Brief Inventory of Phytoseiidae (Parasitiformes) Found on Vegetable Crops in the Republic of Congo

According to the last revised catalogue of the mite family Phytoseiidae and the online Phytoseiidae database, only six species of predatory mites have been identified to date in the Republic of Congo (RC). Two species were reported on cassava (Manihot esculenta), two on coffee (Coffea spp.), one on lemon (Citrus spp.), and one on unidentified plants. In this study, we catalogued predatory mites on five plants of economic interest in the RC. Two hundred and forty-seven mite specimens were collected on Manihot esculenta, Solanum lycopersicum, Solanum melongena, Abelmoschus esculentus, and Capsicum spp. Traditional taxonomy was used to identify the collected specimens. The morphological characteristics of the females were analyzed, including the lengths of the dorsal setae, presence or absence of dorsal and ventrianal setae, shape of insemination apparatus, leg chaetotaxy, and cheliceral dentition. Six species belonging to two subfamilies (Phytoseiinae and Amblyseiinae) and five genera (Amblyseius, Euseius, Paraphytoseius, Phytoseius, and Iphiseius) were identified. Among these six species, only one had previously been observed in the RC; the remaining five species are reported

Congruence entre différentiation morphologique et moléculaire (Barcode moléculaire) pour sept espèces de la famille des Phytoseiidae (Acari : Mesostigmata)

The family Phytoseiidae includes numerous species of huge interest for biological control of mite pests, essentially belonging to the families Tetranychidae and Eriophyidae. Identification and description of Phytoseiidae species are mainly based on morphological characters. However, taxonomists have to face several problems for species diagnostic because of : (1) their small size (low number of visible characters), (2) little information on the diagnostic value of some characters considered as discriminant, and at last (3) diagnostic only reliable at female stage. In this context, the present works aims to determine how molecular approaches can assist traditionnal diagnostic. For this, we studied the intra- and interspecific variations (morphological and molecular) of seven agronomic important species, in order to compare the ability of four molecular markers (12S rRNA, Cytb mtDNA, COI mtDNA et ITS) to discriminate between species. We first show that molecular markers could be of great help for differentiating species at all life stages. Moreover, we show the importance of the spermatheca calyx shape for separating two species of the genus Euseius, and a new specie was then described. We also emphasize that both mitochondrial and nuclear markers differentiate morphological close species. However, some cautions have to be paid on the conclusions developped (different species or different populations within a same species) when only mitochondrial markers are used. At last, we underline that decision rules (treshold cutt-off values) are difficult (1) to establish with these latter markers and also (2) to generalise for the accurate differentiation of the Phytoseiidae species belonging to the two sub-families considered. To conclude, this work clearly emphasizes the importance of integrative taxonomy, including an « up-and-down » analysis of molecular, morphological and ecological data, to secure the specific diagnostic among the family PhytoseiidaeLa famille des Phytoseiidae comprend des espèces d’intérêt agronomique dont certaines sont utilisées pour lutter contre des acariens ravageurs appartenant principalement aux familles des Tetranychidae et Eriophyidae. L’identification et la description des espèces de Phytoseiidae sont essentiellement basées sur des caractères morphologiques. Cependant, plusieurs problèmes d’identification sont rencontrés du fait : (1) de leur petite taille (faible nombre de caractères observables), (2) du manque de recul sur la valeur diagnostique de certains caractères dits discriminants, (3) et enfin du diagnostic fiable uniquement au stade femelle. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour objectif de déterminer dans quelle mesure l’approche moléculaire peut assister le diagnostic traditionnel. Pour cela, nous avons étudié l’étendue des variations intra- et interspécifiques (moléculaires et morphologiques) de sept espèces de Phytoseiidae d’intérêt agronomique, ceci pour comparer la capacité discriminante de quatre marqueurs moléculaires (12S ARNr, Cytb, COI et ITS). Dans ce travail, nous mettons en évidence l’utilité de ces marqueurs pour le diagnostic de tous les stades de développement et montrons l’importance de la forme du calyx de la spermathèque pour différencier deux espèces du genre Euseius, ce qui nous a permis de décrire une nouvelle espèce. Nous montrons également que les marqueurs mitochondriaux et nucléaires peuvent différencier des espèces morphologiquement proches. Cependant, il faut rester prudent quand aux conclusions tirées (espèces différentes ou populations différentes au sein d’une même espèce) sur la base des résultats obtenus avec les marqueurs mitochondriaux. Enfin, nous montrons que les règles de décision (valeurs seuils) sont difficiles à (1) établir avec ces mêmes marqueurs et (2) surtout à généraliser pour la différenciation des espèces appartenant aux deux sous-familles étudiées. Pour conclure, ce travail met en évidence de façon claire la nécessité d’une approche taxonomique intégrative, incluant un va-et-vient entre données moléculaires, morphologiques et écologiques, pour la garantie d’un diagnostic fiable des espèces de Phytoseiidae

