The first record and barcoding of the Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) in Kırşehir, Turkey

Abstract

The Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) is a cosmopolitan fruit pest occuring in the Mediterranean, Aegean and Black Sea regions of Turkey. Although it stays more limited and less dangerous, its occurrence in localized favorable habitats in Central Anatolia (Ankara) has been known for a long time. Here we provide the first record of the pest in Kırşehir (Central Anatolia). We conducted fruit (peach, pear and plum) sampling in the region and identified the emerging specimens through both morphology and molecular barcoding (partial mtCOI). We propose two hypotheses to explain presence of the medfly in Kırşehir. First, it may enter Kırşehir via fruits transported for commercial purposes from cities in southern Turkey and it may establish temporary summer populations in Kırşehir where winter temperatures are not favorable for its survival. Second, it may somehow establish permanent populations surviving low winter temperatures in Kırşehir. In order to test the latter, we placed fruits infected with the medfly, found in Kırşehir, on the ground in a fruit garden in Kırşehir and covered it with a net to protect from predation and to catch adults. We could not find any adult in the net until the following spring. This observation does not support the second hypothesis but sophisticated overwintering experiments should be conducted. Moreover, the second hypothesis can still be valid since the medfly can overwinter indoors. This study is the first record of C. capitata in Kırşehir. We also provide the first medfly mitochondrial sequence from Turkey.

Keywords

• Ceratitis capitata,First record,Kırşehir,Barcoding

Akdeniz meyve sineği Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae)’nın Kırşehir’deki ilk kaydı ve barkodlaması

Abstract

Akdeniz meyve sineği, Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) kozmopolit bir meyve zararlısıdır. Türkiye’de Akdeniz, Ege ve Karadeniz Bölgesi’nde yayılış gösterdiği bilinmektedir. İç Anadolu’da büyük zararlara neden olmamakla birlikte, yaşamasına elverişli sınırlı habitatlardaki varlığı uzun zaman önce Ankara’da tespit edilmiştir. Bu çalışma kapsamında soğuk kış koşullarının yaşandığı Kırşehir’de gerçekleştirilen armut, şeftali ve erik örneklemelerinde de C. capitata tespit edilmiştir. Zararlının tespiti hem morfolojik, hem de mitokondriyel COI gen bölgesine ait primer ile moleküler barkodlama yapılarak gösterilmiştir. Bu çalışmada, Kırşehir’de bilinen biyolojisine uygun olmamasına karşın, C. capitata’nın görülmesi ile ilgili olarak iki hipotez öne sürülmüştür. Birincisi C. capitata’nın Kırşehir’e, şehir dışından satılmak üzere getirilen meyvelerle geldiği, Kırşehir’de geçici yaz populasyonları oluşturduğu ancak soğuk geçen kışlar nedeniyle burada kışlamadığıdır. İkincisi ise C. capitata’nın Kırşehir kış şartlarında hayatta kalabilen yerleşik bir populasyonunun olduğudur. İkinci hipotezi sınamak için bu çalışma kapsamında, Kırşehir’de yapılan örneklemelerden elde edilen C. capitata larvası bulunan meyveler bir meyve bahçesinde toprak üzerine yerleştirilmiş ve üzeri, predasyondan korumak ve çıkan erginleri yakalamak amacıyla sinek teli ile kapatılmıştır. İzleyen ilkbahara kadar yapılan gözlemlerde burada herhangi bir ergine rastlanmamıştır. Bu sonuç ikinci hipoteze ilişkin olumsuz bir kanıttır. Ancak bunun sağlıklı bir şekilde ortaya konması için daha kapsamlı kış denemelerinin yapılması gerekmektedir. Bununla birlikte C. capitata ev ya da ahır gibi kapalı mekanlarda kışlayabileceğinden ikinci hipotezin hala geçerli olabileceği göz ardı edilmemelidir. Bu çalışma C. capitata’nın Kırşehir’deki ilk kaydıdır. Ayrıca bu çalışma ile Türkiye’den ilk kez C. capitata mitokondriyel dizi verisi de bildirilmektedir.

