Published September 24, 2012 | Version v1
Publication Open

Pyrosequencing-Based Analysis of the Microbiome Associated with the Horn Fly, Haematobia irritans

  • 1. University of Maryland, College Park
  • 2. Tamil Nadu Veterinary and Animal Sciences University
  • 3. Knipling-Bushland U.S. Livestock Insects Research Laboratory
  • 4. Arkansas Agricultural Experiment Station
  • 5. Louisiana State University

Description

The horn fly, Haematobia irritans, is one of the most economically important pests of cattle. Insecticides have been a major element of horn fly management programs. Growing concerns with insecticide resistance, insecticide residues on farm products, and non-availability of new generation insecticides, are serious issues for the livestock industry. Alternative horn fly control methods offer the promise to decrease the use of insecticides and reduce the amount of insecticide residues on livestock products and give an impetus to the organic livestock farming segment. The horn fly, an obligatory blood feeder, requires the help of microflora to supply additional nutrients and metabolize the blood meal. Recent advancements in DNA sequencing methodologies enable researchers to examine the microflora diversity independent of culture methods. We used the bacterial 16S tag-encoded FLX-titanium amplicon pyrosequencing (bTEFAP) method to carry out the classification analysis of bacterial flora in adult female and male horn flies and horn fly eggs. The bTEFAP method identified 16S rDNA sequences in our samples which allowed the identification of various prokaryotic taxa associated with the life stage examined. This is the first comprehensive report of bacterial flora associated with the horn fly using a culture-independent method. Several rumen, environmental, symbiotic and pathogenic bacteria associated with the horn fly were identified and quantified. This is the first report of the presence of Wolbachia in horn flies of USA origin and is the first report of the presence of Rikenella in an obligatory blood feeding insect.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ذبابة القرن، المهيجة للدم، هي واحدة من أهم الآفات الاقتصادية للماشية. كانت المبيدات الحشرية عنصرًا رئيسيًا في برامج إدارة ذبابة القرن. إن المخاوف المتزايدة بشأن مقاومة المبيدات الحشرية، وبقايا المبيدات الحشرية على المنتجات الزراعية، وعدم توفر الجيل الجديد من المبيدات الحشرية، هي قضايا خطيرة لصناعة الثروة الحيوانية. توفر طرق مكافحة ذبابة القرن البديلة الوعد بتقليل استخدام المبيدات الحشرية وتقليل كمية بقايا المبيدات الحشرية على المنتجات الحيوانية وإعطاء دفعة لقطاع تربية الماشية العضوية. تتطلب ذبابة القرن، وهي وحدة تغذية دم إلزامية، مساعدة البكتيريا الدقيقة لتوفير مغذيات إضافية واستقلاب وجبة الدم. تمكن التطورات الأخيرة في منهجيات تسلسل الحمض النووي الباحثين من فحص تنوع النباتات الدقيقة بشكل مستقل عن أساليب الاستزراع. استخدمنا طريقة التسلسل الحراري للبكتريا 16S المشفرة بعلامة FLX - Titanium amplicon (bTEFAP) لإجراء تحليل تصنيف النباتات البكتيرية في ذباب القرن الأنثوي والذكري البالغ وبيض ذبابة القرن. حددت طريقة bTEFAP تسلسلات 16S rDNA في عيناتنا والتي سمحت بتحديد مختلف أصناف بدائيات النوى المرتبطة بمرحلة الحياة التي تم فحصها. هذا هو أول تقرير شامل عن النباتات البكتيرية المرتبطة بذبابة القرن باستخدام طريقة مستقلة عن الثقافة. تم تحديد وقياس العديد من البكتيريا الكرشية والبيئية والتكافلية والمسببة للأمراض المرتبطة بذبابة القرن. هذا هو أول تقرير عن وجود Wolbachia في ذباب القرن من أصل أمريكي وهو أول تقرير عن وجود Rikenella في حشرة تغذية الدم الإلزامية.

Translated Description (French)

La mouche des cornes, Haematobia irritans, est l'un des ravageurs les plus importants du bétail sur le plan économique. Les insecticides ont été un élément majeur des programmes de gestion de la mouche des cornes. Les préoccupations croissantes concernant la résistance aux insecticides, les résidus d'insecticides sur les produits agricoles et la non-disponibilité d'insecticides de nouvelle génération sont des problèmes graves pour l'industrie de l'élevage. Les méthodes alternatives de lutte contre les mouches des cornes offrent la promesse de réduire l'utilisation d'insecticides et de réduire la quantité de résidus d'insecticides sur les produits d'élevage et de donner un élan au segment de l'élevage biologique. La mouche des cornes, un alimentateur de sang obligatoire, a besoin de l'aide de la microflore pour fournir des nutriments supplémentaires et métaboliser la farine de sang. Les progrès récents dans les méthodologies de séquençage de l'ADN permettent aux chercheurs d'examiner la diversité de la microflore indépendamment des méthodes de culture. Nous avons utilisé la méthode de pyroséquençage de l'amplicon du FLX-titane (bTEFAP) à codage par marqueurs 16S pour effectuer l'analyse de classification de la flore bactérienne chez les mouches à cornes femelles et mâles adultes et les œufs de mouches à cornes. La méthode bTEFAP a identifié des séquences d'ADNr 16S dans nos échantillons qui ont permis l'identification de divers taxons procaryotes associés au stade de vie examiné. Il s'agit du premier rapport complet sur la flore bactérienne associée à la mouche des cornes à l'aide d'une méthode indépendante de la culture. Plusieurs bactéries du rumen, environnementales, symbiotiques et pathogènes associées à la mouche de la corne ont été identifiées et quantifiées. Il s'agit du premier signalement de la présence de Wolbachia chez les mouches à cornes d'origine américaine et du premier signalement de la présence de Rikenella chez un insecte obligatoire qui se nourrit de sang.

