UNIVERZITET U BEOGRADU BIOLOŠKI FAKULTET Ivana Č. Marić Specijski diverzitet, taksonomska i molekularna karakterizacija grinja paučinara (Acari: Tetranychidae) u Srbiji doktorska disertacija Beograd, 2020. UNIVERSITY OF BELGRADE FACULTY OF BIOLOGY Ivana Č. Marić Species diversity, taxonomic and molecular characterization of spider mites (Acari: Tetranychidae) in Serbia Doctoral Dissertation Belgrade, 2020. Mentori: __________________________________________ Prof. dr Željko Tomanović, redovni profesor Biološki Fakultet Univerzitet u Beogradu __________________________________________ Prof. dr Radmila Petanović, redovni profesor u penziji Poljoprivredni Fakultet Univerzitet u Beogradu Akademik SANU Članovi komisije: _________________________________________ dr Dejan Marčić, naučni savetnik Institut za pesticide i zaštitu životne sredine, Zemun _________________________________________ Prof. dr Slobodan Jovanović, redovni profesor Biološki Fakultet Univerzitet u Beogradu _________________________________________ Dr. Maria Navaro Navajas, naučni savetnik INRA/CBGP, Montpeiller, France Datum odbrane: ________________________________________ Ova doktorska disertacija je urađena u okviru istraživačkog rada u Laboratoriji za primenjenu entomologiju Instituta za pesticide i zaštitu životne sredine u Beogradu-Zemunu. Celokupno istraživanje predstavlja deo projekta Ministarstva prosvete, nauke i tehnološkog razvoja br: TR31043 „Proučavanje biljnih patogena, artropoda, korova i pesticida u cilju razvoja metoda bioracionalne zaštite bilja i proizvodnje bezbedne hrane“. Obrada i identifikacija odnosno određivanje velikog dela uzoraka metodama tradicionalne i molekularne taksonomije urađena je u Laboratoriji za primenjenu akarologiju u okviru „INRA/CBGP Center for Biology and Menagement of Populations“ u Monpeljeu u Francuskoj. Deo uzoraka je obrađen u okviru laboratorije Katedreza entomologiju i poljoprivrednu zoologiju na Poljoprivrednom fakultetu Univerziteta u Beogradu. Sve tabele korišćene u ovom doktoratu su originalne i pripadaju autoru i njegovim saradnicima. Svi crteži koji ilustruju ovo istraživanje su originalni, napravljeni i prilagođeni ovom doktoratu, korišćenjem originalnih opisa svake pojedinačne vrste, kao i relevantnim redeskripcijama i drugim publikacijama, po metodi koja je opisana u tekstu. *** Veliku zahvalnost dugujem dr Dejanu Marčiću, naučnom savetniku, koji je rukovodio realizacijom ovog istraživanja. Hvala Vam na velikom strpljenju, ogromnom razumevanju, na podršci i vremenu koje ste uložili da bi ova teza dobila svoj konačni oblik. Hvala na poverenju koje ste mi ukazali. Zahvalnost dugujem i svojoj mentorki prof. dr Radmili Petanović čija su me predavanja i uvela u svet akarologije. Hvala Vam na prilici koju ste mi pružili, na beskrajnom strpljenju, brojnim korisnim savetima i sugestijama, na vremenu i posvećenosti tokom ovih sedam godina. Veoma sam zahvalna i prof. dr Željku Tomanoviću koji je kao jedan od mentora ove teze uvek pokazivao izuzetno strpljenje, brigu i posvećenost. Hvala Vam na razumevanju, na velikoj logističkoj i praktičnoj pomoći koja je bila ključna u realizaciji čitavog istraživanja. Zahvaljujem se i prof. dr Slobodanu Jovanoviću na dragocenim savetima iz oblasti ekologije i botanike. Na tome što je doprineo da ovo istraživanje dobije potpuno novu dimenziju, na velikoj pažnji, posvećenosti, efikasnosti i brzini, na tome što je uvek imao vremena za mene. Veliku zahvalnost dugujem i dr Mariji Navajas rukovodiocu laboratorije za primenjenu akarologiju u „INRA/CBGP Center for Biology and Menagement of Populations“ u Monpeljeu, za izdvojeno vreme, za posvećenost, podršku i pomoć tokom realizacije ovog istraživanja. Hvala Vam što ste stavivši svoje resurse na raspolaganje omogućili da se veliki deo eksperimentalne faze ovog doktorata obavi bez poteškoća. Zahvaljujem se i dr Philippu Augeru koji je u ovo istraživanje uložio svoje znanje, rad i koji me je kroz ogromnu posvećenost i odvojeno vreme naučio gotovo svemu što znam o tetranihidama. Hvala za prijateljske savete, bezgraničnu podršku, veliko razumevanje i brojne sate provedene u rešavanju brojnih problema i nedoumica. Hvala Alainu Migeonu koji je mi je obezbedio veliku logističku podršku, potrebnu literaturu, i koji je proveo sate samnom za mikroskopom. Ogromnno poštovanje i veliku zahvalnost dugujem i prof. dr Carlosu H.W. Flecthmannu koji je od samog početka verovao u mene i moj rad. Hvala za ogroman trud, posvećenost i vreme koje ste odvojili za mene, za obezbeđenu literaturu, za brojne profesionalne i prijateljske savete, za sate i sate razgovora. Zahvalnost dugujem i prof. dr Eduardu Ueckermanu koji je svojom podrškom i brojnim sugestijama i savetima omogućio da se delovi ove teze poboljšaju i značajno unaprede. Veliku