DNA barcoding revels first records of three rare coleopteran genera in Northern lakes of Egypt

ABSTRACT

Abstract One aquatic coleopteran species from family Dytiscidae and two aquatic coleopteran genera from family Hydrophilidae were recorded in the summer period and represent first records in the Egyptian lakes. Beetles were collected from two northern lakes, Lake Idku and Lake Burullus. They were identified by morphological characteristics as well as the mtDNA barcoding method. A molecular phylogenetic approach was used to determine the genetic identity of the collected samples based on the mitochondrial cytochrome oxidase I (COI). Prodaticus servillianus (Dytiscidae) from Egypt showed no significant difference in the COI region and they are highly similar to P. servillianus from Madagascar. The phylogenetic analysis revealed that the other two coleopteran genera belong to family Hydrophilidae. Based on COI only, there is no clear evidence for their genetic identity at the species level. So, we defined them to the closest taxon and denoted them as Cymbiodyta type A and B. The results indicated that resolving the molecular identity of the aquatic beetles from northern lakes of Egypt need more considerations in the field of biological conservation. We concluded that utilization of COI as a barcoding region for identifying some coleopteran species is not sufficient and additional molecular markers are required to uncover the molecular taxonomy at deep levels.

RESUMO

Resumo Uma espécie de coleópteros aquático da família Dytiscidae e dois gêneros de coleópteros aquáticos da família Hydrophilidae foram registrados no período de verão e representam os primeiros registros nos lagos egípcios. Os besouros foram coletados em dois lagos do norte, o lago Idku e o lago Burullus, e identificados por características morfológicas e pelo método de código de barras mtDNA. Uma abordagem filogenética molecular foi usada para determinar a identidade genética das amostras coletadas com base no citocromo oxidase I mitocondrial (COI). Prodaticus servillianus (Dytiscidae) do Egito não mostrou diferença significativa na região COI e é altamente semelhante a P. servillianus de Madagascar. A análise filogenética revelou que os outros dois gêneros de coleópteros pertencem à família Hydrophilidae. Com base apenas no COI, não há evidências claras de sua identidade genética no nível da espécie. Assim, nós os agrupamos no táxon mais próximo e os denominamos Cymbiodyta tipo A e B. Os resultados indicaram que a identidade molecular dos besouros aquáticos dos lagos do norte do Egito precisa de mais considerações no campo da conservação biológica. Concluímos que a utilização de COI como região de código de barras para identificar algumas espécies de coleópteros não é suficiente, sendo necessários marcadores moleculares adicionais para descobrir a taxonomia molecular em níveis profundos.