Phylo-geographic analysis of whitefly on the basis of mitochondrial cytochrome oxidase 1 gene

Abstract Bemisia tabaci is a species complex that causes damage to its broad range of plant hosts through serious feeding. It transmits plant viruses of different groups to important agricultural crops. Some important cash crops of Pakistan are sugar cane, rice, tobacco and seed oil. It shows high genetic variability and is differentiated as races or biotypes. Biotypes are, biotype Q, biotype B, biotype B2, biotype M, biotype L, biotype A, biotype H, biotype C, biotype K, biotype N, biotype R, biotype E, biotype P, biotype J, biotype S, biotype AN. Although the current report based on the Bayesian study of mitochondrial cytohrome oxidase gene1 (CO1) DNA sequences has classified the different populations of whiteflies into twelve genetic groups which are Mediterranean, Sub-Saharan Africa silverleafing, Indian Ocean, Asia II, Asia I, Australia, New World, Italy, China, Sub-Saharan Africa non-silverleafing, Mediterranean/Asia Minor/Africa and Uganda sweet potato. Begomoviruses is largest group of viruses transmitted by B. tabaci and cause major diseases of crops such as tomato and chili leaf curl disease, cassava mosaic disease; yellow mosaic disease of legumes and cotton leaf curl disease. The main objective of current study is to inculpate knowledge regarding genetic diversity of whitefly in cotton fields across Pakistan via analysis of partial DNA sequence of mitochondrial gene Cytochrom Oxidase I (mtCO1).

Resumo Bemisia tabaci é um complexo de espécies que causa danos a uma ampla gama de hospedeiros vegetais por meio de alimentação séria. Ele transmite vírus de plantas de diferentes grupos para importantes safras agrícolas. Algumas safras comerciais importantes do Paquistão são cana-de-açúcar, arroz, tabaco e óleo de semente. Apresenta alta variabilidade genética e é diferenciado em raças ou biótipos. Os biótipos são: biótipo Q, biótipo B, biótipo B2, biótipo M, biótipo L, biótipo A, biótipo H, biótipo C, biótipo K, biótipo N, biótipo R, biótipo E, biótipo P, biótipo J, biótipo S, biótipo AN . Embora o relatório atual baseado no estudo bayesiano das sequências de DNA do gene 1 da oxidase do citocromo mitocondrial (CO1) tenha classificado as diferentes populações de moscas-brancas em doze grupos genéticos, que são Mediterrâneo, África Subsaariana com folha de prata, Oceano Índico, Ásia II, Ásia I, Austrália, Novo Mundo, Itália, China, África Subsaariana sem folha prateada, Batata-doce Mediterrâneo / Ásia Menor / África e Uganda. Os begomovírus são o maior grupo de vírus transmitidos por B. tabaci e causam as principais doenças de culturas, como a doença do cacho do tomate e da pimenta-malagueta, doença do mosaico da mandioca, doença do mosaico amarelo de leguminosas e doença do enrolamento da folha do algodão. O principal objetivo do presente estudo é inculpar conhecimento sobre a diversidade genética da mosca-branca em campos de algodão em todo o Paquistão por meio da análise da sequência parcial de DNA do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I (mtCO1).

Phylo-geographic analysis of whitefly on the basis of mitochondrial cytochrome oxidase 1 gene / Análise filogeográfica da mosca-branca com base no gene citocromo oxidase 1 mitocondrial

Bemisia tabaci is a species complex that causes damage to its broad range of plant hosts through serious feeding. It transmits plant viruses of different groups to important agricultural crops. Some important cash crops of Pakistan are sugar cane, rice, tobacco and seed oil. It shows high genetic variability and is differentiated as races or biotypes. Biotypes are, biotype Q, biotype B, biotype B2, biotype M, biotype L, biotype A, biotype H, biotype C, biotype K, biotype N, biotype R, biotype E, biotype P, biotype J, biotype S, biotype AN. Although the current report based on the Bayesian study of mitochondrial cytohrome oxidase gene1 (CO1) DNA sequences has classified the different populations of whiteflies into twelve genetic groups which are Mediterranean, Sub-Saharan Africa silverleafing, Indian Ocean, Asia II, Asia I, Australia, New World, Italy, China, Sub-Saharan Africa non-silverleafing, Mediterranean/Asia Minor/Africa and Uganda sweet potato. Begomoviruses is largest group of viruses transmitted by B. tabaci and cause major diseases of crops such as tomato and chili leaf curl disease, cassava mosaic disease; yellow mosaic disease of legumes and cotton leaf curl disease. The main objective of current study is to inculpate knowledge regarding genetic diversity of whitefly in cotton fields across Pakistan via analysis of partial DNA sequence of mitochondrial gene Cytochrom Oxidase I (mtCO1).

