Ecological geneticsEcological geneticsЭкологическая генетика1811-09322411-9202Eco-Vector360010.17816/ecogen14239-42ArticlesСтатьиResearch ArticleOn the photoperiodic induction of diapause in first generation hybrids of Harmonia Axyridis (PALL.) (Coleoptera, Coccinellidae)О фотопериодической индукции диапаузы у гибридов первого поколения Harmonia axyridis (Pall.) (Coleoptera, Coccinellidae)ReznikSergey YaРезникСергей Яковлевич

Head of Laboratory of Experimental Entomology

д-р биол. наук, зав. лабораторией экспериментальной энтомологии

reznik1952@mail.ruOvchinnikovAndrey NОвчинниковАндрей Никитович

Researcher, Laboratory of Experimental Entomology

канд. биол. наук, научный сотрудник, лаборатория экспериментальной энтомологии

Andrey.Ovchinnikov@zin.ruOvchinnikovaAntonina AОвчинниковаАнтонина Александровна

Junior Researcher, Laboratory of Experimental Entomology

младший научный сотрудник, лаборатория экспериментальной энтомологии

enoty@mail.ruBelyakovaNatalia AБеляковаНаталия Александровна

Head of Laboratory of Biological Control

канд. биол. наук, зав. лабораторией биометода

belyakovana@yandex.ruBarabanovaLarisa VБарабановаЛариса Владимировна

Associate Professor, Department of Genetics & Biotechnology

канд. биол. наук, доцент, кафедра генетики и биотехнологии

lbarabanova@mail.ruZoological Institute RASЗоологический институт РАНAll-Russian Institute of Plant ProtectionВсероссийский институт защиты растенийSt Petersburg State UniversityСПбГУ15062016142VOL 14, NO2 (2016)ТОМ 14, №2 (2016)394227072016Copyright ©; 2016, Reznik S.Y., Ovchinnikov A.N., Ovchinnikova A.A., Belyakova N.A., Barabanova L.V.Copyright ©; 2016, Резник С.Я., Овчинников А.Н., Овчинникова А.А., Белякова Н.А., Барабанова Л.В.2016Reznik S.Y., Ovchinnikov A.N., Ovchinnikova A.A., Belyakova N.A., Barabanova L.V.Резник С.Я., Овчинников А.Н., Овчинникова А.А., Белякова Н.А., Барабанова Л.В.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/ecolgenet/article/view/3600

Background. Diapause is an important component of insect life cycle which ensures synchronization of reproduction and development with local seasonal climate. Genetic bases of this synchronization are particularly important for the analysis of biological invasions. Materials and methods. We investigated photoperiodic induction of diapause in hybrids between two populations of Harmonia axyridis (Pallas): autochthonous population from Irkutsk (Siberia) which shows a strong induction of diapause by short days and invasive population from Sochi (the Caucasus) which exhibits very weak photoperiodic induction of diapause. Results. Reciprocal crosses showed that the strong photoperiodic induction of diapause is dominant and the effects of male and female genotypes on progeny phenotype are equal.

В лабораторных условиях проведено скрещивание божьих коровок Harmonia axyridis (Pall.) из автохтонной Иркутской и инвазионной Сочинской популяций, различающихся по фотопериодической индукции диапаузы. У особей из Иркутской популяции короткий световой день индуцирует репродуктивную диапаузу, в то время как у божьих коровок из Сочинской популяции фотопериодическая реакция ослаблена. Гибриды первого поколения реципрокных скрещиваний продемонстрировали фотопериодическую реакцию, сходную с таковой у родительских форм из Иркутской популяции. Полученные данные указывают на преобладание индукции диапаузы под влиянием короткого дня и равный вклад самцов и самок в детерминацию данного признака у потомства.

