Single-step PCR differentiation of Cotesia sesamiae (Cameron) and Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) using polydnavirus markers

Abstract

Cotesia sesamiae (Cameron) and Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) are the main larval parasitoids of cereal stemborers in sub-Saharan Africa. Cotesia sesamiae is endemic to eastern and southern Africa, while C. flavipes was introduced into the region for biological control against the exotic lepidopteran Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Crambidae). The two are sibling parasitoids, difficult to distinguish morphologically. The introduced insect could potentially lead its African biotype to extinction because of their similar ecological niche. In order to distinguish the two species, multiplex primer-specific and PCR-RFLP tests were developed. Rapid identification of the two species was possible using primer-specific tests on DNA extracts as well as on pieces of tissue in a single PCR step followed by gel electrophoresis. The CRV1 gene of the polydnavirus, a symbiont to the wasps, was used as the marker. The results show that the morphological identifications, validated by molecular tests, are accurate in 93% of cases.

Résumé

Simple analyse par PCR pour distinguer Cotesia sesamiae (Cameron) (Hymenoptera : Braconidae) de Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera : Braconidae) en utilisant des marqueurs du polydnavirus Cotesia sesamiae (Cameron) et C. flavipes Cameron (Hymenoptera : Braconidae) sont parmi les principaux parasitoïdes larvaires des foreurs de tige de céréales cultivées en Afrique Sub-Saharienne. L’un est endémique, l’autre fut introduit à des fins de lutte biologique contre un lépidoptère exotique foreur de tige, Chilo partellus (Swinhoe). Les deux parasitoïdes sont difficilement distinguables morphologiquement. Cotesia flavipes présente une niche écologique similaire à l’un des biotypes de C. sesamiae. Il peut potentiellement le menacer d’extinction. Afin de distinguer les espèces à l’aide de tests fiables et de mieux suivre l’évolution de leurs effectifs, nous avons développé un test PCR-RFLP et un test multiplex-amorce spécifique. Le test amorcespécifi que a permis l’identification rapide des deux espèces à partir d’ADN extrait ou de morceaux de tissus en une seule étape de PCR suivie d’une électrophorèse sur gel. Les résultats montrent que les identifications morphologiques ne sont correctes que dans 93% des cas.

Keywords:

• Species differentiation
• Cotesia flavipes
• Cotesia sesamiae
• multiplex PCR
• polydnavirus