Date of Award

10-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Dr. Mahammad Ali Al-Deeb

Abstract

Red Palm Weevil (RPW), Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Curculionidae), threatens palm trees worldwide. A better understanding of this insect can help with designing an adequate management strategy. This study aimed to a better understand the morphological diversity of RPW and examined RNAi-mediated gene silencing of two cuticle-related genes, vestigial (vg) gene, and Laccase (Lac2) gene by injecting the last larval stage with double-stranded RNA (dsRNA). For the morphological diversity study, adults of RPW were collected and classified by their prothoracic spots. Additional morphological characters were measured such as Pronotum Length (PL), Pronotum Width (PW), Elytra Length (EL), Elytra Width (EW), and total Length (L), as well as observing the density of the hair-like structure on the male rostrum. The data were analyzed using descriptive statistics, scatterplots to present data distribution within the typologies, box-and-whisker plots to show the distribution of the body length, Student t-test conducted to compare the body length (TL) between typologies, and percentage to reflect hair-like structure density. For RNAi experiments, total RNA was extracted and double-stranded RNA (dsRNA) was prepared to inject the RPW larva. For vg gene, two doses were used (1,800 ng and 5,600 ng), and 5,600 ng for Lac2 gene. To measure the expression level, quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR) was performed. The morphological study showed the presence of seven prothoracic spot typologies and addressed the morphological differences and the three levels of rostral setae on the male's rostrum. Besides that, dsRNA had successfully silenced the vg and lac2 genes in R. ferrugineus, resulting in adults emerging with developmental abnormalities that can affect the insect's survival and reproduction.

Arabic Abstract

تهدد سوسة النخيل الحمراء أشجار النخيل في جميع أنحاء العالم. يمكن أن يوفر لنا الفهم الأفضل لهذه الحشرة استراتيجية إدارة مناسبة. هدفت هذه الدراسة إلى فهم أفضل للتنوع المورفولوجي لسوسة النخيل الحمراء واختبار إسكات الجينات بوساطة تدخل الحمض النووي الريبي للجينات المرتبطة بالبشرة وهما جين (vg) vestigial وجين (Lac2) Laccase عن طريق حقن (dsRNA) في المرحلة الأخيرة من الطور اليرقي. لدراسة التنوع المورفولوجي، تم جمع سوسة النخيل الحمراء البالغة وتصنيفها حسب أنماط البقع الداكنة في المنطقة الصدرية. كما تم قياس بعض الصفات المورفولوجية مثل طول القصبة (PL)، وعرضها (PW)، وطول جناح لإليترا (EL)، وعرضها (EW)، والطول الكلي بدون الخطم (L)، وكثافة الشعر في خطم الذكور. تم تحليل البيانات باستخدام الإحصائيات الوصفية، واستخدام مخطط (scatterplots) لعرض توزيع البيانات ضمن الأنماط، ومخطط (box-and-whisker) لإظهار توزيع طول الجسم، وتم إجراء (Student t-test) لمقارنة طول الجسم (L) بين الأنماط. أما بالنسبة إلى تدخل الحمض النووي الريبي، تم استخلاص RNA من بالغات سوسة النخيل الحمراء من ثم تحضير الحمض النووي الريبي مزدوج الشريط (dsRNA) وحقن يرقات الطور الأخيرة. حددت دراسة مورفولوجية الحشرة سبع أنماط للبقع في المنطقة الصدرية وتناولت الاختلافات المورفولوجية، وأوضحت المستويات الثلاثة من الهياكل الشبيهة بالشعر في خطم الذكر. إلى جانب ذلك، نجح الحمض النووي الريبي في الإسكات الجيني لجينيّ (Lac2,vg) في سوسة النخيل الحمراء، مما أدى إلى ظهور تشوهات في النمو البالغات والتي يمكن أن تؤثر على بقاء الحشرة وتكاثرها.

Download
COinS