Diversity and plant interactions of aphids (Hemiptera: Aphidomorpha) adjacent to Çardak Lagoon with new aphid and host records for Turkey

Abstract

This study aimed to reveal the diversity of aphid species and aphid-plant interactions adjacent to Çardak Lagoon, which is close to agricultural areas in Çanakkale Province of Turkey. Twenty-seven aphid species belonging to 17 genera in three subfamilies from the Aphididae (Hemiptera) were identified. Of these, Staticobium latifoliae (Bozhko, 1950) is new record from the genus Staticobium Mordvilko, 1914 and Aphis symphyti Schrank, 1801 are new records for the aphid fauna of Turkey. With these new records, the number of the aphid fauna of Turkey has increased to 596 species from 149 genera in the infraorder Aphidomorpha (Hemiptera). Of the hosts, Geranium pusillum L., Geranium columbinum L. (Geraniaceae), Anagallis arvensis L. (Primulaceae), Polygonum maritimum L. (Polygonaceae), Myosotis sp. (Boraginaceae), Anthriscus caucalis M. Bieb. (Apiaceae), Raphanus raphanistrum L. (Brassicaceae), Anthemis sp. (Asteraceae) and Silene sp. (Caryophyllaceae) are new hosts for the aphids in Turkey, respectively. Results of this detailed study conducted adjacent to the lagoon which has a diversity of hosts native to saline and sandy soils for the first time in Turkey provides important data on the diversity of aphids and the interactions with their hosts, and that this data will contribute a better understanding of aphid-plant interactions in agricultural and non-agricultural habitats as well as the biology and control strategies of host-alternate aphid pests.

Keywords

• Aphid
• Çanakkale
• aphid-plant interactions
• lagoon
• Turkey

Türkiye için yeni afit ve konukçu kayıtları ile birlikte Çardak Lagün alanındaki afitlerin (Hemiptera: Aphidomorpha) çeşitliliği ve bitki etkileşimleri

Öz

Bu çalışma 2020 ve 2021 yıllarında Nisan-Eylül arasında Türkiye’nin Çanakkale İli’nde tarım alanlarına yakın bir bölgede yer alan Çardak Lagününde bulunan afit türlerinin çeşitliliği ve afit-bitki etkileşimlerini ortaya çıkarmayı amaçlamaktadır. Aphididae (Hemiptera) familyasından üç altfamilya içerisinde 17 cinse ait 27 afit tespit edilmiştir. Bu türlerden, Staticobium Mordvilko, 1914 cinsinden yeni kayıt olan Staticobium latifoliae (Bozhko, 1950) ve Aphis symphyti Schrank, 1801 Türkiye afit faunası için yeni kayıtlardır. Bu yeni kayıtlar ile birlikte Türkiye afit faunası Aphidomorpha (Hemiptera) alttakımı içerisinde 149 cinse ait 596 türe yükselmiştir. Konukçulardan, Geranium pusillum L., Geranium columbinum L. (Geraniaceae), Anagallis arvensis L. (Primulaceae), Polygonum maritimum L. (Polygonaceae), Myosotis sp. (Boraginaceae), Anthriscus caucalis M. Bieb. (Apiaceae), Raphanus raphanistrum L. (Brassicaceae), Anthemis sp. (Asteraceae) ve Silene sp. (Caryophyllaceae) Türkiye’de afitler için yeni konukçu kayıtları olarak tespit edilmiştir. Türkiye’de ilk kez tuzlu ve kumlu topraklara özgü konukçu çeşitliliğine sahip bir lagünde yürütülen bu detaylı çalışmanın sonuçları afitlerin çeşitliliği ve onların konukçuları ile etkileşimleri üzerine önemli veriler sağlamaktadır. Bu veriler tarım ve tarımdışı habitatlardaki afit-bitki etkileşimlerinin daha iyi anlaşılmasının yanı sıra konukçu değişimi gösteren zararlı afitlerin biyoloji ve kontrol stratejilerine katkı sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Afit
• Çanakkale
• afit-bitki etkileşimleri
• lagün
• Türkiye

