Estudos taxonômicos de ácaros Tetranychidae no Brasil e filogenia e estrutura genética do ácaro rajado, Tetranychus urticae Koch, inferidas a partir de sequências do DNA ribossômico e mitocondrial

Abstract

A família Tetranychidae compreende um grande número de espécies estritamente fitófagas e inclui pragas importantes para a agricultura nacional e mundial. O ácaro rajado, Tetranychus urticae Koch (Prostigmata: Tetranychidae), é uma espécie de distribuição cosmopolita, polífaga e que se destaca pelos elevados prejuízos ocasionados às lavouras. No Brasil, T. urticae está entre os três principais ácaros pragas. Muitos aspectos sobre sistemática, biologia, hábitos alimentares e controle têm sido investigados para a espécie. Apesar dos incontestáveis avanços procedentes de estudos com ácaros tetraniquídeos no Brasil, é importante expandir as pesquisas para novas regiões do país em plantas hospedeiras ainda não avaliadas. A exploração de novas áreas de conhecimento como os estudos moleculares que permitem o acesso a informações de variabilidade genética, filogenia e estrutura de populações também pode contribuir para o conhecimento dessa importante família de ácaros no país. No presente estudo, realizou-se um levantamento de Tetranychidae em 15 Estados e no Distrito Federal e foram coletadas 550 amostras de 120 espécies vegetais. Infestações por ácaros tetraniquídeos foram confirmadas em 207 destas amostras e 20 espécies da subfamília Tetranychinae foram identificadas em 58 hospedeiros diferentes. Foram registrados novos hospedeiros para tetraniquídeos no Brasil, na América do Sul e no mundo, para 11 espécies: Eutetranychus banksi (McGregor); Mononychellus tanajoa (Bondar); Oligonychus anonae Paschoal; O. mangiferus (Rahman & Sapra); Tetranychus bastosi Tuttle, Baker & Sales; T. evansi Baker & Pritchard; T. ludeni Zacher; T. mexicanus (McGregor); T. neocaledonicus André; e T. urticae Koch. Novas ocorrências foram registradas em localidades no Brasil para Eotetranychus tremae De Leon; O. anonae; Panonychus ulmi (Koch); e T. gloveri Baker & Pritchard. Eotetranychus smithi Pritchard & Baker foi relatado pela primeira vez no Brasil. Quatro novas espécies foram descritas: duas do gênero Oligonychus Berlese, em uva (Vitis vinifera L.) e rosa (Rosa sp.) em Minas Gerais; e duas dos gêneros Monoceronychus McGregor e Schizotetranychus Tragardh, ambas em capim coqueirinho (Eustachys distichophylla Lag. Nees) no Rio Grande do Sul. Visando a obtenção de informações sobre a variabilidade genética, filogenia e estrutura de populações de T. urticae no Brasil e no mundo foram realizadas análises filogenéticas e de variância molecular (AMOVA) baseadas em sequências do DNA ribossômico (ITS) e mitocondrial (COI) de 22 populações coletadas no Brasil e 33 na Região Paleártica (França, Espanha Peninsular, Ilhas Canárias, Grécia, Síria, Tunísia, Polônia e Noruega). Primeiramente, as sequências de T. urticae obtidas foram analisadas conjuntamente com aquelas de espécies próximas pertencentes ao grupo telarius disponíveis no GenBank, incluindo o seu possível sinônimo, T. cinnabarinus Boisduval. Nessa investigação foram detectadas incoerências que levaram ao questionamento da confiabilidade de dados moleculares disponibilizados no GenBank. Entre as sequências incluídas nas analises moleculares, cerca de 30% de erro aparente de identificação taxonômica foi detectado, especialmente para T. urticae, T. cinnabarinus, T. kanzawai Kishida e T. truncatus Ehara. As possíveis causas foram discutidas e sugestões apontadas para aumentar a confiabilidade das informações nos bancos públicos de dados moleculares e no delineamento de novos estudos. Em seguida, considerando um conjunto de dados constituído unicamente por sequências de T. urticae, foram conduzidas as analises moleculares que indicaram a ocorrência de estruturação genética nas populações de T. urticae em função da localidade geográfica de ocorrência das mesmas. Entretanto, o efeito da planta hospedeira não foi observado. A diversidade haplotípica, inferida pelas duas regiões do genoma (ITS e COI) analisadas foi maior entre os países banhados pelo mar Mediterrâneo. Não se observou variabilidade genética entre as populações de T. urticae coletadas nas cinco Regiões do Brasil quando se avaliou a região ITS. A presença de dois haplótipos mitocondriais (COI) foi constatada no Brasil, um compartilhado com a França, Espanha e Ilhas Canárias e outro com o Japão. Foi discutida a necessidade de novas pesquisas incluindo coletas e analises de material proveniente de regiões geográficas do mundo ainda não amostradas e de um maior número de populações em alguns países já investigados. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The Tetranychidae family contains a large number of strictly phytophagous mites and includes important pests to the national and global agriculture. The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Prostigmata: Tetranychidae), is a cosmopolitan and polyphagous species, and is remarkable for the high losses caused to the crops. In Brazil T. urticae is one of the three main pest mites. Many aspects about systematic, biology, feeding habits, and control have been studied to this species. Although the unquestionable progress on the studies on tetranychid mites in Brazil, is important expand the research to new regions in the country in plant hosts not yet evaluated. Exploiting new areas of knowledge as molecular aspects allow to access information on genetic variability, phylogeny and genetic structure of populations may also contribute to the knowledge of this important family of phytophagous mites in the country. In this study it was conducted a survey of Tetranychidae mites on 15 States and the Federal District and 550 samples of 120 plant species were collected. Tetranychid mite infestations were confirmed on 58 plant species. New hosts to tetranychid in Brazil, South America or worldwide were reported to 11 mite species: Eutetranychus banksi (McGregor); Mononychellus tanajoa (Bondar); Oligonychus anonae Paschoal; O. mangiferus (Rahman & Sapra); Tetranychus bastosi Tuttle, Baker & Sales; T. evansi Baker & Pritchard; T. ludeni Zacher; T. mexicanus (McGregor); T. neocaledonicus André; and T. urticae Koch. New localities in Brazil were recorded to Eotetranychus tremae De Leon; O. anonae; Panonychus ulmi (Koch); and T. gloveri Baker & Pritchard. Eotetranychus smithi Pritchard & Baker was reported for the first time in Brazil. Four new species were identified as new for science: two belonging to Oligonychus Berlese genus, on grape (Vitis vinifera L.) and rose (Rosa sp.) from Minas Gerais; and two belonging to Monoceronychus McGregor and Schizotetranychus Tragardh genera, both from weeping fingergrass (Eustachys distichophylla Lag. Nees) from Rio Grande do Sul. Aiming to obtain information on genetic variability, phylogeny and structure of populations of T. urticae in Brazil and worldwide phylogenetic and molecular variance analysis (AMOVA) were conducted from DNA ribosomal (ITS) and mitochondrial sequences (COI). Samples of T. urticae from Brazil (22) and the Paleartic region (33) (France, Peninsular Spain, Canary Islands, Greece, Syria, Tunisia, Poland and Norwegian) were studied. Firstly T. urticae sequences obtained during this study were jointly analyzed with sequences of close species belonging to telarius group available in GenBank, including those of T. cinnabarinus Boisduval, a supposed synonym. Inconsistencies were detected during this investigation whose lead to make questions on the reliability of molecular data available in GenBank. About 30% of probable mistakes on the taxonomic identification were detected on sequences included in the analysis, especially to T. urticae, T. cinnabarinus, T. kanzawai Kishida and T. truncatus Ehara. Probable causes to these mistakes were discussed and suggestions to increase the reliability of information from public molecular databases were pointed. Then, considering a dataset established with only T. urticae sequences, the molecular analysis were performed and the results indicated the occurrence of genetic structure of the T. urticae analyzed populations according to its geographic collection locality. However, the effect of the host plant was not observed. The haplotypic diversity inferred since genomic regions (ITS and COI) was higher among the Mediterranean countries. Genetic variability was not observed among populations from different regions in Brazil from where the ITS region was assessed. Two COI haplotypes were found in the Brazilian populations, one of them also present in France, Spain and the Canary Islands and the other in Japan. Further studies are needed to fully validate the obtained results with biological material from unexplored geographical regions and increasing the number of populations collected for studied countries.