Morphological and molecular characterization of Aphidius eadyi species complex (Hymenoptera, Braconidae, Aphidiinae), parasitoids of pea aphid - Acyrthosiphon pisum Harr. (Hemiptera, Aphididae)

Abstract

Acyrthosiphon pisum Harris is an aphid species of the greatest agricultural importance. It is a major pest on several plants of the family Fabacae, and there have been numerous programs involving biological control of Acyrthosiphon pisum worldwide. Species belonging to the Aphidius eadyi group have been used as biocontrol agents in those programs, but knowledge about their taxonomy and distribution has remained scarce with big gaps. Here we identify all aphidiine parasitoid species that have parasitized A. pisum in Europe, including three species within the Aphidius eadyi species group, using both molecular (mtDNA COI sequences) and morphological analyses. The Aphidius eadyi species group consists of the following species: Aphidius smithi, A. eadyi, and A. banksae. Morphological characterization showed that the most important morphological characters for separation of species of the Aphidius eadyi group are: shape of costulae on the anterolateral part of the petiole; shape of the central areola on the propodeum; and shape and venation of the forewings. Forewing shape was analysed using geometric morphometrics, and it is demonstrated that all three species differ in wing shape with some overlap. Morphological differences were confirmed by molecular data, mean genetic distances between the species varying from 5 to 7.4%. Identification of Aphidius banksae as a widely distributed pea aphid parasitoid whose range covers most of the western Palaearctic (from the United Kingdom to Israel) is the most interesting finding of this study. In addition, Aphidius banksae is diagnosed and redescribed. A key for identification of all aphidiine species attacking Acyrthosiphon pisum in Europe is provided.

Acyrthosiphon pisum Harris је једна од економски најзначајнијих биљних ваши у пољопривреди, првенствено на културама из фамилије Fabacae. Из тог разлога су и бројни програми биолошке контроле реализовани широм света. У овим програмима су веома често као агенти коришћене врсте Aphidius eadyi комплекса. И поред честе употребе и значаја, број врста унутар комплекса, њихова таксономија и распрострањење су углавном непознати. У овој студији извршена је идентификација свих паразитоида из потфамилије Aphidiinae који паразитирају A. pisum на простору Европе. Међу њима су, употребом морфолошких и молекуларних анализа (секвенци mtCOI гена) идентификоване три врсте које припадају Aphidius eadyi комплексу: Aphidius smithi, A. eadyi и A. banksae. Морфолошком карактеризацијом је утврђено да су за разликовање ових врста најзначајнији следећи морфолошки карактери: облик бразди на антеролатералном региону петиолуса, облик централне ареоле на проподеуму, облик и нерватура предњих крила. Облик предњих крила је анализиран употребом геометријске морфометрије и утврђено је да се све три врсте разликују и поред мањег преклапања. Морфолошке разлике су потврђене и молекуларним анализама којима је утврђено да се генетичке дистанце између врста A. eadyi комплекса крећу у распону од 5% до 7,4%. Идентификација врсте Aphidius banksae, као широко распрострањеног паразитоида зелене луцеркине ваши представља најинтересантнији налаз ове студије. Утврђено је да распрострањење врсте A. banksae обухвата највећи део западног Палеарктика, од Уједињеног Краљевства до Израела. Додатно, дат је и поновни опис врсте Aphidius banksae као и кључ за идентификацију свих паразитоида потфамилије Aphidiinae који паразитирају Acyrthosiphon pisum у Европи.