Harmonia axyridisCoccinellidaeinheritancediapausesphotoperiodinsectsbiological invasionsHarmonia axyridisCoccinellidaeнаследованиедиапаузафотопериоднасекомыебиологические инвазииВиноградова Е.Б. Диапауза мух и ее регуляция. - СПб.: Наука, 1991. [Vinogradova EB. Diapause in flies and its control. Saint Petersburg: Nauka; 1991. (In Russ).]Виноградова Е.Б., Карпова С.Г. Сезонные и суточные ритмы кровососущих комаров. - СПб.: ЗИН РАН, 2010. [Vinogradova EB, Karpova SG. Seasonal and circadian rhythms in bloodsucking mosquitoes. Saint Petersburg: ZIN RAN; 2010. (In Russ).]Данилевский А.С. Фотопериодизм и сезонное развитие насекомых. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1961. [Danilevskiy AS. Photoperiodism and seasonal development of insects. Leningrad: Izd-vo LGU; 1961. (In Russ).]Саулич А.Х., Волкович Т.А. Экология фотопериодизма насекомых. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004. [Saulich AKh, Volkovich TA. Ecology of insect photoperiodism. Saint Petersburg: Izd-vo SPbGU; 2004. (In Russ).]Справочник по прикладной статистике. Т. 1 / Под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, Ю. Н. Тюрина. - М.: Финансы и статистика, 1989. [Handbook of applied statistics. Vol. 1 E Lloyd, U Lederman, YuN. Tyurin, editors. Moscow: Finansy i statistika; 1989. (In Russ).]Chen C, Xia QW, Chen YS, et al. Inheritance of photoperiodic control of pupal diapause in the cotton bollworm, Helicoverpa armigera (Hubner). J Insect Physiol. 2012;58(12):1582-1588. doi:10.1016/j.jinsphys.2012.09.013.Facon B, Pointie JP, Jarne P, et al. High genetic variance in life-history strategies within invasive populations by way of multiple introductions. Curr Biol. 2008;18(5):363-367. doi:10.1016/j.cub.2008.01.063.Facon B, Crespin L, Loiseau A, et al. Can things get worse when an invasive species hybridizes? The harlequin ladybird Harmonia axyridis in France as a case study. Evol Appl. 2011;4(1):71-88. doi: 10.1111/j.1752-4571.2010.00134.x.Handley LJL, Estoup A, Evans DM, et al. Ecological genetics of invasive alien species. BioControl. 2011;56(4):409-428. doi: 10.1007/s10526-011-9386-2.Hodek I. Diapause / dormancy. In: Hodek I, van Emden HF, Honek A, editors. Ecology and behaviour of the ladybird beetles. Chichester: Wiley-Blackwell; 2012;275-342.Reznik SY, Dolgovskaya MY, Ovchinnikov AN, Belyakova NA. Weak photoperiodic response facilitates the biological invasion of the harlequin ladybird Harmonia axyridis (Pallas) (Coleoptera: Coccinellidae). J Appl Entomol. 2015;139(4):241-249. doi: 10.1111/jen.12158.Roy HE, Brown PM, Adriaens T, et al. The harlequin ladybird, Harmonia axyridis: global perspectives on invasion history and ecology. Biol Invas. 2016;18(4):997-1044. doi: 10.1007/s10530-016-1077-6.Saunders DS, Steel CGH, Vafopoulou X, Lewis RD. Insect clocks. Amsterdam: Elsevier; 2002.Sloggett JJ. Harmonia axyridis invasions: deducing evolutionary causes and consequences. Entomol Sci. 2012;15(3):261-273. doi: 10.1111/j.1479-8298.2012.00519.x.Sloggett JJ, Honek A. Genetic studies. In: Hodek I, van Emden HF, Honek A, editors. Ecology and behaviour of the ladybird beetles. Chichester: Wiley-Blackwell; 2012;13-53.Tauber MJ, Tauber CA, Masaki S. Seasonal adaptations of insects. New York: Oxford University Press; 1986.Turgeon J, Tayeh A, Facon B, et al. Experimental evidence for the phenotypic impact of admixture between wild and biocontrol Asian ladybird (Harmonia axyridis) involved in the European invasion. J Evol Biol. 2011;24(5):1044-1052. doi: 10.1111/j.1420-9101.2011.02234.x.Ukrainsky AS, Orlova-Bienkowskaja MJ. Expansion of Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera: Coccinellidae) to European Russia and adjacent regions. Biol Invas. 2014;16(5):1003-1008. doi: 10.1007/s10530-013-0571-3.Xiao L, He HM, Zhong PS, et al. Inheritance of photoperiodic control of larval diapause in the Asian corn borer Ostrinia furnacalis (Guenée). Bull Entomol Res. 2015;105(3):326-334. doi:10.1017/S0007485315000140.