References

1. Akyıldırım Beğen, H. & G. Görür, 2021. The aphid fauna (Hemiptera: Aphidoidea) and host plants of the Büyükada Island (İstanbul, Turkey). Journal of Advanced Research in Natural and Applied Sciences, 7 (1): 1-11.
2. Anonymous, 2021. Google Earth. (Web page: https://earth.google.com/web) (Date accessed: September 2021).
3. Aslan, M. M. & N. Uygun, 2005. Aphids (Homoptera: Aphididae) of Kahramanmaras Province, Turkey. Turkish Journal of Zoology, 29 (3): 201-209.
4. Barczak, T., J. Bennewicz, M. Korczyński, M. Błażejewicz-Zawadzińska & H. Piekarska-Boniecka, 2021. Aphid assemblages associated with urban park plant communities. Insects, 12 (2): 173-189.
5. Başer, G. & G. Tozlu, 2020. Atatürk Üniversitesi Kampüsü (Erzurum)’nde bazı yabancı otlar üzerinde bulunan afit (Hemiptera: Aphididae) türlerinin belirlenmesi. Bitki Koruma Bülteni, 60 (2): 99-110.
6. Blackman, R. L. & V. F. Eastop, 2006. Aphid’s on The World’s Herbaceous Plants and Shrubs: An Identification and Information Guide. Vol. 1. Host Lists and Keys. Vol. 2. The Aphids. John Wiley & Sons Ltd., Chichester, West Sussex, 1439 pp.
7. Blackman, R. L. & V. F. Eastop, 2007. “Taxonomic Issues Part 1, 1-22”. In: Aphids as Crop Pests (Eds. H. F. van Emden & R. Harrington). CABI Publishing, London, 717 pp.
8. Blackman, R. L. & V. F. Eastop, 2021. Aphids on the world’s plants. An online identification and information guide. (Web page: http://www.aphidsonworldsplants.info) (Date accessed: September 2021).

