ความหลากหลายทางพันธุกรรมของแมลงชีปะขาวในแม่น้ำโขงของประเทศไทย

Main Article Content

Narumon Prakrongrak
บุญเสฐียร บุญสูง
มณฑิรา มณฑาทอง

บทคัดย่อ

แมลงชีปะขาว เป็นแมลงกลุ่มหนึ่งที่มีความสำคัญในการใช้เป็นดัชนีชี้วัดคุณภาพน้ำในธรรมชาติการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของแมลงชีปะขาวในแม่น้ำโขงของประเทศไทย โดยใช้ยีน cytochrome c oxidase  (COI) ร่วมกับยีน 12s ribosomal RNA (12s rRNA) ตัวอย่างแมลงชีปะขาว จำนวน 38 ตัวอย่าง จากลักษณะทางสัณฐานวิทยาสามารถระบุได้ถึงระดับสกุลจำนวน 10 สกุล  ศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการจากตัวอย่างของแมลงชีปะขาว ด้วยโปรแกรม MEGA version 10  พบว่าแมลงชีปะขาวทั้ง 10 สกุลมีค่า Intraspecific genetic divergence ของยีน COI มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.66% และ ค่า interspecific genetic divergence ของยีน COI มีค่าเฉลี่ยเท่ากัน 24.0% ส่วนค่า Intraspecific genetic divergence ของยีน 12s rRNA มีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 0.32% และค่า interspecific genetic divergence ของยีน  12s rRNA มีค่าเฉลี่ยเท่ากัน 34.1% จากสายสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการพบว่า ทั้งยีน COI และ 12s rRNA สามารถแยกแมลงชีปะขาวชีปะขาวจำนวน 38 ตัวอย่าง ออกเป็น 14 ชนิดได้เช่นเดียวกัน นอกจากนี้สายสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของยีน 12s rRNA ยังสามารถแบ่งกลุ่มแมลงชีปะขาวได้ 3 กลุ่มใหญ่ ได้แก่วงศ์ Heptageniidae วงศ์ Caenidae และ วงศ์ Leptophlebiidae ออกได้อย่างชัดเจน

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Ajawatanawong, P., Atkinson, G.C., Watson-Haigh, N.S., MacKenzie, B. and Baldauf, S.L. 2012. SeqFIRE: a web application for automated extraction of indel regions and conserved blocks from protein multiple sequence alignments. Nucleic Acids Research, 40(W1), 340-347.

Ball, S.L. and Hebert, P.D.N. (2005). Biological identifications of mayflies (Ephemeroptera) using DNA barcodes. Journal of North American Benthological Society, 24(3), 508-524.

Filter, R. and Manue, R. (1986). The Freshwater Life of Britain and North West Europe. Publisher: Collins.

Folmer, O., Black, M., Hoeh, W., Lutz, R. and Vrijenhoek, R. (1994). DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology, 3(5), 294-299.

Gattolliat J.L., Cavallo, E., Vuataz, L. and Sartori, M. (2015). DNA barcoding of Corsican mayflies (Ephemeroptera) with implications on biogeography, systematics and biodiversity. Arthropod systematics and phylogeny 73(1): 3-18.

Gerber, A.S., Loggins, R., Kumar, S. and Dowling, T.E., (2001). Does non-neutral evolution shape observed patterns of DNA variation in animal mitochondrial genomes?. The Annual Review of Genetics, 35(1), 539-566.

Hall, T.A. (1999). BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Window 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series, 41(41), 95-98.

Hebert, P.D.N., Cywinska, A., Ball, S.L., and deWaard, J.R. 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 270(1512), 313-321.

Hickson, R.E., Simon, C., Cooper, A., Spicer, G.S., Sullivan, J. and Penny, D., (1996). Conserved sequence motifs, alignment, and secondary structure for the third domain of animal 12S rRNA. Molecular Biology and Evolution, 13(1), 150-169.

Jalali, S. K., Rakshit Ojha and Venkatesan T. (2015). DNA Barcoding for Identification of Agriculturally Important Insects. A. K. Chakravarthy (ed.), New Horizons in Insect Science: Towards Sustainable Pest Management, Springer India DOI 10.1007/978-81-322-2089-3, 13-23.

