DNA barcode development for three recent exotic whitefly (Hemiptera: Aleyrodidae) invaders in Florida

Abstract

Several new whitefly (Hemiptera: Aleyrodidae) species have become established in Florida in the past decade. Three of these, fig whitefly (FW), rugose spiraling whitefly (RSW), and Bondar’s nesting whitefly (BNW), have caused noticeable damage to residential plants in the landscape including ficus hedges, palms, and bird of paradise. Whiteflies are difficult to identify and 4th instar nymphs are needed for morphological identification making whiteflies good candidates for identification via DNA barcoding. A DNA barcoding cocktail to amplify the 5′ end of the coxI mitochondrial gene from these species was developed. Subsequently, primers were developed for each species, validated with multiple populations collected throughout Florida, and a phylogenetic tree was constructed for placement of the 3 species in the whitefly tree of life. Besides FW, RSW, and BNW, 2 additional species of whiteflies were detected in collections, namely Paraleyrodes pseudonaranjae Martin (He­miptera: Aleyrodidae) and a species provisionally designated Aleurodicinae sp1. RSW and BNW clustered with congeners within the phylogeny, and FW was resolved as a possible sister taxa to the genus Bemisia. The barcoding cocktail should allow sequencing of 5′ coxI from multiple genera and both sub-families of whiteflies, and the primers developed for each species will facilitate rapid identification of these 3 invasive whiteflies.

Resumen

Varias especies de mosca blanca (Hemiptera: Aleyrodidae) se han establecido recientemente en la Florida durante la década pasa­da. Tres, en particular, han causado daños notables a las plantas residenciales en el campo como los setos de ficus, las palmeras y plantas de aves del paraíso. Estas plagas son la mosca blanca de higo (MBH), la mosca blanca rugosa de espiral (MBRS) y la mosca blanca de anidación de Bondar (MBAB). Las moscas blancas son difíciles de identificar y se necesitan las ninfas de cuarto estadio para la identificación morfológica lo que las convierte en buenos candidatos para la identificación a través de los códigos de barras de ADN. Un cóctel de códigos de barras de ADN para amplificar el extremo 5′ del gen mitocondrial coxI fue desarrollado utilizando la inosina nucleósido junto con oligonucleótidos tradicionales degenerados y no degenerados. Posteriormente, especies primers específicos fueron desarrollados para cada especie, validados con múltiples poblaciones recolectadas en toda la Florida, y un árbol filogenético fue construido para la colocación de las tres especies en el árbol de la vida de la mosca blanca. Además de MBH, MBRS y MBAB; Se detectaron dos especies adicionales de moscas blancas en las colecciones, Paraleyrodes pseudonaranjae Martin (He­miptera: Aleyrodidae), y una especie designados provisionalmente como Aleurodicinae sp1. Las MDRS y MBAB fueron agrupadas con congéneres dentro de la filogenia y MBH se resolvió como un posible taxón hermano al género, Bemisia. El cóctel de código de barras debe permitir la secuenciación de 5′ coxI para una amplia diversidad de moscas blancas y los específicos primers de especies desarrollados facilitará la identificación rápida de estas tres especies invasivas de mosca blanca.

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