9. Çalışkan, V. & M. Tosunoğlu, 2010. Assesment of Cardak Lagoon for ecotourism in nortwest Turkey. Journal of Balkan Ecology, 13 (4): 341-354.
10. Doğaner, S., 2003. “Miras turizminin coğrafi kaynakları ve korunması, 1-8”, Coğrafi Çevre Koruma Turizm Sempozyumu (16-18 Nisan 2003, İzmir) Bildirileri, Ege Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Yayınları, 194 s.
11. Favret, C., 2021. Aphid species file. Version 5.0/5.0. (Web page: http://aphid.speciesfile.org) (Date accessed: September 2021).
12. Görür, G., 2014. İç Batı Anadolu Bölümü Afit (Hemiptera: Aphidoidea) Faunasının Belirlenmesi. Turkish Scientific Research Council Project Reports, Ankara, 235 pp.
13. Görür, G., H. Akyıldırım, G. Olcabey & B. Akyürek, 2012. The aphid fauna of Turkey: An updated checklist. Archives of Biological Science Belgrade, 64 (2): 675-692.
14. Görür, G., Ü. Zeybekoğlu, B. Akyürek, M. Işık & H. Akyıldırım, 2009. Trabzon, Rize ve Artvin Illerinin Afit (Homoptera: Aphididae) Faunasının Belirlenmesi. Turkish Scientific Research Council Project Reports, Ankara, 223 pp. Hille Ris Lambers, D., 1950. On mounting aphids and other soft skinned insects. Entomologische Berichten, 13: 55-58.
15. Holman, J., 2009. Host Plant Catalog of Aphids, Palaearctic Region. Springer, Branisovska, 1216 pp.
16. Janković, M., M. Plećaš, D. Sandić, A. Popović, A. Petrović, O. Petrović-Obradović, Ž. Tomanović & V. Gagić, 2017. Functional role of different habitat types at local and landscape scales for aphids and their natural enemies. Journal of Pest Science, 90: 261-273.
17. Kanturski, M., S. Barjadze, A. S. Jensen & K. Wieczorek, 2018. A comparative morphological revision of the aphid genus Myzaphis van der Goot, 1913 (Insecta: Hemiptera: Aphididae) revealed a new genus and three new species. PLoS ONE, 13 (3): e0193775.
18. Kanturski, M., K. Wieczorek & L. Junkiert, 2014. A new oak-feeding species of Lachnus Burmeister and some remarks on the taxonomic status of L. chosoni Szelegiewicz (Hemiptera, Aphididae, Lachninae). Deutsche Entomologische Zeitschrift, 61 (1): 77-83.
19. Katis, N. I., J. A. Tsitsipis, M. Stevens & G. Powell, 2007. “Transmission of Plant Viruses, 353-390”. In: Aphids as Crop Pests (Eds. H. F. van Emden & R. Harrington). CABI Publishing, London, 717 pp.
20. Kocataş, A., 1999. Ekoloji. Ege Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Yayın No: 20, İzmir, 597 s.
21. Kök, Ş. & İ. Kasap, 2019. Aphid (Hemiptera: Aphididae) species of the South Marmara Region of Turkey including the first record of Dysaphis radicola meridialis Shaposhnikov, 1964 for the aphid fauna of Turkey. Turkish Journal of Entomology, 43 (1): 63-78.
22. Kök, Ş., İ. Kasap & I. Özdemir, 2016. Aphid (Hemiptera: Aphididae) species determined in Çanakkale Province with a new record for the aphid fauna of Turkey. Turkish Journal of Entomology, 40 (4): 397-412.
23. Kök, Ş. & I. Özdemir, 2021. Annotated systematic checklist of the aphids (Hemiptera: Aphidomorpha) of Turkey. Zootaxa, 4925: 1-74.
24. Kök, Ş., Ž. Tomanović, Z. Nedeljković, D. Şenal & İ. Kasap, 2020. Biodiversity of the natural enemies of aphids (Hemiptera: Aphididae) in Northwest Turkey. Phytoparasitica, 48 (1): 51-61.
25. Özdemir, I., 2004. Ankara Ilinde Otsu Bitkilerde Aphidoidea Türleri Üzerinde Taksonomik Araştırmalar. Graduate School of Science and Engineering of Ankara University, PhD Thesis, Ankara, Turkey, 188 pp.
26. Özdemir, I., 2020. Some new records on aphid (Hemiptera, Aphididae) fauna of Turkey and aphid host plant interactions. Journal of the Entomological Research Society, 22 (2): 191-201.
27. Özdemir, I., G. Remaudière, S. Toros & N. Kılınçer, 2005. New aphid records from Turkey including the description of a new Lachnus species (Hemiptera: Aphididae). Revue française d’entomologie, Nouvelle Série, 27 (3): 97-102.
28. Öztürk, D. Ö. & M. Muştu, 2017. Kayseri’nin merkez ilçelerinde süs bitkilerinde bulunan yaprakbiti (Hemiptera: Aphididae) türleri. Türkiye Entomoloji Bülteni, 7 (4): 277-292.
29. Patlar, G., Ş. Oğuzoğlu, M. Avcı & Ö. Şenol, 2021. Aphid (Hemiptera: Aphididae) species in Burdur urban parks with three records for the fauna of Turkey, their host plants and predators. Turkish Journal of Entomology, 45 (3): 381-397.
30. Peccoud, J., S. Jean-Christophe, C. von Dohlen, A. Coeur d’acier, M. Plantegenest, F. Vanlerberghe-Masutti & E. Jousselin, 2010. Evolutionary history of aphid-plant associations and their role in aphid diversification. Comptes Rendus Biologies, 333 (6): 474-487.
31. Peters, D. C., J. A. Webster & C. S. Chlouber, 1991. Aphid-Plant Interactions: Populations to Molecules. Oklahoma Agricultural Experimental Station, Stillwater, 335 pp.
32. R Core Team, 2021. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. (Web page: https://www.R-project.org) (Date accessed: August 2021).
33. Remaudière, G., S. Toros & I. Özdemir, 2006. New contribution to the aphid fauna of Turkey (Hemiptera: Aphidoidea). Revue française d’entomologie, Nouvelle Série, 28 (2): 75-96.
34. Şenol, Ö., H. Akyıldırım Beğen, G. Görür & G. Gezici, 2015. Some new aphid records for the Turkish aphidofauna (Hemiptera: Aphidoidae). Zoology in the Middle East, 61 (1): 90-92.
35. Stroyan, H. L. G., 1984. Aphids - Pterocommatinae and Aphidinae (Aphidini), Handbooks for the Identification of British Insects, Volume 2, Part 6. Royal Entomological Society, London, 232 pp.
36. Toros, S., N. Uygun, R. Ulusoy, S. Satar & I. Özdemir, 2002. Doğu Akdeniz Bölgesi Aphidoidea Türleri (The Aphidoidea Species of East Mediterranean Region). Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara, 108 pp.
37. Tuatay, N., 1990. Türkiye Yaprakbitleri (Homoptera: Aphididae) II. Aphidinae: Macrosiphini (II. Kısım). Plant Protection Bulletin, 30 (1): 29-43.
38. Viaroli, P., P. Lasserre & P. Campostrini, 2007. “Lagoons and coastal wetlands, lagoons and coastal wetlands in the Global Change Context: Impacts and Management Issues”. Proceedings of the International Conference, Coast Wet Change, Part of Developments in Hydrobiology (26-28 April 2004, Venice) Springer, 168 pp.
39. Wilkaniec, B., B. Borowiak-Sobkowiak, A. Wilkaniec, W. Kubasik, M. Kozłowska & E. Dolańska-Niedbała, 2015. Aphid migrant activity in refuge habitats of the Wielkopolska agricultural landscape. Journal of Plant Protection Research, 55 (1): 69-79.