Comparative AFLP reveals paternal sex ratio chromosome specific DNA sequences in the parasitoid wasp Trichogramma kaykai

摘要

The parasitoid wasp Trichogramma kaykai with a haplo-diploid sex determination has a B chromosome called the paternal sex ratio (PSR) chromosome that confers paternal genome loss during early embryogenesis, resulting in male offspring. So far, it is not well known whether the PSR chromosome has unique DNA sequence characteristics. By comparative AFLP fingerprinting of genomic DNA from wasps with and without the PSR chromosome, we isolated DNA from PSR-specific bands. Fourteen of such DNA fragments were analysed to confirm their PSR specificity. Seven were sequenced and two (PT-AFLP 1 and PT-AFLP1 3) were identified as parts of retrotransposon genes based on BLAST searches. Internal primers designed from a third AFLP fragment allowed PCR amplification of a PSR chromosome specific marker, which can be used to screen for the PSR trait in male wasps. Southern analysis revealed a dispersed repetitive nature of this third sequence in the T. kaykai genome, suggesting that it is part of a transposon. A fourth AFLP fragment (PT-AFLP 5) appears to be a large repetitive sequence on the PSR chromosome. This sequence is also found in the genome of both T. kaykai and the closely related species Trichogramma deion, but its distribution on the PSR chromosome strongly resembles that of T. deion rather than that of T. kaykai. Our results provide further insight into the repetitive nature of sequences comprising B chromosomes and their similarities with their host and closely related species.La guêpe parasitoïde Trichogramma kaykai présente un système de détermination du sexe haplo-diploïde où un chromosomes B, appelé chromosome sexuel paternel (PSR), confère la perte du génome paternel au cours des premiers stades de l'embryogenèse et résulte en une descendance mâle. Il n'est pas bien clair à ce jour si le chromosome PSR présente des caractéristiques uniques au niveau de sa séquence d'ADN. Par comparaison des empreintes AFLP obtenues avec l'ADN génomique provenant de guêpes avec ou sans chromosome PSR, les auteurs ont isolé l'ADN des amplicons spécifiques au PSR. Quatorze de ces amplicons ont été analysés pour confirmer qu'ils étaient spécifiques du PSR. Sept ont été séquencés et il a été trouvé que deux de ceux-ci (PT-AFLP 1 et PT-AFLP 3) correspondaient à des séquences géniques partielles de rétrotransposons sur la base de recherches BLAST. Des amorces internes synthétisées à partir d'un troisième amplicon AFLP ont permis d'amplifier un marqueur spécifique du chromosome PSR, lequel permet d'identifier ce caractère chez les guêpes mâles. Une analyse Southern a révélé que cette séquence était répétée et dispersée dans le génome du T. kaykai, ce qui suggère qu'il s'agit d'un segment de transposon. Un quatrième fragment AFLP (PT-AFLP 5) semble correspondre à une grande séquence répétée sur le chromosome PSR. Cette séquence est présente tant dans les génomes du T. kaykai que de l'éspèce voisine Trichogramma deion, bien que sa distribution sur le chromosome PSR ressemble davantage à celle observée chez le T. deion que chez le T. kaykai. Ces résultats apportent un éclairage additionnel sur la nature répétitive des séquences constituant le chromosome PSR et leur similitude avec les séquences de l'hôte et d'espèces apparentées.