Phylogenetic analysis and designing new primers for molecular identification of Drosophila suzukii

The family Drosophilidae includes over 3750 species worldwide and over 2000 of these are species of Drosophila. Spotted wing drosophila (SWD), Drosophila suzukii is one of the most dangerous species in this family. The insects live on undamaged ripening fruits, using its peculiar serrated ovipositor to break the skin of fresh ripening fruits and lay eggs in it. Drosophila species are very difficult and practically impossible to detect at larval stages. The present investigation was conducted at the All-Russian Plant Quarantine Center and Agrarian and Technological Institute of RUDN University, Moscow, Russia in 2018-2020. The aim of this study was to investigate the method of accurate and rapid identification of D. suzukii, and to design specific primer pairs for pest identification by Real-Time PCR method. The real-time quantitative PCR is a fast, sensitive, repeatable and accurate method for quantifying gene transcript levels. In this study, we designed specific primers (4.Dsuz.FRP) for Real-Time PCR to identify D. suzukii from other relative species. Although D. suzukii is absent in the Russian Federation and has not been reported so far, the project could be a precautionary measure.

Семейство Drosophilidae насчитывает более 3750 видов по всему миру, из них к роду Drosophila относится более 2000 видов, причем, Drosophila suzukii считается одним из самых опасных представителей этого семейства. Личинок вредителя крайне трудно или практически невозможно обнаружить, так как азиатская ягодная дрозофила большую часть жизненного цикла проводит внутри плода. Вылупляющиеся из яиц личинки Drosophila suzukii питаются здоровыми плодами, вызывая размягчение тканей и загнивание плодов. Эксперименты проводились на базе Всероссийского центра карантина растений и в Аграрно-технологическом институте Российского университета дружбы народов в 2018-2020 гг. Цель исследования - подобрать метод точной и быстрой диагностики вредителя, разработать специфические пары праймеров для ПЦР в реальном времени. На сегодняшний день количественная ПЦР - это быстрый, высокочувствительный, воспроизводимый и наиболее точный метод диагностики. По результатам исследования были разработаны специфические праймеры (4.Dsuz.FRP), позволяющие с высокой точностью отличать D. suzukii от других родственных видов при использовании метода ПЦР в реальном времени. Хотя появление D. suzukii не было зафиксировано на территории Российской Федерации, исследование дает возможность быстро и с высокой точностью идентифицировать вредителя в случае его возможного завоза, а также поможет предотвратить его последующее распространение.