Molecular and morphological variation within swim bladder nematodes, Cystidicola spp.

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Abstract:

We sequenced four rDNA regions (ITS-1, ITS-2, 5.8S, and D3 region of 28S) from the parasitic nematode Cystidicola spp. from seven species of fish host and 11 locations in Canada and Finland to elucidate suspected unresolved genetic variation within the genus. A holarctic species, Cystidicola farionis from the swim bladder of Salmonidae and Osmeridae, and a nearctic species, Cystidicola stigmatura from trout and char (Salvelinus spp.), differ in life history, host and geographic range, reproductive strategy, and adult and egg morphology. These nematodes were identical at three rDNA regions (ITS-1, 5.8S, and D3); however, two ITS-2 variants were found that differed at four nucleotide positions: variant I (366 bp) was found in British Columbia populations of C. farionis and in C. stigmatura and variant II (369 bp) was found in Ontario and Finnish populations of C. farionis. These results demonstrate that two species with distinct morphology and biology can have identical rDNA sequences, while two morphologically identical isolates have different ITS-2 sequences. Thus, rDNA spacer regions may not be useful for distinguishing biologically valid species or subspecies in some nematode groups. Although phenotypic variation suggested a third undescribed species of Cystidicola from lake whitefish (Coregonus clupeaformis), rDNA analysis did not provide meaningful evidence of its uniqueness.

Nous avons séquencé quatre régions (ITS-1, ITS-2, 5.8S et la portion D3 de 28S) de l'ADNr de nématodes parasites Cystidicola spp. provenant de sept espèces de poissons hôtes et de 11 localités du Canada et de Finlande afin de faire la lumière sur la variation génétique présumée dans ce genre. Une espèce holarctique, C. farionis, qui parasite la vessie natatoire des Salmonidae et des Osmeridae et une espèce néarctique, C. stigmatura qui vit sur les ombles (Salvelinus spp.) diffèrent dans leur cycle biologique, leurs hôtes, leur répartition géographique, leur stratégie reproductive et la morphologie des adultes et des oeufs. Ces nématodes sont semblables à trois sites (ITS-1, 5.8S et D3), cependant deux variations existent qui diffèrent à quatre positions de nucléotides: la variation I (366 pb) se retrouve chez les populations de C. farionis de Colombie Britannique et de C. stigmatura et la variation II (369 pb) chez les populations de C. farionis d'Ontario et de Finlande. Ces résultats démontrent que deux espèces qui possèdent une morphologie et une biologie distinctes peuvent avoir des séquences d'ADN identiques, alors que deux souches à morphologie identique peuvent posséder des séquences ITS-2 différentes. Ainsi, les régions des espaceurs de l'ADNr peuvent ne pas être utiles pour distinguer les espèces ou les sous-espèces biologiquement valides chez certains groupes de nématodes. Alors que la variation phénotypique indique l'existence d'une troisième espèce non décrite de Cystidicola chez le grand corégone (Coregonus clupeaformis), l'analyse de l'ADNr ne fournit aucun indice significatif de son unicité.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2004

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