شناسایی مولکولی و ویژگی‌یابی فیلوژنتیکی کنه جوانه انجیر Aceria ficus (Acari: Eriophyidae) از عراق با استفاده از توالی‌های میتوکندریایی ژن COI

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه محیط‌زیست، دانشکده علوم محیط‌زیست، دانشگاه سبز القاسم، بابل، عراق.

2 گروه حفاظت گیاه، دانشکده علوم مهندسی کشاورزی، دانشگاه بغداد، بغداد، عراق.

10.22103/jab.2026.27259.1921

چکیده

هدف: کنه Aceria ficus (Acari: Eriophyidae) یکی از آفات میکروسکوپی بسیار ریز است که از بافت‌های گیاهی تغذیه می‌کند و به دلیل اختصاصی بودن میزبان و حساسیت زیاد به شرایط محیطی شناخته می‌شود. این گروه از کنه‌ها به دلیل شباهت ریخت‌شناختی بسیار زیاد میان گونه‌های نزدیک به هم، از دشوارترین گروه‌ها برای رده‌بندی محسوب می‌شوند؛ به‌گونه‌ای که تشخیص سنتی بر پایه ویژگی‌های مورفولوژیک به‌تنهایی اغلب قابل اعتماد نیست. هدف این مطالعه، شناسایی مولکولی Aceria ficus جمع‌آوری‌شده از باغ‌های انجیر عراق با استفاده از ژن میتوکندریایی سیتوکروم c اکسیداز زیرواحد I (COI)، مقایسه توالی‌های به‌دست‌آمده با داده‌های موجود در پایگاه GenBank و بررسی روابط فیلوژنتیکی آن‌ها بود.
مواد و روش‌ها: در طی فصل‌های زراعی 2024-2025، از چندین باغ انجیر در بغداد (ابوغریب) و استان بابل (الکفل و السیاحی) نمونه‌برداری انجام شد و نمونه‌های کنه جمع‌آوری گردید. پس از شناسایی دقیق ریخت‌شناختی نمونه‌ها به‌عنوان Aceria ficus، مطالعات ژنتیکی و فیلوژنتیکی با استفاده از نشانگر سیتوکروم c اکسیداز زیرواحد I (COI) انجام شد.
نتایج: نتایج تحلیل BLASTn بر روی قطعات تکثیرشده ژن COI با استفاده از آغازگرهای LCO1490/HCO2198 نشان داد که بیشترین میزان همانندی توالی (82 درصد) با گونه Aceria microcis وجود دارد. این میزان نسبتاً پایین همانندی، امکان شناسایی قطعی گونه را تنها بر اساس داده‌های توالی فراهم نمی‌کند و عمدتاً ناشی از نبود توالی‌های تأییدشده ژن COI مربوط به Aceria ficus در پایگاه GenBank است. ازاین‌رو، شناسایی گونه بر اساس تلفیق ویژگی‌های ریخت‌شناختی و تحلیل فیلوژنتیکی مولکولی انجام شد. در نتیجه، توالی‌های نوکلئوتیدی به‌دست‌آمده در این پژوهش به‌عنوان نخستین توالی‌های عمومی ژن COI مربوط به Aceria ficus در پایگاه GenBank با شماره‌های دسترسی PV123164 تا PV123173 ثبت شدند. تحلیل خویشاوندی ژنتیکی با استفاده از نرم‌افزار MEGA 12 و روش Neighbor-Joining (NJ) نشان داد که تمامی توالی‌های ناحیه COI مربوط به نمونه‌های شناسایی‌شده Aceria ficus در یک خوشه (Clade) واحد و مجزا از سایر گونه‌ها قرار گرفتند که تعلق همه نمونه‌ها به یک گونه را تأیید می‌کند.
نتیجه‌گیری: تحلیل فیلوژنتیکی با روش Neighbor-Joining (NJ) در نرم‌افزار MEGA 12 تمامی نمونه‌های تعیین توالی‌شده را در یک شاخه تکاملی (Clade) واحد با پشتیبانی آماری بالا گروه‌بندی کرد. این شاخه به‌طور مشخص از توالی‌های مرجع موجود در تحلیل حاضر متمایز بود و بدین ترتیب، تمایز مولکولی جمعیت‌های شناسایی‌شده Aceria ficus را به‌خوبی تأیید کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Molecular identification and phylogenetic characterization of the fig bud mite Aceria ficus (Acari: Eriophyidae) from Iraq using mitochondrial COI sequences