Congruence between morphological and molecular differentiation (barcoding) for seven species of the family Phytoseiidae (Acari Mesostigmata)

La famille des Phytoseiidae comprend des espèces d'intérêt agronomique dont certaines sont utilisées pour lutter contre des acariens ravageurs appartenant principalement aux familles des Tetranychidae et Eriophyidae. L'identification et la description des espèces de Phytoseiidae sont essentiellement basées sur des caractères morphologiques. Cependant, plusieurs problèmes d'identification sont rencontrés du fait : (1) de leur petite taille (faible nombre de caractères observables), (2) du manque de recul sur la valeur diagnostique de certains caractères dits discriminants, (3) et enfin du diagnostic fiable uniquement au stade femelle. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour objectif de déterminer dans quelle mesure l'approche moléculaire peut assister le diagnostic traditionnel. Pour cela, nous avons étudié l'étendue des variations intra- et interspécifiques (moléculaires et morphologiques) de sept espèces de Phytoseiidae d'intérêt agronomique, ceci pour comparer la capacité discriminante de quatre marqueurs moléculaires (12S ARNr, Cytb, COI et ITS). Dans ce travail, nous mettons en évidence l'utilité de ces marqueurs pour le diagnostic de tous les stades de développement et montrons l'importance de la forme du calyx de la spermathèque pour différencier deux espèces du genre Euseius, ce qui nous a permis de décrire une nouvelle espèce. Nous montrons également que les marqueurs mitochondriaux et nucléaires peuvent différencier des espèces morphologiquement proches. Cependant, il faut rester prudent quand aux conclusions tirées (espèces différentes ou populations différentes au sein d'une même espèce) sur la base des résultats obtenus avec les marqueurs mitochondriaux. Enfin, nous montrons que les règles de décision (valeurs seuils) sont difficiles à (1) établir avec ces mêmes marqueurs et (2) surtout à généraliser pour la différenciation des espèces appartenant aux deux sous-familles étudiées. Pour conclure, ce travail met en évidence de façon claire la nécessité d'une approche taxonomique intégrative, incluant un va-et-vient entre données moléculaires, morphologiques et écologiques, pour la garantie d'un diagnostic fiable des espèces de Phytoseiidae.The family Phytoseiidae includes numerous species of huge interest for biological control of mite pests, essentially belonging to the families Tetranychidae and Eriophyidae. Identification and description of Phytoseiidae species are mainly based on morphological characters. However, taxonomists have to face several problems for species diagnostic because of : (1) their small size (low number of visible characters), (2) little information on the diagnostic value of some characters considered as discriminant, and at last (3) diagnostic only reliable at female stage. In this context, the present works aims to determine how molecular approaches can assist traditionnal diagnostic. For this, we studied the intra- and interspecific variations (morphological and molecular) of seven agronomic important species, in order to compare the ability of four molecular markers (12S rRNA, Cytb mtDNA, COI mtDNA et ITS) to discriminate between species. We first show that molecular markers could be of great help for differentiating species at all life stages. Moreover, we show the importance of the spermatheca calyx shape for separating two species of the genus Euseius, and a new specie was then described. We also emphasize that both mitochondrial and nuclear markers differentiate morphological close species. However, some cautions have to be paid on the conclusions developped (different species or different populations within a same species) when only mitochondrial markers are used. At last, we underline that decision rules (treshold cutt-off values) are difficult (1) to establish with these latter markers and also (2) to generalise for the accurate differentiation of the Phytoseiidae species belonging to the two sub-families considered. To conclude, this work clearly emphasizes the importance of integrative taxonomy, including an « up-and-down » analysis of molecular, morphological and ecological data, to secure the specific diagnostic among the family Phytoseiida

Congruence entre différenciation morphologique et moléculaire (Barcode moléculaire) pour sept espèces de la famille des Phytoseiidae (Acari Mesostigmata) (.)

