Taxonomic studies of Tetranychidae mites in Brazil with emphasis in the phylogeny and population structure of the two-spottec spider mite, Tetranychus urticae Koch, inferred from ribosomal and mitochondrial DNA sequences | 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 | : Études taxonomiques des acariens Tetranychidae au Brésil, en particulier sur la phylogenie et la structure genetique des populations de l´acarien jaune, Tetranychus urticae Koch, inferées à partir des sequences d´AND ribosomique et mitochondrial

English. The Tetranychidae family or spider mites comprises a large group of phytophagous mites with many of its species considered as important pests of agricultural crops worldwide. The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Prostigmata: Tetranychidae), an ubiquitous species causing outbreaks in many crops, is certainly the most studied species. Many aspects of its systematic, biology, feeding habits, and control have been studied. In Brazil, T. urticae is considered as one of the three main mite pests. Despite the unquestionable progress on tetranychid studies in the country, it is essential to gain in knowledge of these mites from unexplored regions or crops. The use of molecular tools to study phylogentic relationship among species and also population genetic structure of key pest species, such as T. urticae would enhance the understanding of the family. In this study we performed a survey of Tetranychidae mites from Brazil, including 15 States and the Federal District. A total of 550 samples of 120 different plant species were collected. Tetranychid mite infestations were confirmed in 207 samples, and 22 species belonging to seven genera of the Bryobiinae and Tetranychinae subfamilies were identified on 58 different host plants. Thirty-six new hosts for the Tetranychidae were recorded in Brazil, South America and worldwide for eleven species. New localities were registered for four tetranychid genera and a new record to South America was confirmed. Four species were identified as new for science: two belonging to the Oligonychus Berlese genus, on grape (Vitis vinifera L.) and rose (Rosa sp.) from Minas Gerais; and two belonging to the Monoceronychus McGregor and Schizotetranychus Tragardh genera, both from weeping fingergrass (Eustachys distichophylla Lag. Nees) from Rio Grande do Sul. We also analyzed sequences of the genus Tetranychus deposited in databases. We analyzed and evaluated the identity of 105 Genbank accessions of ITS2 rDNA and 138 COI mtDNA sequences which were deposited as T. urticae and as fourteen other taxa morphologically closely related to Tetranychus sensu stricto. In addition, ITS2 and COI sequences of 18 T. urticae samples unambiguously identified by morphological criteria were generated in this study and included in the analyzed dataset. Among the deposited sequences in the Genbank, numerous cases of apparently mistaken identities were identified in the group Tetranychus s. str., especially between T. urticae, T. cinnabarinus, T. kanzawai and T. truncatus. The results suggest that nearly 30% of the studied sequences may be unreliable (misidentified or dubious). In particularly this study sheds new light on the controversial taxonomic status of T. cinnabarinus and highlights the need of using combined morphological and molecular approaches to guaranty reliability of accessions in public databases. Information on genetic variability and structure of T. urticae populations from Brazil and worldwide was also performed. New sequences of ITS and COI were obtained from individuals collected in Brazil and some localities of the Palearctic Region (France, continental Spain, Canary Islands, Greece, Syria, Tunisia, Poland and Norway – plus one from x Canada). While significant differences were detected on population genetic structure of the analyzed samples according to the geographic region, any effect of the host plant was observed. Haplotype diversity inferred from both ITS and COI sequences was higher in samples from the Mediterranean basin. ITS sequences obtained from Brazil samples were homogenous, and two COI haplotypes were found, one of them also present in France, Spain and the Canary Islands and the other in Japan.

