. Növényvédelmi Tudományos Napok . Budapest, Magyarország, 2015.02.17-2015.02.18. Kiadvány: Budapest: MAE Növényvédelmi Társaság, 2015. pp. 24, 2015
Li X W, Fail J, Wang P, Feng J N, Shelton A M: Performance of arrhenotokous and thelytokous Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae) on onion and cabbage and its implications on evolution and pest management, J ECON ENTOMOL 107: (4) 1526-1534, 2014
Fail J: Speciation in the Thrips tabaci cryptic species complex and some of its possible consequences, In: Xth International Symposium on Thysanoptera and Tospoviruses: Abstracts. Pacific Grove, Amerikai Egyesült Államok, 2015.05.16-2015.05.20. Kiadvány: 2015. pp. 93, 2015
Fail J: A dohánytripsz ismeretlen arca, AGROFÓRUM-NÖVÉNYTERMESZTŐK NÖVÉNYVÉDŐK 26: (5) 136-138, 2015
Király K D, Reiter D, Farkas P, Sojnóczki A, Fail J: A dohánytripsz (Thrips tabaci LINDEMAN, 1889) fajkomplex, NÖVÉNYVÉDELEM 51: (7) 317-324, 2015
Li X W, Wang P, Fail J, Shelton A M: Detection of gene flow from sexual to asexual lineages in Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae), PLOS ONE 10: (9), 2015
Li, X. W., Fail J., Shelton, A. M.: Female multiple matings and male harassment and their effects on fitness of arrhenotokous Thrips tabaci (Thysanoptera: Thripidae), BEHAV ECOL SOCIOBIOL 69: (10) 1585-1595, 2015
Fail J: Speciation in Thrips tabaci LINDEMAN, 1889 (Thysanoptera): the current state of knowledge and its consequences, POLISH J ENTOMOL 85: (1) 93-104, 2016
Farkas P, Bagi N, Szabó Á, Ladányi M, Kis K, Sojnóczki A, Reiter D, Pénzes B, Fail J: Biological control of thrips pests (Thysanoptera: Thripidae) in a commercial greenhouse in Hungary, POLISH J ENTOMOL 85: (4) 437-451, 2016
Fail J, Li X W, Wang P, Shelton A M: Speciation in the Thrips tabaci cryptic species complex, In: Koschier E H, Egger B (szerk.) (szerk.) 4th Symposium on Palaearctic Thysanoptera: Book of Abstracts. Vienna: BOKU, 2014. pp. 11., 2014
Reiter D, Farkas P, Sojnóczki A, Király K, Fail J: Laboratory rearing techniques of Thrips tabaci and their evaluation, In: Koschier E H, Egger B (szerk.) (szerk.) 4th Symposium on Palaearctic Thysanoptera: Book of Abstracts. Vienna: BOKU, 2014. pp. 27., 2014
Sojnóczki A, Pájtli É, Reiter D, Farkas P, Fail J: Review of Thrips tabaci LINDEMAN cytochrome oxidase gene subunit I (COI) sequences data, In: Koschier E H, Egger B (szerk.) (szerk.) 4th Symposium on Palaearctic Thysanoptera: Book of Abstracts. Vienna: BOKU, 2014. pp. 39., 2014




 

Projekt eseményei

  
2015-06-30 16:58:53
Résztvevők változása
2014-08-05 10:52:55
Résztvevők változása
2014-08-01 10:55:16
Résztvevők változása
2014-06-04 10:40:37
Résztvevők változása



vissza »