La famille des Phytoseiidae comprend des espèces d'intérêt agronomique dont certaines sont utilisées pour lutter contre des acariens ravageurs appartenant principalement aux familles des Tetranychidae et Eriophyidae. L'identification et la description des espèces de Phytoseiidae sont essentiellement basées sur des caractères morphologiques. Cependant, plusieurs problèmes d'identification sont rencontrés du fait : (1) de leur petite taille (faible nombre de caractères observables), (2) du manque de recul sur la valeur diagnostique de certains caractères dits discriminants, (3) et enfin du diagnostic fiable uniquement au stade femelle. Dans ce contexte, ce travail de thèse a pour objectif de déterminer dans quelle mesure l'approche moléculaire peut assister le diagnostic traditionnel. Pour cela, nous avons étudié l'étendue des variations intra- et interspécifiques (moléculaires et morphologiques) de sept espèces de Phytoseiidae d'intérêt agronomique, ceci pour comparer la capacité discriminante de quatre marqueurs moléculaires (12S ARNr, Cytb, COI et ITS). Dans ce travail, nous mettons en évidence l'utilité de ces marqueurs pour le diagnostic de tous les stades de développement et montrons l'importance de la forme du calyx de la spermathèque pour différencier deux espèces du genre Euseius, ce qui nous a permis de décrire une nouvelle espèce. Nous montrons également que les marqueurs mitochondriaux et nucléaires peuvent différencier des espèces morphologiquement proches. Cependant, il faut rester prudent quand aux conclusions tirées (espèces différentes ou populations différentes au sein d'une même espèce) sur la base des résultats obtenus avec les marqueurs mitochondriaux. Enfin, nous montrons que les règles de décision (valeurs seuils) sont difficiles à (1) établir avec ces mêmes marqueurs et (2) surtout à généraliser pour la différenciation des espèces appartenant aux deux sous-familles étudiées. Pour conclure, ce travail met en évidence de façon claire la nécessité d'une approche taxonomique intégrative, incluant un va-et-vient entre données moléculaires, morphologiques et écologiques, pour la garantie d'un diagnostic fiable des espèces de Phytoseiidae.The family Phytoseiidae includes numerous species of huge interest for biological control of mite pests, essentially belonging to the families Tetranychidae and Eriophyidae. Identification and description of Phytoseiidae species are mainly based on morphological characters. However, taxonomists have to face several problems for species diagnostic because of : (1) their small size (low number of visible characters), (2) little information on the diagnostic value of some characters considered as discriminant, and at last (3) diagnostic only reliable at female stage. In this context, the present works aims to determine how molecular approaches can assist traditionnal diagnostic. For this, we studied the intra- and interspecific variations (morphological and molecular) of seven agronomic important species, in order to compare the ability of four molecular markers (12S rRNA, Cytb mtDNA, COI mtDNA et ITS) to discriminate between species. We first show that molecular markers could be of great help for differentiating species at all life stages. Moreover, we show the importance of the spermatheca calyx shape for separating two species of the genus Euseius, and a new specie was then described. We also emphasize that both mitochondrial and nuclear markers differentiate morphological close species. However, some cautions have to be paid on the conclusions developped (different species or different populations within a same species) when only mitochondrial markers are used. At last, we underline that decision rules (treshold cutt-off values) are difficult (1) to establish with these latter markers and also (2) to generalise for the accurate differentiation of the Phytoseiidae species belonging to the two sub-families considered. To conclude, this work clearly emphasizes the importance of integrative taxonomy, including an up-and-down analysis of molecular, morphological and ecological data, to secure the specific diagnostic among the family PhytoseiidaeMONTPELLIER-SupAgro La Gaillarde (341722306) / SudocSudocFranceF