French. La famille des Tetranychidae est constituée d’environ 1250 espèces d’acariens phytophages. Parmi elles, une centaine est des ravageurs plus ou moins importants pour l’agriculture mondiale. L´acarien jaune, Tetranychus urticae Koch (Prostigmata: Tetranychidae) est une espèce ubiquiste qui est responsable de dommages importants qu´elle cause aux cultures. Divers aspects de la systématique, de la biologie et du contrôle des populations de cette espèce font actuellement l´objet de nombreuses recherches. Au Brésil, T. urticae fait partie des trois principaux acariens ravageurs des cultures. Malgré les avancées incontestables des études sur les tétranychidés, il est important d´étendre les recherches à de nouvelles régions du Brésil et pour des plantes hôtes n´ayant pas encore été évaluées. Les aspects moléculaires pour accedér des informations sur la relation phylogénétique entre d’espéces et sur la structure génétique des populations de ravageur, tel que T. urticae, peut également améliorer la compréhension de la famille. Dans cette étude, un inventaire des Tetranychidae du Brésil a été réalisé dans 15 États ainsi que dans le District Fédéral, avec 550 échantillons de 120 espèces végétales collectés. Des infestations par des acariens tétranychidés ont été confirmées dans 207 de ces échantillons. Vingt-deux espèces de tétranyques appartenant à sept genres de la sous-familles des Bryobiinae et Tetranychinae ont été identifiées chez 58 hôtes différents. Trente-six nouvelles plantes hôtes pour 11 espèces de tétranychidés ont été répertoriées au Brésil, en Amérique du sud ou dans le monde. De nouvelles localités ont été enregistrées au Brésil pour quatre tétranychides et une espèce a également été signalée pour la première fois en Amérique du sud. Quatre nouvelles espèces ont été découverte: deux appartenant au genre Oligonychus Berlese, présentes sur la vigne (Vitis vinifera L.) et le rosier dans le Minas Gerais; deux appartenant aux genres Monoceronychus McGregor et Schizotetranychus Tragardh, toutes deux présentes sur Eustachys distichophylla Lag. Nees, dans Rio Grande do Sul. La contribution à la systématique du genre Tetranychus a consisté à analyser conjointement des séquences d´ADN ribosomique (ITS) et mitochondrial (COI) de femelles de T.urticae, T. cinnabarinus (synonyme potentiel de T. urticae) et d’espèces très proches appartenant également au groupe Tetranychus sensu stricto. Les séquences on été obtenues à partir d’individus de T. urticae collectés dans cette étude et identifiés sans ambiguïté par des critères morphologiques et dans Genbank pour les autres espèces (105 ITS et 96 COI). Cette étude a mis en évidence des incohérences ce qui nous a amené à remettre en question la fiabilité des données moléculaires concernant le groupe Tetranychus s. str. disponibles dans Genbank. Nos résultats suggèrent que près de 30% des identifications taxonomiques parmi les séquences analysées sont fausses ou douteuses, surtout pour T. urticae, T. cinnabarinus, T. kanzawai Kishida et T. truncatus Ehara. Cette étude apporte également un éclairage nouveau sur le taxon controversé qu’est T. cinnabarinus et souligne la nécessité de l'utilisation combinée des approches morphologiques et moléculaires afin d’augmenter la fiabilité des séquences dans les banques de xiv données moléculaires publiques. Des données sur la variabilité génétique, la phylogénie et la structure de populations de T. urticae au Brésil et dans le monde sont ensuite présentées. De nouvelles séquences ITS et COI de 22 populations collectées au Brésil et de 37 prélevés dans la zone Paléarctique (France, Espagne, Iles Canaries, Grèce, Syrie, Tunisie, Pologne et Norvège – plus une du Canada) ont été analysés conjointement avec les séquences T. urticae déposées dans Genbank. Les résultats indiquent la présence significative d’une structuration génétique des populations de T. urticae par rapport à la localisation géographique. Cependant, l´effet de la plante hôte n´est pas observé. La diversité haplotypique, inférée à partir des ces deux régions du génome (ITS et COI) est plus élevée dans les pays du pourtour méditerranéen. La région ITS n´a pas permis d´observer de variabilité génétique entre les populations analysées. On a constaté la présence de deux haplotypes mitochondriaux (COI) au Brésil, l´un partagé avec la France, l´Espagne et les îles Canaries, et l´autre avec le Japon. Une discussion porte sur la nécessité de mener de nouvelles recherches en incluant d´autres régions du monde n´ayant pas encore été échantillonnées, ainsi que sur l’intérêt d´augmenter le nombre de populations dans certains pays déjà étudiés.

Portuguese. A família Tetranychidae compreende um grande número de espécies estritamente fitófagas e inclui pragas importantes para a agricultura mundial. O ácaro rajado, Tetranychus urticae Koch (Prostigmata: Tetranychidae) é uma espécie cosmopolita 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 tetraniquídeos no Brasil, é importante expandir as pesquisas para novas regiões do país em plantas ainda não avaliadas. A exploração de novas áreas de conhecimento como os estudos moleculares que dão acesso a informações de variabilidade genética, filogenia e estrutura de populações podem também contribuir para o conhecimento dessa família de ácaros no país. Nesse estudo, realizou-se um levantamento de Tetranychidae no Brasil em 15 Estados e no Distrito Federal. Foram coletadas 550 amostras de 120 espécies vegetais. Infestações por ácaros tetraniquídeos foram confirmadas em 207 amostras e 22 espécies distribuídas em sete gêneros das subfamílias Tetranychinae e Bryobiinae foram identificadas em 58 hospedeiros diferentes. Foram registrados novos hospedeiros para tetraniquídeos no Brasil, na América do Sul e no mundo para 11 espécies. Quatro novas localidades foram registradas no Brasil para espécies presentes e uma nova ocorrência foi relatada no país. Quatro novas espécies foram encontradas: 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, Noruega e Polônia – e uma amostra extra do Canadá). Primeiramente, as sequências de T. urticae obtidas foram analisadas conjuntamente com aquelas de espécies próximas pertencentes ao grupo Tetranychus sensu stricto disponíveis no Genbank (105 ITS e 138 COI), 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 analisadas, 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 relacionadas a situação controversa do taxon T. cinnabarinus são apontadas. Em seguida, considerando um conjunto de dados constituído por sequências obtidas de exemplares de T. urticae inequivocamente identificados por critérios morfológicos, foram conduzidas as analises moleculares que indicaram a ocorrência de estruturação genética nas populações de T. urticae em função da xii localidade geográfica. 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.