Keywords

• Ceratitis capitata,Kırşehir,İlk kayıt,Barkodlama

References

1. Avidov Z, Harpaz I (1969) Plant pests of Israel. Israel University Press, Jerusalem.
2. Bergsten D, Lance D, Stefan M (1999) Mediterranean fruit flies and their management in the USA. The Royal Society of Chemistry 10: 207-212.
3. Buyckx EJ (1994) Bioclimatic Effects on the Distribution of the Mediterranean Fruit Fy (Diptera: Tephritidae) in the Maghreb. (Ed: Calkins CO, Klassen W, Liedo P), Fruit Flies and the Sterile Insect Technique. CRC Press, Boca Raton, Florida, s. 149-164.
4. Duyck PF, Quilici S (2002) Survival and development ofdifferent life stages of three Ceratitis spp. (Diptera: Ttephritidae) reared at five constant temperatures. Bulletin of Entomological Research 92: 461-469.
5. Elekçioğlu NZ (2009) Akdeniz meyvesineği. Biyoloji Bilimleri Araştırma Dergisi 2(1): 61-65.
6. Elekçioğlu N (2012) Akdeniz meyvesineği. T.C. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Biyolojik Mücadele Araştırma İstasyonu Müdürlüğü (Adana) Yayınları, Bereket, No:4.
7. Elekçioğlu N Z (2013) Fruit flies of economic importance in Turkey, with special reference to Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wied.). Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi 6(2): 33-37.
8. EPPO-European Plant Protection Organization (1981) Data sheets on quarantine organisms, No. 105, Ceratitis capitata. EPPO Bulletin 11(1): 1-7.

9. Escudero-Colomar LA, Vilajeliu M, Batllori L (2008) Seasonality in the occurrence of the Mediterranean fruit fly [Ceratitis capitata (Wied.)] in the north-east of Spain. Journal of Applied Entomology 132: 714-721.
10. Esterhuizen N, Clusella-Trullas S, van Daalen CE, Schoombie RU, Boardman L, Terblanche JS (2014) Effects of within-generation thermal history on the flight performance of Ceratitis capitata: colder is better. The Journal of Experimental Biology 217: 3545-3556.
11. Folmer O, Black M, Hoeh W, Lutz R, Vrijenhoek R (1994) DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology 3(5): 294-299.
12. Gemmell NJ, Akiyama S (1996) A simple and efcient method for the extraction of DNA. T Genetics 12: 338-339.
13. Hall TA (1999) BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series 41: 95-98.
14. Harris EJ, Lee CYL (1986) Seasonal and annual occurrence of the Mediterranean fruit flies (Diptera: Tephritidae) in Makaha and Waianae valleys of Oahu, Hawaii. Environmental Entomology 15: 507-512.
15. Kansu A (1988) Böcek Ekolojisi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara.
16. Kasap A, Aslan MM (2016) Akdeniz meyve sineğinin feromon tuzaklarla (Ceratitis capitata Wied.) (Diptera: Tephritidae)’nin nar ve hurmadaki populasyon takibi ve zarar oranının tespiti. KSÜ Doğa Bilimleri Dergisi, 19(1): 43-50.
17. Kaya T, Ada E, İpekdal K (2017) Modeling the distribution of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) (Diptera, Tephritidae) in Turkey and its range expansion in Black Sea Region. Turkish Journal of Entomology 41(1): 43-52.
18. Mansour M, Mohamad F (2016) Seasonal occurrence of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) (Diptera: Tephritidae) in southern Syria. Polish Journal of Entomology 85: 311-323.
19. Meats A, Smallridge CJ (2007) Short- and long-range dispersal of medfly, Ceratitis capitata (Dipt., Tephritidae), and its invasive potential. Journal of Applied Entomology 131(8): 518-523.
20. Nei M, Kumar S (2000) Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, New York.
21. Nishida T, Harris E, Vargas RI, Wong TTY (1985) Distributional and host fruit utilization patterns of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae), in Hawaii. Environmental Entomology 14: 602-608.
22. Nyamukondiwa C, Terblanche JS (2009) Thermal tolerance in adult Mediterranean and Natal fruit flies (Ceratitis capitata and Ceratitis rosa): Effects of age, gender and feeding status. Journal of Thermal Biology 34: 406-414.
23. Nyamukondiwa C, Kleynhans E, Terblanche JS (2010) Phenotypic plasticity of thermal tolerance contributes to the invasion potential of Mediterranean fruit flies (Ceratitis capitata). Ecological Entomology 35: 565-575.
24. Papadopoulos NT, Carey JR, Katsoyannos BI, Kouloussis NA (1996) Overwintering of the mediterranean fruit fly (Diptera: Tephritidae) in nothern Greece. Annals of the Entomological Society of America 89: 526-534.
25. Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S (2013) MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution 30: 2725-2729.
26. USDA-U.S. Department of Agriculture, Animal and Plant Health Inspection Service (2003) Mediterranean fruit fly action plan. Plant Protection and Quarantine 12/2003-02.
27. White IM (1988) Tephritid flies – Diptera: Tephritidae. (Ed: Barnard PC, Askew RR), Handbooks for the Identification of British Insects, Vol. 10, Part 5a, Royal Entomological Societyt, London.