Molecular biology for Phytoseiidae identification: preliminary results

The Phytoseiidae has stirred a great interest since the 1950's as the role of a few efficient species in the biological control of tetranychid mites has been emphasized. Whereas only less than 30 species were known in 1951, more than 2,000 have been described up to now. Species description is only based on a morphological species definition. The characters commonly used are the length of idiosomal setae, the extension level of peritreme, the dentition of chelicerae, the shape of the insemination apparatus or "spermatheca" and of the ventrianal shield. However, intermediate morphological patterns between two species could exist. Furthermore, differences could be sometimes very tiny, could concern only one character, and nothing is known about the reliability of these morphological characters in Phytoseiidae diagnostic. Finally, mites are microscopic organisms and very few characters are available to distinguish between species. The aims of this study are (1) to determine how molecular tools could be useful for diagnostic of Phytoseiidae at species level, and thus (2) to assess the reliability of the morphological differences usually used to discriminate species entities. This work is developed in the framework of recent widely proposals developed to use the sequences of mitochondrial DNA fragments (Cytochrome Oxydase 1) to identify specimens across all the Tree of life and branded ''DNA barcoding''. This process requires to show a very low frequency of divergence within a species, but a significant divergence at higher taxonomic levels. In this work, two mitochondrial DNA fragments, COI and 12S, were sequenced for three species of Phytoseiidae (Neoseiulus californicus, Kampimodromus aberrans and Euseius stipulatus) and relatives. The aim is to evaluate intraspecific and interspecific genetic distances for separating sympatric and morphogically close species. The results presented here are preliminary and show on one hand the difficulty to obtain COI sequences and on the other hand the good reliability of the 12S sequences for the diagnostic of the species considered

Morphological and molecular diagnostics of Phytoseiulus persimilis and Phytoseiulus macropilis (Acari: Phytoseiidae).

Contact: [email protected] audienceThis study focuses on the diagnostics of two natural enemy species, belonging to the genus Phytoseiulus in the family Phytoseiidae (sub-family Amblyseiinae): P. macropilis and P. persimilis. These two species are of primary importance in biological control all over the world. However, they are morphologically very similar and specific diagnostics is difficult. This study utilizes mitochondrial molecular markers (12S rRNA and Cytb mtDNA) to differentiate these two species. Morphological analyses showed significant differences between P. persimilis and P. macropilis for 17 morphological characters of the 32 considered. However, despite these significant differences, the ranges of all characters overlap. Only the serration of the macroseta on the basitarsus (StIV) allows the differentiation between P. persimilis and P. macropilis. Despite these small morphological differences, molecular results, for both mitochondrial DNA fragments considered (rRNA and Cytb mtDNA), showed a clear delineation between the specimens of P. macropilis and P. persimilis. This study emphasizes (i) that only one morphological character (serration of the seta StIV) clearly separates these two species, and (ii) the usefulness of an automatical molecular and simple diagnostic tool for accurate differentiation of the two species and ensure the morphological diagnostics. Further studies are proposed, including more DNA sequences especially for P. macropili

Des marqueurs moléculaires pour fiabiliser l'identification au sein d'une famille d'acariens prédateurs : les Phytoseiidae

Dans un contexte de préservation de l’environnement, la lutte biologique prend une place de plus en plus importante ces dernières années en agriculture. Cette stratégie de protection des cultures présente des avantages majeurs : l’agent utilisé, un parasitoïde, un prédateur, un agent pathogène ou un compétiteur du ravageur dont on souhaite limiter les effectifs est généralement sélectif et n’a pas d’effets négatifs vis-à-vis de l’environnement. Ce type de protection, idéal sur un plan théorique, est en pratique souvent complété par une lutte chimique raisonnée et donc adéquate en fonction des exigences propres à l’homme dans son cadre actuel, notamment socio-économique et politique. Les acariens prédateurs de la famille des Phytoseiidae tiennent une grande place dans les programmes de protection des cultures, notamment dans la lutte contre les deux principaux groupes d’acariens ravageurs des plantes pérennes : Les Tetranychidae et les Eriophyidae. Les travaux concernant cette famille de prédateurs se sont considérablement développés au cours de ces 60 dernières années, notamment la description de nouveaux taxons. Les caractères communément utilisés pour la description des espèces et des genres de cette famille sont essentiellement basés sur la morphologie.Les objectifs de cette étude sont multiples: premièrement, de déterminer comment les outils moléculaires peuvent être utiles pour le diagnostic spécifique chez les Phytoseiidae et deuxièmement, de donner un poids aux caractères morphologiques généralement utilisés pour discriminer les espèces. Ce travail est développé dans le contexte du Barcode récemment développé par Hébert et ses collaborateurs. Il s’agit d’utiliser un fragment d’un gène de l’ADN mitochondrial (le cytochrome oxydase I) pour identifier l’ensemble des espèces du vivant. Ce concept montre que l’on obtient un faible pourcentage de divergence au niveau intraspécifique et un pourcentage élevé lorsque l’on passe à niveau taxonomique supérieur (genre, famille).Dans cette étude, 2 fragments d’ADN mitochondriaux, le COI et le 12S, ont été séquencés chez trois espèces de Phytoseiidae (Neoseiulus californicus, Kampimodromus aberrans et Euseius stipulatus) et des espèces qui leur sont proches. L’objectif est d’évaluer les distances génétiques intra- et interspécifiques pour séparer les espèces sympatriques et morphologiquement proches. Les résultats de cette étude sont préliminaires et montre d’une part les difficultés que nous avons eu pour amplifier un fragment du COI et d’autre part, que le 12S semble être un bon marqueur pour le diagnostic au sein de cette famille