Jia, Y. Y., Qin, J. Z., Ju, M., & Zhou, C. F. (2010). A new mayfly species of Caenis from headwater of Zijin Hill (Nanjing, Eastern China)(Ephemeroptera: Caenidae). Zootaxa, 2535(1), 61-68.

Kang, S.C. and Yang, C.T. (1994). Caenidae of Taiwan (Ephemeroptera). Chinese Journal of Entomology, 14, 93-113.

Kimura, M. (1980). A simple method for estimating evolutionary rate of base substitution through comparative studies of nucleotide sequences. J. Mol. Evol, 16, 111-120.

Kjaerstad, g., Webb, J.M. and Ekrem, T. (2012). A review of the Ephemeroptera of Finnmark DNA barcodes identify Holarctic relations. Norwegian Journal of Entomology, 59(2), 182-195.

Malzacher, P. E. T. E. R. (2015). Revision of the Oriental species of the genus Caenis Stephens (Insecta: Ephemeroptera: Caenidae). Stuttgarter Beiträge zur Naturkunde A, Neue Serie, 8, 27-47.

Malzacher, P., & Sangpradub, N. (2021). New mayfly species of Caenis and Kalimaenis from Thailand and descriptions of two new genera of the subfamily Caeninae (Ephemeroptera: Caenidae). Integrative Systematics: Stuttgart Contributions to Natural History, 3(1), 1-33.

De Mandal, S., Chhakchhuak, L., Gurusubramanian, G., & Kumar, N. S. (2014). Mitochondrial markers for identification and phylogenetic studies in insects–A Review. DNA Barcodes, 2(1), 1-9.

McCafferty, P.W. and Pereira, C. (1984). Effects of developmental thermal regimes on two mayfly species and their taxonomic interpretation. Annals of the Entomological Society of America, 77(1), 69-87.

Ogden, T.H. and Whiting, M.F. (2005). Phylogeny of Ephemeroptera (mayflies) based on molecular evidence. Molecular Phylogenetics and Evolution, 37(3): 625-643.

Sangpradub, N., Boonsoong, B., & Mekong River Commission, Vientiane(Lao PDR). (2006). Identification of freshwater invertebrates of the Mekong River and its tributaries. MRC, Vientiane, Lao PDR. 274 p.

Sartori, M. and Brittain, J. (2015). Order Ephemeroptera. In: Ecology and General Biology, Fourth Edition, 873-891.

Selvakumar, C., Sivaramakrishnan, K.G. and Janarthanan, S. (2016). DNA barcoding of mayflies (Insecta: Ephemeroptera) from South India. Mitochondrial DNA Part B, 1(1): 651-655.

Simon, C., Frati, F., Beckenbach, A., Crespi, B., Liu, H. and Flook, P. (1994). Evolution, weighting, and phylogenetic utility of mitochondrial gene sequences and a compilation of conserved polymerase chain reaction primers. Annals of the Entomological Society of America, 87(6), 651-701.

Soldán, T. (2001). Status of the systematic knowledge and priorities in Ephemeroptera studies: the Oriental region. Trends in Research in Ephemeroptera and Plecoptera, 53-65.

Srinivasan, P., Sivaruban, T., Barathy, S., Malzacher, P., & Isack, R. (2021). A new charismatic Caenis Stephens, 1835 (Ephemeroptera: Caenidae) from Southern India. Zootaxa, 4926(1), zootaxa-4926.

Tong, X.L. and Dudgeon, D. (2002). Three new species of the genus Caenis from Hong Kong, China (Ephemeroptera: Caenidae). Zoological Research, 23(3), 232-238.

Williams, H. C., Ormerod, S. J., & Bruford, M. W. (2006). Molecular systematics and phylogeography of the cryptic species complex Baetis rhodani (Ephemeroptera, Baetidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, 40(2), 370-382.

Zhou, X., Jacobus, L. M., DeWalt, R. E., Adamowicz, S. J., & Hebert, P. D. (2010). Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera fauna of Churchill (Manitoba, Canada): insights into biodiversity patterns from DNA barcoding. Journal of the North American Benthological Society, 29(3), 814-837.