Bemisia tabaci é um complexo de espécies que causa danos a uma ampla gama de hospedeiros vegetais por meio de alimentação séria. Ele transmite vírus de plantas de diferentes grupos para importantes safras agrícolas. Algumas safras comerciais importantes do Paquistão são cana-de-açúcar, arroz, tabaco e óleo de semente. Apresenta alta variabilidade genética e é diferenciado em raças ou biótipos. Os biótipos são: biótipo Q, biótipo B, biótipo B2, biótipo M, biótipo L, biótipo A, biótipo H, biótipo C, biótipo K, biótipo N, biótipo R, biótipo E, biótipo P, biótipo J, biótipo S, biótipo AN . Embora o relatório atual baseado no estudo bayesiano das sequências de DNA do gene 1 da oxidase do citocromo mitocondrial (CO1) tenha classificado as diferentes populações de moscas-brancas em doze grupos genéticos, que são Mediterrâneo, África Subsaariana com folha de prata, Oceano Índico, Ásia II, Ásia I, Austrália, Novo Mundo, Itália, China, África Subsaariana sem folha prateada, Batata-doce Mediterrâneo / Ásia Menor / África e Uganda. Os begomovírus são o maior grupo de vírus transmitidos por B. tabaci e causam as principais doenças de culturas, como a doença do cacho do tomate e da pimenta-malagueta, doença do mosaico da mandioca, doença do mosaico amarelo de leguminosas e doença do enrolamento da folha do algodão. O principal objetivo do presente estudo é inculpar conhecimento sobre a diversidade genética da mosca-branca em campos de algodão em todo o Paquistão por meio da análise da sequência parcial de DNA do gene mitocondrial Citocromo Oxidase I (mtCO1).

Molecular phylogeny of Toxoplasmatinae: comparison between inferences based on mitochondrial and apicoplast genetic sequences / Filogenia molecular de Toxoplasmatinae: comparação entre inferências baseadas em sequências genéticas mitocondriais e de apicoplasto

Abstract Phylogenies within Toxoplasmatinae have been widely investigated with different molecular markers. Here, we studied molecular phylogenies of the Toxoplasmatinae subfamily based on apicoplast and mitochondrial genes. Partial sequences of apicoplast genes coding for caseinolytic protease (clpC) and beta subunit of RNA polymerase (rpoB), and mitochondrial gene coding for cytochrome B (cytB) were analyzed. Laboratory-adapted strains of the closely related parasites Sarcocystis falcatula and Sarcocystis neurona were investigated, along with Neospora caninum, Neospora hughesi, Toxoplasma gondii (strains RH, CTG and PTG), Besnoitia akodoni, Hammondia hammondiand two genetically divergent lineages of Hammondia heydorni. The molecular analysis based on organellar genes did not clearly differentiate between N. caninum and N. hughesi, but the two lineages of H. heydorni were confirmed. Slight differences between the strains of S. falcatula and S. neurona were encountered in all markers. In conclusion, congruent phylogenies were inferred from the three different genes and they might be used for screening undescribed sarcocystid parasites in order to ascertain their phylogenetic relationships with organisms of the family Sarcocystidae. The evolutionary studies based on organelar genes confirm that the genusHammondia is paraphyletic. The primers used for amplification of clpC and rpoB were able to amplify genetic sequences of organisms of the genus Sarcocystisand organisms of the subfamily Toxoplasmatinae as well.

Resumo A filogenia da subfamília Toxoplasmatinae tem sido amplamente investigada com diversos marcadores moleculares. Neste estudo, a filogenia molecular da subfamília Toxoplasmatinae foi analisada através de genes de apicoplasto e mitocondriais. Foram analisadas sequências parciais de genes de apicoplasto codificadores da protease caseinolítica (clpC), e da subunidade beta da RNA polimerase (rpoB) e de gene mitocondrial codificador de citocromo B (cytB). Foram investigadas cepas adaptadas em laboratório de Sarcocystis neurona eSarcocystis falcatula, parasitos estreitamente relacionados, além de Neospora caninum, Neospora hughesi, Toxoplasma gondii (cepas RH, CTG e PTG),Besnoitia akodoni, Hammondia hammondi e duas linhagens geneticamente divergentes de Hammondia heydorni. A análise molecular, baseada em genes de organelas, não diferenciou claramenteN. caninum de N. hughesi, porém foi possível confirmar as duas linhagens de H. heydorni. Foram encontradas pequenas diferenças entre as cepas adaptadas em laboratório deS. falcatula e S. neurona em todos os marcadores moleculares avaliados. Concluindo, filogenias congruentes foram reconstruídas com os três diferentes genes que podem ser úteis em triagem de parasitos sarcocistídeos não identificados, para identificar sua relação com organismos da família Sarcocystidae. Os estudos evolutivos com genes organelares confirmam que o gênero Hammondia é parafilético. Osprimers utilizados para amplificação declpC e rpoB foram capazes de amplificar sequências genéticas de organismos do gênero Sarcocystis e da subfamília Toxoplasmatinae.