Translated Description (Spanish)

La mosca del cuerno, Haematobia irritans, es una de las plagas más importantes económicamente del ganado. Los insecticidas han sido un elemento importante de los programas de manejo de la mosca del cuerno. La creciente preocupación por la resistencia a los insecticidas, los residuos de insecticidas en los productos agrícolas y la falta de disponibilidad de insecticidas de nueva generación son problemas graves para la industria ganadera. Los métodos alternativos de control de la mosca del cuerno ofrecen la promesa de disminuir el uso de insecticidas y reducir la cantidad de residuos de insecticidas en los productos ganaderos y dar un impulso al segmento de la ganadería ecológica. La mosca del cuerno, un alimentador de sangre obligatorio, requiere la ayuda de la microflora para suministrar nutrientes adicionales y metabolizar la harina de sangre. Los avances recientes en las metodologías de secuenciación de ADN permiten a los investigadores examinar la diversidad de la microflora independientemente de los métodos de cultivo. Utilizamos el método de pirosecuenciación del amplicón FLX-titanio codificado por la etiqueta 16S bacteriana (bTEFAP) para llevar a cabo el análisis de clasificación de la flora bacteriana en moscas de cuerno hembras y machos adultos y huevos de mosca de cuerno. El método bTEFAP identificó secuencias de ADNr 16S en nuestras muestras que permitieron la identificación de varios taxones procariotas asociados con la etapa de vida examinada. Este es el primer informe exhaustivo de la flora bacteriana asociada con la mosca del cuerno utilizando un método independiente del cultivo. Se identificaron y cuantificaron varias bacterias ruminales, ambientales, simbióticas y patógenas asociadas con la mosca del cuerno. Este es el primer informe de la presencia de Wolbachia en moscas del cuerno de origen estadounidense y es el primer informe de la presencia de Rikenella en un insecto de alimentación sanguínea obligatoria.

Files

journal.pone.0044390&type=printable.pdf

Files (1.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0284549046ad7e58a6306ecbdf7b5760
1.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل القائم على التسلسل الحراري للميكروبيوم المرتبط بذبابة القرن، مهيجات الدم
Translated title (French)
Analyse basée sur le pyroséquençage du microbiome associé à la mouche de la corne, hématobie irritante
Translated title (Spanish)
Análisis basado en pirosecuenciación del microbioma asociado con la mosca del cuerno, Haematobia irritans

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2074768931
DOI
10.1371/journal.pone.0044390

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1525734744
  • https://openalex.org/W1543964373
  • https://openalex.org/W164697177
  • https://openalex.org/W1728672115
  • https://openalex.org/W1838481787
  • https://openalex.org/W1879993773
  • https://openalex.org/W192912163
  • https://openalex.org/W1953702613
  • https://openalex.org/W1965983253
  • https://openalex.org/W1976255830
  • https://openalex.org/W1977078629
  • https://openalex.org/W1984540849
  • https://openalex.org/W2001505175
  • https://openalex.org/W2002504652
  • https://openalex.org/W2006492320
  • https://openalex.org/W2011324606
  • https://openalex.org/W2012192066
  • https://openalex.org/W2013026364
  • https://openalex.org/W2013805140
  • https://openalex.org/W2015560964
  • https://openalex.org/W2017793344
  • https://openalex.org/W2017971345
  • https://openalex.org/W2021731857
  • https://openalex.org/W2023999573
  • https://openalex.org/W2024269282
  • https://openalex.org/W2024509993
  • https://openalex.org/W2030154486
  • https://openalex.org/W2030874410
  • https://openalex.org/W2032445368
  • https://openalex.org/W2034651290
  • https://openalex.org/W2038691927
  • https://openalex.org/W2039407727
  • https://openalex.org/W2040330925
  • https://openalex.org/W2047526274
  • https://openalex.org/W2055028326
  • https://openalex.org/W2055666215
  • https://openalex.org/W2056246809
  • https://openalex.org/W2056740457
  • https://openalex.org/W2064074221
  • https://openalex.org/W2069296372
  • https://openalex.org/W2070797450
  • https://openalex.org/W2075519966
  • https://openalex.org/W2078325900
  • https://openalex.org/W2079054792
  • https://openalex.org/W2080283023
  • https://openalex.org/W2081669634
  • https://openalex.org/W2083665381
  • https://openalex.org/W2084815147
  • https://openalex.org/W2097154739
  • https://openalex.org/W2097357403
  • https://openalex.org/W2098213808
  • https://openalex.org/W2101479214
  • https://openalex.org/W2105807803
  • https://openalex.org/W2107631877
  • https://openalex.org/W2107954245
  • https://openalex.org/W2108670783
  • https://openalex.org/W2115003030
  • https://openalex.org/W2117566433
  • https://openalex.org/W2121999065
  • https://openalex.org/W2130767358
  • https://openalex.org/W2131342905
  • https://openalex.org/W2131988453
  • https://openalex.org/W2135829020
  • https://openalex.org/W2142678478
  • https://openalex.org/W2148256799
  • https://openalex.org/W2159814334
  • https://openalex.org/W2165065263
  • https://openalex.org/W2166952935
  • https://openalex.org/W2344370110
  • https://openalex.org/W2404333085
  • https://openalex.org/W3189739563
  • https://openalex.org/W3199943451
  • https://openalex.org/W596061721