نویسندگان [English]

  • Z. A. AL-Tamimi 1
  • Feryal H. Sadaq 2
1 Department of Environment, College of Environmental Sciences, University Al-Qasim Green, Babylon, Iraq
2 Department of Plant Protection, College of Agricultural Engineering Sciences, University of Baghdad, Baghdad, Iraq
چکیده [English]

Objective
Aceria ficus (Acari: Eriophyidae), is one of the minute microscopic pests that feed on plant tissues and are characterized by their high specialization and environmental sensitivity. This group is considered among the mite types whose classification is regarded as a challenge because of the great morphological similarity among closely related species, which makes traditional diagnosis ineffective when using morphological traits alone. This study aimed to molecularly identify Aceria ficus collected from Iraqi fig orchards using the mitochondrial COI gene, compare the obtained sequences with available GenBank records, and infer their phylogenetic relationships
Materials and methods
During the 2024-2025 seasons, a survey of several fig orchards was conducted in Baghdad (Abu Ghraib) and Babil Province (Al-Kifl and Al-Siyahi) to collect mite samples. Following rigorous morphological identification of the specimens as Aceria ficus, genetic and phylogenetic analyses were performed using the Cytochrome c oxidase subunit I (COI) marker.
Results
BLASTn analysis of the amplified COI fragments, utilizing LCO1490/HCO2198 primers, revealed a maximum sequence identity of 82% with Aceria microcis. The relatively low sequence identity (82%) does not provide definitive species-level identification. Instead, it reflects the absence of authenticated COI sequences of Aceria ficus in GenBank. Therefore, species identification relied on the combination of morphological examination and molecular phylogenetic analysis. Consequently, the nucleotide sequences obtained in this study represent the first publicly available COI sequences of Aceria ficus deposited in GenBank under accession numbers PV123164-PV123173. Genetic relatedness analysis using MEGA 12 and the Neighbor-Joining (NJ) method placed all nucleotide sequences of the CO1 region from the identified Aceria ficus samples in a single cluster, separate from other species, confirming their belonging to the same species
Conclusion
Neighbor-Joining (NJ) phylogenetic analysis conducted in MEGA12 grouped all sequenced samples into a single, highly supported clade, formed a distinct clade separated from the reference sequences included in the present analysis, further corroborating the molecular distinctiveness of the identified populations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aceria ficus
  • COI gene
  • fig
  • molecular diagnosis
  • phylogenetic analysis