Occurrence of the Indo-Pacific freshwater prawn Macrobrachium equidens Dana 1852 (Decapoda, Palaemonidae) on the coast of Brazilian Amazonia, with notes on its reproductive biology

The freshwater prawn Macrobrachium equidens, which is native species of the Indo-Pacific Region, was recorded for the first time on the Amazon coast of Brazil. This species was found to inhabit the same environment as two native Macrobrachium species, M. amazonicum and M. acanthurus, and is morphologically very similar to the latter. The identification of the species was confirmed by the genetic analysis of sequences of the mitochondrial Cytochrome Oxidase (COI) gene. A detailed description of the morphological features and reproductive biology of M. equidens in this new environment is presented.

O camarão de água doce Macrobrachium equidens, nativo da região do Indo-Pacífico, foi registrada pela primeira vez na costa da Amazônia Brasileira. Esta espécie foi encontrada habitando o mesmo ambiente que duas espécies nativas do gênero Macrobrachium: M. amazonicum e M. acanthurus, e é morfologicamente muito similar à última. A identificação dessa espécie foi confirmada pela análise da seqüência genética do gene mitocondrial Citocromo Oxidase (COI). Uma descrição detalhada das características morfológicas e biologia reprodutiva de M. equidens neste novo ambiente é apresentada.

A molecular method for a qualitative analysis of potentially coding sequences of DNA

Total sequence phylogenies have low information content. Ordinary misconceptions are that character quality can be ignored and that relying on computer algorithms is enough. Despite widespread preference for a posteriori methods of character evaluation, a priori methods are necessary to produce transformation series that are independent of tree topologies. We propose a stepwise qualitative method for analyzing protein sequences. Informative codons are selected, alternative amino acid transformation series are analyzed, and most parsimonious transformations are hypothesized. We conduct four phylogenetic analyses of philodryanine snakes. The tree based on all nucleotides produces least resolution. Trees based on the exclusion of third positions, on an asymmetric step matrix, and on our protocol, produce similar results. Our method eliminates noise by hypothesizing explicit transformation series for each informative protein-coding amino acid. This approaches qualitative methods for morphological data, in which only characters successfully interpreted in a phylogenetic context are used in cladistic analyses. The method allows utilizing character information contained in the original sequence alignment and, therefore, has higher resolution in inferring a phylogenetic tree than some traditional methods (such as distance methods).

Filogenias baseadas em seqüências totais têm baixo conteúdo informativo. Erros comuns são acreditar que a qualidade dos caracteres pode ser ignorada e que é suficiente confiar nos algoritmos computacionais. Apesar de ampla preferência por métodos a posteriori para a avaliação de caracteres, métodos a priori tornam-se necessários para produzir séries de transformação independentes das topologias das árvores. Propomos um método qualitativo passo a passo para analisar seqüências de proteínas. Codons informativos são selecionados, séries de transformação alternativas de aminoácidos são analisadas e as transformações mais parcimoniosas são hipotetizadas. Conduzimos quatro análises filogenéticas em cobras Phylodrininae. A árvore baseada em todos os nucleotídeos produz a menor resolução. Árvores baseadas na exclusão das terceiras posições, numa matriz de passos assimétrica, e em nosso protocolo de análise produzem resultados similares. Nosso método elimina ruído ao hipotetizar séries de transformação explícitas para cada aminoácido informativo para a codificação de proteínas. Essa abordagem se aproxima de métodos qualitativos para dados morfológicos, nos quais apenas caracteres interpretados com sucesso num contexto filogenético são usados em análises cladísticas. O método permite utilizar informação de caracteres contidos no alinhamento original da seqüência e, portanto, tem maior poder de resolução para inferir árvores filogenéticas que alguns métodos tradicionais (como métodos de distância).