Obtaining molecular data for all life stages of Typhlodromus (Typhlodromus) exhilaratus (Mesostigmata: Phytoseiidae)

Several species of the family Phytoseiidae are known to control mite pests in many crops worldwide. However, biological control success greatly depends on the accurate identification of these predatory mites. Species diagnostics is essentially based on the morphological characters of females. Thus, when only immature stages and/or males are collected, their identification is poorly supported. Molecular tools could be of great help to overcome these difficulties, as molecular sequences are assumed to be identical for the life stage considered. However, one of the essential points is to extract a sufficient DNA amount from a single specimen of immature stages (eggs, protonymphs, deutonymphs) and males (less than 300 mu m in length) to amplify and sequence DNA. The markers used were two mitochondrial DNA fragments (12S rRNA and Cytb mtDNA) and the species studied were Typhlodromus (Typhlodromus) and T. (T.) phialatus , two cryptic species, reported to control mite pests in crops of southern Europe and commonly found on the same plants. Despite a low quantity of DNA extracted, particularly for the egg, larva and protonymph stages, DNA was amplified and sequences were obtained from all the life stages considered with the two mtDNA fragments. Sequences from all the developmental stages of T. (T.) were identical and well differentiated from those of its sister-species. However, contaminations were observed especially for eggs and DNA amplified with the Cytb mt marker. Utility of the present results are discussed and protocol improvements are proposed

An integrative morphological and molecular diagnostics for Typhlodromus pyri (Acari: Phytoseiidae)

Contact: [email protected], [email protected], [email protected] species are predators used in biological control programmes to limit mite pests out-breaks in the world. Specific diagnostic is thus very important to ensure the success of pest management. This study aims to determine the species status of populations within the main species in vineyards and orchards: Typhlodromus (Typhlodromus) pyri, considering four molecular markers (COI, Cytb mtDNAs, 12SrRNA, ITSS) and 34 morphometrical characters. With the three mitochondrial DNA fragments considered, unexpected high genetic distances were observed between two groups, whereas both nuclear DNA and morphological analyses did not show such distinction. Furthermore, the GYMC and the 4 x rule tests emphasised the existence of a single species. Similarly, cross-breeding experiments between specimens of the two groups showed no reproductive incompatibility. Therefore, despite the great intraspecific variation emphasised by the three mtDNA markers, we conclude that all the specimens considered belong to the same species. The present study clearly underlines the difficulty to conclude on species status using only mt markers and genetic distances, and stresses the necessity to apply multiple approaches for species definition. It also shows the confidence of the morphology for delineating this species

Morphological and molecular identification of specimens in the genus Euseius (Acari: Phytoseiidae) from the Republic of Congo

Okassa, Mireille Belle Mbou, Ntabi, Dollon Mbama, Lenga, Arsene (2020): Morphological and molecular identification of specimens in the genus Euseius (Acari: Phytoseiidae) from the Republic of Congo. Zootaxa 4768 (4): 479-498, DOI: https://doi.org/10.11646/zootaxa.4768.4.