Sistemática morfológica e molecular de ácaros fitófagos do gênero Brevipalpus Donnadieu de importância econômica e quarentenária para o Brasil

Abstract

O gênero de maior importância na família Tenuipalpidae é Brevipalpus Donnadieu. Esse gênero é composto por cerca de 300 espécies distribuídas por todo o mundo. Ácaros Brevipalpus apresentam importância agrícola por danificarem diversas culturas e, principalmente, por algumas espécies agirem como vetoras de importantes vírus fitopatogênicos. No Brasil, as principais espécies de Brevipalpus são B. phoenicis (Geijskes), B. obovatus Donnadieu e B. californicus (Banks). A espécie B. chilensis Baker é de expressão quarentenária para o Brasil e apresenta alto risco de introdução no país, através do trânsito de material vegetal. As espécies de Brevipalpus são morfologicamente muito próximas e, algumas delas, têm sido confundidas e erroneamente identificadas. Esta dificuldade de identificação das espécies de Brevipalpus tem causando dificuldades para o desembaraço de commodities brasileiras e para a interceptação de espécies quarentenárias em pontos de entrada no Brasil. Este trabalho teve como objetivo geral dar subsídio para a rápida e acurada identificação de espécies de Brevipalpus e contribuir para a sistemática do grupo. São apresentados três capítulos, cujos objetivos específicos foram: 1) contribuir para o conhecimento de hospedeiros e distribuição de ácaros Brevipalpus no Brasil, através de coletas, bem como através de compilação de informações; 2) descrever a variabilidade fenotípica de B. chilensis entre populações de diferentes hospedeiros e localidades no Chile, usando métodos de morfometria multivariada, e investigar se a variação observada estava relacionada com o hospedeiro ou localidade de origem; 3) contribuir para o conhecimento da sistemática molecular de Brevipalpus e avaliar o potencial da região Citocromo Oxidase subunidade I (CO-I) do DNA mitocondrial para a definição de primers espécieespecíficos para a identificação de Brevipalpus. Nos levantamentos realizados foram encontrados Brevipalpus em 70 plantas hospedeiras, tendo sido identificadas quatro espécies nas plantas amostradas: B. californicus, B. cassia, B. obovatus e B. phoenicis. São relatados cinco novos hospedeiros para B. phoenicis, dois para B.californicus, um para B. cassia e um para B. obovatus. Até o momento, no Brasil, os ácaros Brevipalpus apresentam cerca de 250 hospedeiros distribuídos em 133 localidades. Os resultados das análises morfométricas indicam que B. chilensis apresenta variabilidade morfométrica intra e interpopulacional. Não se observou a formação de agrupamentos isolados de populações, que justificassem a distinção de categorias subespecíficas. As análises mostraram que a variabilidade morfométrica em B. chilensis apresenta relação com a planta hospedeira. Entretanto, não se observou a ocorrência de um padrão de variabilidade morfométrica relacionada com a localidade de origem das amostras. A caracterização morfométrica de B. chilensis revelou o potencial de caracteres, anteriormente não explorados, como úteis para distinção entre o ácaro quarentenário B. chilensis e B. obovatus. Para os estudos de sistemática molecular, um segmento CO-I de 430pb foi amplificado e seqüenciado. Foram obtidas 49 seqüências da região CO-I. Nas análises foram incluídas 41 seqüências de Brevipalpus recuperadas do GeneBank. As análises filogenéticas evidenciaram a formação de dois grupos principais: 1) B. phoenicis e 2) B. chilensis e B. aff. chilensis, B. obovatus, B. californicus e B. aff. phoenicis. Os resultados apoiam a atual classificação taxonômica das espécies B. obovatus e B. chilensis, indicando a independência desses dois táxons, bem como, apoiando a hipótese de que o fenótipo B. phoenicis seja um complexo de espécies. O polimorfismo da região CO-I entre as espécies de Brevipalpus estudadas indica que esta região não apresenta potencial para a definição de primers espécie-específico, outra região do genoma deverá ser explorada para diagnóstico. A região CO-I é filogeneticamente informativa. Perspectivas para continuidade de estudos de sistemática morfológica e molecular envolvendo ácaros Brevipalpus são apontadas. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Brevipalpus Donnadieu is the most importante genus in the Tenuipalpidae family. This genus presents about 300 species distributed around the world. Brevipalpus mites present agricultural importance because they are pests of several crops and especially due to their role as vectors of serious plant viroses. In Brazil, the main Brevipalpus species are B. phoenicis (Geijskes), B. obovatus Donnadieu and B. californicus (Banks). Brevipalpus chilensis Baker is of quarantine expression to Brazil and presents a high risk of introduction into the country through the movement of plant material. Brevipalpus species are morphologically very close which has caused some misidentification. This difficulty in identifying Brevipalpus species has caused problems to the Brazilian exportations and to the interception of quarantine species in the entry points in Brazil. The main goal of this work was to give support to a fast and accurate identification of Brevipalpus species and contribute to the systematic of the group. Three chapters are presented and their specific objectives were: 1) contribute to the knowledge on the host range and distribution of Brevipalpus mites in Brazil through collections as well as data compilation; 2) describe B. chilensis phenotypic variability among populations of different hosts and localities in Chile, using morphometric multivariate analysis and investigate whether or not the observed variation is associated with the host or geographic origin; 3) contribute to the knowledge on the molecular systematic of Brevipalpus and evaluate the potential of the mitochondrial DNA Cytochrome Oxidase subunit I (CO-I) to define speciesspecific primers to the identification of Brevipalpus. Brevipalpus mites were found in 70 host plants, and four species were identified from the sampled plants: B. californicus, B. cassia, B. obovatus and B. phoenicis. Five new hosts are reported to B. phoenicis, two to B. californicus, one to B. cassia and one to B. obovatus. Up to now, in Brazil Brevipalpus mites present about 250 hosts distributed in 133 localities. Results of morphometric analysis indicate that B. chilensis presents intrainterpopulational morphometric variability. It was not possible to detect the presence of isolated clusters among the studied populations, which could justify distintion of subspecific categories. Data analysis showed that the morphometric variation in B. chilensis is related to the host plants, and not to their geographic origin. The morphometric characterization of B. chilensis revealed the potential of characters, previously not explored, as useful to the distinction between the quarantine mite B. chilensis and B. obovatus. In the molecular systematic studies, a CO-I fragment of 430pb was amplified and sequenced. A total of 49 Brevipalpus samples were obtained. In the analysis there were included 41 Brevipalpus sequences retrieved from the GeneBank. Two main clades were observed - 1) B. phoenicis; 2) B. chilensis and B. aff. chilensis, B. obovatus, B. californicus, B. aff. phoenicis. Results support the present taxonomy of B. obovatus and B. chilensis as distinct taxa as well as the hypothesis of a species complex within B. phoenicis phenotypes. CO-I polymorphism among the studied Brevipalpus species seems to perform poorly in defining species-specific primers and other genomic regions should be explored for diagnostics. CO-I region is phylogenetically informative. Future perspectives to follow studies on morphological and molecular systematic on Brevipalpus are addressed.