مراجع

Daneshnia, N., Izadpanah, K., Fathipour, Y., & Akrami, M. A. (2025). Temperature-dependent life history traits of the fig mite, Aceria ficus (Cotte) (Acari: Eriophyidae). Experimental and Applied Acarology, 96(1), Article 6. https://doi.org/10.1007/s10493-025-01101-y
Martelli, G. P., Agranovsky, A. A., Bar-Joseph, M., Boscia, D., Candresse, T., Coutts, R. H., Dolja, V. V., Falk, B. W., Gonsalves, D., Jelkmann, W., Karasev, A. V., Minafra, A., Namba, S., Vetten, H. J., Wisler, G. C., Yoshikawa, N., & ICTV Study Group on Closteroviruses and Allied Viruses. (2002). The family Closteroviridae revised. Archives of Virology, 147(10), 2039-2044. https://doi.org/10.1007/s007050200048
Barone, M. L., Wilson, J. D., Zapata, L., Soto, E. M., Haddad, C. R., Grismado, C., ... Briones, R. (2024). Genetic barcodes for species identification and phylogenetic estimation in ghost spiders (Araneae: Anyphaenidae: Amaurobioidinae). Invertebrate Systematics, 38(11), Article IS24053. https://doi.org/10.1071/IS24053
Chetverikov, P. E., Cvrković, T., Makunin, A., Sukhareva, S., Vidović, B., & Petanović, R. (2015). Basal divergence of Eriophyoidea (Acariformes, Eupodina) inferred from combined partial COI and 28S gene sequences and CLSM genital anatomy. Experimental and Applied Acarology, 67(2), 219-245. https://doi.org/10.1007/s10493-015-9945-9
Cruickshank, R. H. (2002). Molecular markers for the phylogenetics of mites and ticks. Systematic and Applied Acarology, 7(1), 3-14. https://doi.org/10.11158/saa.7.1.1
Dai, Q.-Y., Gao, Q., Wu, C.-S., Chesters, D., Zhu, C.-D., & Zhang, A.-B. (2012). Phylogenetic reconstruction and DNA barcoding for closely related pine moth species (Dendrolimus) in China with multiple gene markers. PLOS ONE, 7(4), Article e32544. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0032544
De Lillo, E., Craemer, C., Amrine, J. W., Jr., & Nuzzaci, G. (2010). Recommended procedures and techniques for morphological studies of Eriophyoidea (Acari: Prostigmata). Experimental and Applied Acarology, 51(1), 283-307. https://doi.org/10.1007/s10493-009-9311-x
Diekmann, I., Krücken, J., Kuzmina, T. A., Bredtmann, C. M., Louro, M., Kharchenko, V. A., ... von Samson-Himmelstjerna, G. (2025). Comparative phylogenetic and sequence identity analysis of internal transcribed spacer 2 and cytochrome c oxidase subunit I as DNA barcode markers for the most common equine Strongylidae species. Infection, Genetics and Evolution, 129, Article 105729. https://doi.org/10.1016/j.meegid.2025.105729
Elbeaino, T., Digiaro, M., Alabdullah, A., De Stradis, A., Minafra, A., Mielke, N., ... Martelli, G. P. (2009). A multipartite single-stranded negative-sense RNA virus is the putative agent of fig mosaic disease. Journal of General Virology, 90(5), 1281-1288. https://doi.org/10.1099/vir.0.008649-0
Folmer, O., Black, M., Hoeh, W., Lutz, R., & Vrijenhoek, R. (1994). DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology, 3(5), 294-299.
Hebert, P. D., Cywinska, A., Ball, S. L., & deWaard, J. R. (2003). Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 270(1512), 313-321. https://doi.org/10.1098/rspb.2002.2218
Hussein, A. E., & Jubrael, J. M. (2021). AFLP marker in genetic diversity assessment of fig (Ficus carica L.) populations in Kurdistan region-Iraq. The Iraqi Journal of Agricultural Science, 52(4), 859-867. https://doi.org/10.36103/ijas.v52i4.1393
Inak, E., Denizhan, E., & Özdemir, E. (2021). Molecular identification of eriophyoid mites in Thrace using the 28S and COI genes. Turkish Journal of Zoology, 45(6), 479-485. https://doi.org/10.3906/zoo-2101-1
Muhire, B. M., Roumagnac, P., Varsani, A., & Martin, D. P. (2025). Sequence demarcation tool (SDT), a free user-friendly computer program using pairwise genetic identity calculations to classify nucleotide or amino acid sequences. In Geminiviruses: Methods and protocols (pp. 71-79). Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-4454-6_9
Muhire, B. M., Varsani, A., & Martin, D. P. (2014). SDT: A virus classification tool based on pairwise sequence alignment and identity calculation. PLOS ONE, 9(9), Article e108277. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108277
Navajas, M., & Fenton, B. (2000). The application of molecular markers in the study of diversity in acarology: A review. Experimental & Applied Acarology, 24(10), 751-774. https://doi.org/10.1023/A:1006497906793
Skoracka, A., Magalhães, S., Rector, B. G., & Kuczyński, L. (2015). Cryptic speciation in the Acari: A function of species lifestyles or our ability to separate species? Experimental and Applied Acarology, 67(2), 165-182. https://doi.org/10.1007/s10493-015-9954-8
Stecher, G., Suleski, M., Tao, Q., Tamura, K., & Kumar, S. (2026). MEGA 12.1: Cross-platform release for macOS and Linux operating systems. Journal of Molecular Evolution, 94(1), 14-18. https://doi.org/10.1007/s00239-025-10287-z
Zhang, Q., Lu, Y.-W., Liu, X.-Y., Li, Y., Gao, W.-N., Sun, J.-T., Hong, X. Y., Shao, R., & Xue, X. F. (2024). Phylogenomics resolves the higher-level phylogeny of herbivorous eriophyoid mites (Acariformes: Eriophyoidea). BMC Biology, 22(1), Article 70. https://doi.org/10.1186/s12915-024-01870-9
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 23 تیر 1405

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار