Research Article

The first genetic characterization of Setaria marshalli (Nematoda, Spirurida) with reliable DNA barcoding based on a mitochondrial genetic marker

Première caractérisation génétique de Setaria marshalli (Nematoda, Spirurida) avec un code-barres ADN fiable basé sur un marqueur génétique mitochondrial

Cooperative Department of Veterinary Medicine, Faculty of Agriculture, Iwate University, Iwate 020-8550, Japan

^* Corresponding author: madoka@iwate-u.ac.jp

Received: 22 July 2022
Accepted: 25 October 2022

Abstract

Setaria marshalli is a mosquito-borne filarial nematode that causes infection in calves younger than two years old. In the present study, nematodes were obtained from a calf in Japan and morphologically identified as S. marshalli. Additionally, the partial cytochrome oxidase subunit I (COI) region (596 bp) was analyzed for the first time to establish a reliable DNA barcode. Nucleotide sequences of COI were identical among the seven worms obtained. The COI region can be a useful marker for species discrimination in the case of S. marshalli since nucleotide variations observed between the closest congener, Setaria cervi (51/596 bp), were sufficient to allow species discrimination. However, the phylogenetic relationship of S. marshalli with its congeners was unclear in a maximum likelihood tree. We found that the partial COI sequence of S. marshalli analyzed in the present study matched a relevant section of the complete mitochondrial genome of S. labiatopapillosa that was deposited in the International Nucleotide Sequence Database. This finding suggests that S. marshalli was misdiagnosed as S. labiatopapillosa in a previous study. It is crucial to conduct accurate morphological analyses to obtain reliable molecular information regarding Setaria nematodes.

Résumé

Setaria marshalli est une filaire transmise par les moustiques qui provoque une infection chez les veaux de moins de deux ans. Dans la présente étude, les nématodes ont été obtenus à partir d’un veau au Japon et identifiés morphologiquement comme S. marshalli. De plus, la région partielle de la sous-unité I (COI) de la cytochrome oxydase (596 pb) a été analysée pour la première fois afin d’établir un code-barres ADN fiable. Les séquences nucléotidiques de COI étaient identiques parmi les sept vers obtenus. La région COI peut être un marqueur utile pour la discrimination des espèces dans le cas de S. marshalli puisque les variations de nucléotides observées avec le congénère le plus proche, Setaria cervi (51/596 pb) étaient suffisantes pour permettre la discrimination des espèces. Cependant, la relation phylogénétique de S. marshalli avec ses congénères n’était pas claire dans un arbre à maximum de vraisemblance. Nous avons constaté que la séquence COI partielle de S. marshalli analysée dans la présente étude correspondait à une section pertinente du génome mitochondrial complet de S. labiatopapillosa qui a été déposée dans la base de données internationale de séquences de nucléotides. Cette découverte suggère que S. marshalli a été diagnostiqué à tort comme S. labiatopapillosa dans une étude précédente. Il est crucial de mener des analyses morphologiques précises pour obtenir des informations moléculaires fiables concernant les nématodes du genre Setaria.