Phenotypic polymorphism pattern evaluation of the pronotum in the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) population in the Kursk Region

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The population of the Colorado potato beetle is characterized by a high degree of polymorphism. This polymorphism provides a considerable adaptive potential and ubiquity of this species. The variability of the central pronotal pattern under the influence of habitat-forming factors (geographical location of the population, variety of fodder plant, group of insecticides) is considered in this paper. Differences in agrobiocenotic conditions determine a direction of microevolution changes and lead to disintegration of the intra-species structure of Leptinotarsa decemlineata. Evaluation of the phenotypic polymorphism in the Colorado potato beetle populations in the Kursk Region was performed by several indicators: ratio of nine main pronotum’s morphs, average number of variations (μ), share of the rare forms (h), populations similarity index (r) and identity criteria (I). In various parts of the Kursk Region from 7 to 9 pattern protonum phenoforms were encountered with varying frequency in the populations. The predominance of the 9-phenoform in the beetle populations was identified in the Rylsky, Oktyabrsky, Lgovsky districts. The 3-phenomorf prevailed in populations of Pristensky and Manturovsky districts. The highest level of a phenotypical polymorphism of a protonum was observed in the population in the Lgovsky district, the lowest level was detected in Manturovsky district. The comparative analysis of phenotypic structure of the investigated Colorado beetle populations showed that despite a spatial isolation the insect populations of the Rylsky and Pristensky districts are characterized by the highest similarity in pattern of variability of the central part of a pronotum. The obtained results will enable to improve the system of the plant protection against Colorado potato beetle and control its population.

About the authors

Lyudmila Alexandrovna Babkina

Kursk State University

Author for correspondence.
Email: l-babkina@yandex.ru

candidate of biological sciences, associate professor of General Biology and Ecology Department

Russian Federation, Kursk

Irina Pavlovna Balabina

Kursk State University

Email: balabinaegf@yandex.ru

candidate of biological sciences, dean of Natural Sciences and Geography Faculty, associate professor of General Biology and Ecology Department

Russian Federation, Kursk

Natalia Ivanovna Trigub

Kursk State University

Email: bioeco-2014@yandex.ru

candidate of biological sciences, head of General Biology and Ecology Department

Russian Federation, Kursk

Sergei Yurevich Mironov

Kursk State University

Email: sergey_nilmoos@mail.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Environmental Monitoring Research Laboratory

Russian Federation, Kursk

Christina Vitalievna Merzlyakova

Kursk State University

Email: merzlyakova-kristina@list.ru

student of Natural Sciences and Geography Faculty

Russian Federation, Kursk

References

  1. Вилкова Н.А., Сухорученко Г.И., Фасулати С.Р. Стратегия защиты сельскохозяйственных растений от адвентивных видов насекомых-фитофагов на примере колорадского жука // Вестник защиты растений. 2005. № 3. С. 3–15.
  2. Кохманюк В.С. Изменчивость фенетической структуры популяции колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata Say) в пределах ареала // Фенетика популяций: мат-лы II Всесоюз. совещ. Москва, 1982 г. М.: Наука, 1982. С. 233–243.
  3. Удалов М.Б. Структура популяции колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say на Южном Урале: автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2006. 24 с.
  4. Фасулати С.Р. Полиморфизм и популяционная структура колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata) в Европейской части СССР // Экология. 1985. № 6. С. 50–56.
  5. Зелеев Р.М. Оценка полиморфизма рисунка переднеспинки и надкрылий колорадского жука, Leptinotarsa decemlineata, в окрестностях Казани // Зоологический журнал. 2002. Т. 81. № 3. С. 316–322.
  6. Овчинникова Н.А., Климец Е.П., Маркелов Г.В. Динамика генетической структуры популяции колорадского жука на территории Липецкой области // Генетика. 1984. Т. 20. № 1. С. 160–162.
  7. Удалов М.Б., Беньковская Г.В. Изменения уровня полиморфизма в популяциях колорадского жука на Южном Урале // Экологическая генетика. 2010. № VIII (3). С. 61–66.
  8. Сухорученко Г.И. Резистентность вредных организмов к пестицидам – проблемы защиты растений второй половины XX столетия в странах СНГ // Вестник защиты растений. 2001. № 1. С. 18–37.
  9. Леонтьева Т.Л., Сыртланова Л.А., Беньковская Г.В. Развитие устойчивости к инсектицидам у колорадского жука на территории республики Башкортостан // Вестник БГАУ. 2016. № 2. С. 11–14.
  10. Рославцева С.А. Мониторинг резистентности колорадского жука к инсектицидам // Агрохимия. 2005. № 2. С. 61–66.
  11. Калинина К.В. Биоэкологическое обоснование защиты картофеля от колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. в условиях южной части северо-западного региона России: дис. … канд. биол. наук. Великие Луки, 2007. 132 с.
  12. Фасулати С.Р. Формирование внутривидовой структуры у насекомых в условиях агроэкосистем на примерах колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say, 1824 (Coleoptera, Chrysomelidae) и вредной черепашки Eurygaster integriceps puton, 1881 (Heteroptera, Scutelleridae) // Науковий вісник Ужгородського університету. Сер. Біологія. 2010. Вип. 29. С. 13–27.
  13. Удалов М.Б., Беньковская Г.В. Популяционная генетика колорадского жука: от генотипа до фенотипа // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011. Т. 15. № 1. С. 156–171.
  14. Сухорученко Г.И., Васильева Т.И., Иванова Г.П. Bt-трансгенный сорт картофеля как средство борьбы с резистентными к пиретроидам популяциями колорадского жука // Вестник защиты растений. 2005. № 3. С. 59–68.
  15. Олейников А.В., Яковлева И.Н., Рославцева С.А. Устойчивость к инсектицидам, фенетическая структура и активность ферментов в популяциях колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say из Брянской области // Агрохимия. 2006. № 3. С. 46–51.
  16. Вилкова Н.А., Фасулати С.Р. Изменчивость и адаптивная микроэволюция насекомых фитофагов в агробиоценозах в связи с иммуногенетическими свойствами кормовых растений // Труды Русского энтомологического общества. Т. 72. СПб., 2001. С. 107–128.
  17. Азявчикова Т.В., Оськина О.В. Фенотипическая структура и резистентность к инсектицидам популяций колорадского жука Гомельского района // Молодой учёный. 2016. № 19 (123). С. 123–126.
  18. Амирханов Д.В. Биолого-токсикологическое обоснование совершенствования химической защиты картофеля от колорадского жука на Южном Урале: автореф. дис. … д-ра биол. наук. СПб., 1995. 48 с.
  19. Животовский Л.А. Популяционная биометрия. М.: Наука, 1991. 271 с.
  20. Животовский Л.А. Показатели сходства популяций по полиморфным признакам // Общая биология. 1979. Т. 40. № 4. С. 587–602.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - Geographical position of the studied populations of the Colorado potato beetle: R - Rylsky district, L - Lgovsky district, O - Oktyabrsky district, P - Pristensky district, M - Manturovsky district

Download (12KB)
3. Figure 2 - The main forms of the pattern of the pronotum and their distinctive features [4]

Download (32KB)

Copyright (c) 2017 Babkina L.A., Balabina I.P., Trigub N.I., Mironov S.Y., Merzlyakova C.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies