Evaluating DNA extraction methods in bark beetles (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae): implications for COI amplification success

Autores
Stazione, Leonel Daniel; Lantschner, Maria Victoria; Corley, Juan Carlos; Soliani, Carolina
Año de publicación
2026
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Molecular tools are increasingly used in entomology for studies in taxonomy, genetics, ecology, and evolution. In this context, DNA extraction from individual insects is a crucial step, as yield and quality depend on the method employed. Achieving an optimal balance between both is challenging and requires consideration of several constraints when selecting an appropriate protocol. Bark beetles (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) represent a diverse group of forest insects, many of which are invasive and potential pests, for which individual-level molecular analyses are essential. However, DNA extraction in these insects is hindered by their small body size and the presence of complex compounds in the exoskeleton and digestive tract. In this study, we compared DNA extraction performance in five species: Hylurgus ligniperda (Fabricius, 1787), Hylastes ater (Paykull, 1800), Orthotomicus erosus (Wollaston, 1857), Orthotomicus laricis (Fabricius, 1792), and Cyrtogenius luteus (Blandford, 1894), by evaluating two different protocols. Our results show that method performance largely depends on the species, resulting in variation in DNA quantity and quality. The traditional method was more effective for PCR in smaller species, whereas the commercial kit performed better in larger beetles. Overall, our findings indicate that no single method is universally optimal and that species-specific optimization is required.
Las herramientas moleculares se utilizan cada vez más en entomología para estudios de taxonomía, genética, ecología y evolución. En este contexto, la extracción de ADN de los individuos es un paso crucial, ya que el rendimiento y la calidad dependen del método empleado. Encontrar un equilibrio entre ambos resulta complejo y requiere considerar diversas limitaciones al seleccionar el protocolo. Los escarabajos de la corteza (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) constituyen un grupo diverso de insectos forestales, algunos invasores y potenciales plagas, para los cuales los análisis moleculares resultan fundamentales. Sin embargo, su pequeño tamaño y la presencia de compuestos complejos en el exoesqueleto y tracto digestivo dificultan la extracción de ADN. En este estudio, comparamos el rendimiento de extracción de ADN en cinco especies: Hylurgus ligniperda (Fabricius, 1787), Hylastes ater (Paykull, 1800), Orthotomicus erosus (Wollaston, 1857), Orthotomicus laricis (Fabricius, 1792) y Cyrtogenius luteus (Blandford, 1894), evaluando dos protocolos. Los resultados muestran que la eficacia depende principalmente de la especie, reflejándose en variaciones en la cantidad y calidad del ADN. El método tradicional fue más eficaz en PCR para especies pequeñas, mientras que el kit comercial funcionó mejor en especies más grandes. En conjunto, nuestros resultados indican que no existe un método único óptimo, y que cada especie requiere optimización específica.
EEA Bariloche
Fil: Stazione, Leonel Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB). Grupo de Ecología de Poblaciones de Insectos; Argentina.
Fil: Stazione, Leonel Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB); Argentina
Fil: Stazione, Leonel Daniel. University of Florence. Department of Agricultural, Food, Environmental and Forest Sciences and Technologies; Italia
Fil: Lantschner, Maria Victoria. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB). Grupo de Ecología de Poblaciones de Insectos; Argentina.
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Fil: Corley, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB); Argentina
Fil: Soliani, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche. Grupo de Genética Ecológica y Mejoramiento Forestal; Argentina
Fil: Soliani, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB); Argentina
Fuente
Revista de la Sociedad Entomológica Argentina 85 (1) : e0110. (abril 2026)
Materia
Scolytidae
Forest Pests
DNA Extraction
PCR
Hylurgus
Hylastes
Orthotomicus erosus
Plagas Forestales
Extracción de ADN
Escarabajos de la Corteza
Hylurgus ligniperda
Hylastes ater
Orthotomicus laricis
Cyrtogenius luteus
Bark Beetles (Scolytidae)
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
OAI Identificador
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Bark beetles (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) represent a diverse group of forest insects, many of which are invasive and potential pests, for which individual-level molecular analyses are essential. However, DNA extraction in these insects is hindered by their small body size and the presence of complex compounds in the exoskeleton and digestive tract. In this study, we compared DNA extraction performance in five species: Hylurgus ligniperda (Fabricius, 1787), Hylastes ater (Paykull, 1800), Orthotomicus erosus (Wollaston, 1857), Orthotomicus laricis (Fabricius, 1792), and Cyrtogenius luteus (Blandford, 1894), by evaluating two different protocols. Our results show that method performance largely depends on the species, resulting in variation in DNA quantity and quality. The traditional method was more effective for PCR in smaller species, whereas the commercial kit performed better in larger beetles. Overall, our findings indicate that no single method is universally optimal and that species-specific optimization is required.Las herramientas moleculares se utilizan cada vez más en entomología para estudios de taxonomía, genética, ecología y evolución. En este contexto, la extracción de ADN de los individuos es un paso crucial, ya que el rendimiento y la calidad dependen del método empleado. Encontrar un equilibrio entre ambos resulta complejo y requiere considerar diversas limitaciones al seleccionar el protocolo. Los escarabajos de la corteza (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) constituyen un grupo diverso de insectos forestales, algunos invasores y potenciales plagas, para los cuales los análisis moleculares resultan fundamentales. Sin embargo, su pequeño tamaño y la presencia de compuestos complejos en el exoesqueleto y tracto digestivo dificultan la extracción de ADN. En este estudio, comparamos el rendimiento de extracción de ADN en cinco especies: Hylurgus ligniperda (Fabricius, 1787), Hylastes ater (Paykull, 1800), Orthotomicus erosus (Wollaston, 1857), Orthotomicus laricis (Fabricius, 1792) y Cyrtogenius luteus (Blandford, 1894), evaluando dos protocolos. Los resultados muestran que la eficacia depende principalmente de la especie, reflejándose en variaciones en la cantidad y calidad del ADN. El método tradicional fue más eficaz en PCR para especies pequeñas, mientras que el kit comercial funcionó mejor en especies más grandes. En conjunto, nuestros resultados indican que no existe un método único óptimo, y que cada especie requiere optimización específica.EEA BarilocheFil: Stazione, Leonel Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB). 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Las herramientas moleculares se utilizan cada vez más en entomología para estudios de taxonomía, genética, ecología y evolución. En este contexto, la extracción de ADN de los individuos es un paso crucial, ya que el rendimiento y la calidad dependen del método empleado. Encontrar un equilibrio entre ambos resulta complejo y requiere considerar diversas limitaciones al seleccionar el protocolo. Los escarabajos de la corteza (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae) constituyen un grupo diverso de insectos forestales, algunos invasores y potenciales plagas, para los cuales los análisis moleculares resultan fundamentales. Sin embargo, su pequeño tamaño y la presencia de compuestos complejos en el exoesqueleto y tracto digestivo dificultan la extracción de ADN. En este estudio, comparamos el rendimiento de extracción de ADN en cinco especies: Hylurgus ligniperda (Fabricius, 1787), Hylastes ater (Paykull, 1800), Orthotomicus erosus (Wollaston, 1857), Orthotomicus laricis (Fabricius, 1792) y Cyrtogenius luteus (Blandford, 1894), evaluando dos protocolos. Los resultados muestran que la eficacia depende principalmente de la especie, reflejándose en variaciones en la cantidad y calidad del ADN. El método tradicional fue más eficaz en PCR para especies pequeñas, mientras que el kit comercial funcionó mejor en especies más grandes. En conjunto, nuestros resultados indican que no existe un método único óptimo, y que cada especie requiere optimización específica.
EEA Bariloche
Fil: Stazione, Leonel Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche (IFAB). Grupo de Ecología de Poblaciones de Insectos; Argentina.
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