Identification of earthworm species in Uruguay based on morphological and molecular methods

Identificación de especies de lombrices en Uruguay en base a métodos morfológicos y moleculares

Jorge Escudero, Gabriella - Lagerlöf, J. - Martínez Debat, Claudio - Pérez, Carlos Alberto

Resumen:

Molecular techniques could aid earthworm species identification, especially when morphological characters are not taxonomically informative, or difficult to discern. No previous study has investigated molecular-based methods for earthworm taxonomy in Uruguay. The present study aimed to make a first approach using DNA barcoding as a tool to smoothen the way towards determining the earthworm richness in Uruguay. This study was based on an earthworm collection, identified both by morphological characters and molecular techniques, from samplings from different agricultural soils in Montevideo and Paysandú, Uruguay. Adult individuals were identified by external morphology following available descriptions of regional earthworms. From each morphological group a representative sample was selected for genomic DNA extraction, mitochondrial COI region amplification and sequencing. Sequences obtained were subject to BLAST searches and compared to sequences available in GenBank. Eight out of 11 sequenced exotic species were fully identified and matched morphological characters and molecular information; two were less consistent, with lower sequence similarity percentage; and one could not be fully identified due to lack of close related sequences in GenBank. While most exotic species had representative sequences annotated in GenBank, this was only the case for one native species, highlighting the need to develop this important area at a regional level. This study could kick-start an innovative research program, since there are limited records of earthworm samplings in Uruguay and no identification of species by DNA sequences from national studies


Las técnicas moleculares podrían ayudar a la identificación de especies de lombrices, especialmente cuando los caracteres morfológicos resultan difíciles de discernir. Basado en una colección de lombrices generadas a partir de muestreos en diferentes suelos agrícolas en Montevideo y Paysandú, Uruguay, este estudio representa un primer acercamiento al uso del barcoding del ADN como una herramienta para la determinación de la diversidad de lombrices en Uruguay. Las especies se identificaron tanto por caracteres morfológicos como por técnicas moleculares. Los individuos adultos se identificaron por morfología externa siguiendo las descripciones disponibles de las lombrices presentes en la región. De cada especie morfológica se obtuvo una muestra representativa para extracción de ADN genómico, con posterior amplificación y secuenciación de la región mitocondrial Citocromo Oxidasa I (COI). Las secuencias obtenidas se sometieron a búsquedas BLAST y fueron comparadas con las secuencias disponibles en GenBank. De 11 especies exóticas secuenciadas, ocho se identificaron completamente, encontrándose coincidencia entre caracteres morfológicos e información molecular; en tanto dos fueron menos consistentes, con un menor porcentaje de similitud; y una no logró ser identificada completamente debido a la falta de secuencias relacionadas cercanas en GenBank. Mientras la mayoría de las especies exóticas tenían secuencias representativas anotadas en GenBank, esto ocurrió sólo con una especie nativa, lo que demuestra la necesidad de desarrollar esta importante área a nivel regional. Los escasos registros de muestreos de lombrices en Uruguay, y la ausencia de estudios nacionales referidos a identificación de especies por secuencias de ADN, hacen de este estudio un puntapié inicial para una línea de investigación innovadora.


Detalles Bibliográficos
2019
COI
Sequencing
Native and exotic earthworms
Inglés
Universidad de la República
COLIBRI
https://hdl.handle.net/20.500.12008/28488
Acceso abierto
Licencia Creative Commons Atribución (CC - By 4.0)