zahvalnost za pomoć, podršku, preneseno znanje i odvojeno vreme dugujem i porf. dr Bojanu Stojniću koji me je uveo u svet grinja paučinara. Hvala Vam za posvećenost i podršku na početku ovog istraživanja. Zahvaljujem se i Institutu za pesticide i zaštitu životne sredine u Beogradu-Zemunu za logističku podršku, sjajnu radnu atmosferu i dobre kolegijalne odnose. Hvala kolegama iz Laboratorije za primenjenu entomologiju na strpljenju, podršci i pomoći koje su mi pružili tokom ovog istraživanja. Specijski diverzitet, taksonomska i molekularna karakterizacija grinja paučinara (Acari: Tetranychidae) u Srbiji SAŽETAK: Grinje paučinari (Acari: Tetranychidae) predstavljaju ekonomski najznačajniju grupu fitofagnih grinja sa preko 1300 opisanih vrsta. U okviru familije Tetranychidae nalazi se više od 100 vrsta koje se mogu smatrati štetočinama, među kojima se izdvaja 10 ekonomski veoma značajnih štetnih vrsta. Tetranihide su dobro proučene u većini zemalja zapadne Evrope dok su podaci o njihovom diverzitetu na Balkanskom poluostrvu veoma oskudni. Identifikacija, odnosno određivanje vrsta i proučavanje diverziteta grinja paučinara korišćenjem tzv. integrativnog pristupa, odnosno kombinovanjem metoda tradicionalne i molekularne taksonomije, iako rutinsko u SAD i većini zemalja zapadne Evrope po prvi put je korišćeno na materijalu sakupljenom u Srbiji. Tokom šest godina istraživanja (2013-2018) sakupljeno je 1119 uzoraka biljnog materijala na više od 800 različitih lokaliteta širom Srbije, pri čemu su na 632 lokaliteta pronađene grinje paučinari iz familije Tetranychidae, uključujući i 296 lokaliteta u 38 zaštićenih prirodnih dobara. U okviru istraživanja diverziteta grinja paučinara u Srbiji identifikovane su 42 vrste ove familije: 12 vrsta iz potfamilije Bryobiinae i 30 vrsta iz potfamilije Tetranychinae. Od ovog broja, prvi put u Srbiji je identifikovano 15 vrsta: tri iz potfamilije Bryobiinae i 12 iz potfamilije Tetranychinae. Grinje paučinari su u Srbiji pronađene u okviru osam osnovnih tipova staništa: kopnena vodena staništa; travna staništa i staništa visokih šaševa; vrištine, žbunasta staništa i tundra; šume, šumska staništa i druge pošumljene površine, unutarkontinentalna staništa sa slabo razvijenom vegetacijom; redovno ili skoro kultivisana agrikulturna, hortikulturna ili domaća staništa; konstrukcije, industrijska i druga veštačka staništa, kao i plantaže žbunova. Tetranihide su u Srbiji identifikovane na 253 biljne vrste iz 61 familije. Predstavnici potfamilije Bryobiinae utvrđeni su na domaćinima iz 41 biljne familije, dok su vrste iz potfamilije Tetranychinae zabeležene na domaćinima iz 54 familije. Među biljkama domaćinima nalazi se osam endemičnih i 12 reliktnih, zatim 58 korovskih i 12 invazivnih biljnih vrsta. U zaštićenim prirodnim područjima Srbije identifikovane su ukupno 34 vrste paučinara, 10 vrsta iz potfamilije Bryobiinae i 24 vrste iz potfamilije Tetranychinae. Dobijeni rezultati ukazuju na gotovo potpuno poklapanje metoda tradicionalne i molekularne taksonomije u identifikaciji, odnosno određivanju vrsta iz familije Tetranychidae. Rezultati dobijeni integrativnim pristupom ukazuju na brojne prednosti upotrebe molekularnih analiza u svrhu identifikacije određenih vrsta, a posebno u situacijama kada, iz različith razloga, nije moguće doći do precizne i potpune identifikacije isključivom primenom metoda tradicionalne taksonomije. KLJUČNE REČI: Tetranychidae, taksonomija, integrativni pristup, biljke domaćini, staništa, zaštićena prirodna područja, Srbija NAUČNA OBLAST: BIOLOGIJA UŽA NAUČNA OBLAST: ENTOMOLOGIJA Species diversity, taxonomic and molecular characterization of spider mites (Acari: Tetranychidae) in Serbia ABSTRACT: Spider mites (Acari: Tetranychidae) represent the most important pest mites with 1305 valid species and 3808 host plant records. More than a hundred of them can be considered as pest and about ten as major pest. Despite the economic importance of their economic importance, we do not have data about spider mites diversity not just in Serbia, but in whole Balkan Peninsula. The process of identification and determination of spider mites species, and researching their diveersity by using the so-called “integrative approach” is used for the first time on material collected in Serbia. During the six years survey (2013-2018), 1119 samples of plant material were collected at more than 800 different localities across Serbia, spider mites were found on the 632 different localities, including 296 localities in 38 different protected natural areas. During this survey a total of 42 different spider mites species were identified: 12 species from the Bryobiinae subfamily and 30 species from the Tetranychinae subfamily. Within that 15 species were identified for the first time in Serbia, three from