Species identification of marine crabs in reforested mangrove at Kung Krabaen Bay, Chanthaburi Province, using DNA barcodes

Main Article Content

Wirangrong Karinthanyakit
Chutapa Kunsook
Saowapha Surawut

Abstract

The problem of mangrove forest destruction has led to a decline of biodiversity in Thailand, including animals such as marine crabs. Kung Krabaen Bay in Chanthaburi Province is one of the areas where
a mangrove reforestation project has been implemented. The study of marine crab species diversity in this area can be used as an indicator of the project success. Currently, the identification of marine crab species uses genetic data in conjunction with morphological characteristics to obtain more accurate information, as some species exhibit similar morphological traits. This study aimed to study the species identification of marine crabs in reforested mangrove at Kung Krabaen Bay, Chanthaburi Province using DNA barcodes. Fifty-eight samples of marine crab were species identified by analyzing the nucleotide sequence of the Cytochrome oxidase I (COI) gene on mitochondrial DNA. All 58 marine crabs were successfully PCR amplified and sequenced. The identity of all sequences was determined by comparing with GenBank genetic database. The results found that 11 species were identified. Ten species showed a high genetic similarity of 97.26% – 100%, including Scylla paramamosain, S. tranquebarica, S. olivacea, Portunus pelagicus, Thalamita crenata, Charybdis affinis, Venitus latreillei, Myomenippe hardwickii, Varuna yui and Clibanarius longitarsus. However, the remaining species, Neodorippe callida, did not have a nucleotide sequence of the COI gene in the GenBank database. The diversity of marine crab species in the reforested mangrove area of Kung Krabaen Bay, which comprised 11 species, was close to the 13 species found in the natural mangrove area of the bay. Three economically important crab species in the genus Scylla were identified as opposed to only one species previously reported. DNA barcoding significantly increases the confidence in identifying marine crab species. The diversity of crab species in the reforested mangrove which close to the natural areas indicates the abundance of the planted mangrove forest area in Kung Krabaen Bay, Chanthaburi Province. The results of this study can be used as basic data to monitor the success of mangrove reforestation and biodiversity, which will lead to planning for conservation and sustainable management of crab resources.   

Article Details

Section
Original Articles

References

กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง. (2556, 9 กรกฎาคม). ป่าชายเลน – ประโยชน์และความสำคัญ. https://km.dmcr.go.th/ c_11/d _ 684?utm_source=chatgpt.com.

ชุตาภา คุณสุข, วิรังรอง กรินท์ธัญญกิจ และอรอนงค์ บุญมี. (2565). การศึกษาโครงสร้างประชากรปูทะเล สกุล Scylla sp. เปรียบเทียบระหว่างป่าชายเลนธรรมชาติ และป่าชายเลนปลูกบริเวณอ่าวคุ้งกระเบน จังหวัดจันทบุรี. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 27(3), 1407-1424.

ดุจฤดี ปานพรหมมินทร์. (2556). ดีเอ็นเอบาร์โค้ดในปลา และการประยุกต์ใช้. วารสารนเรศวรพะเยา, 6(3), 174-181.

ธรณ์ ธำรงนาวาสวัสดิ์ และพันธุ์ทิพย์ วิเศษพงษ์พันธุ์. (2550). คู่มืออันดามัน : ปูทะเลไทย. บริษัท ไซเบอร์พริ้นท์ จำกัด.

ประดิษฐ์ แสงทอง. (2549). ความแตกต่างของนิวคลีโอไทด์ในไมโตคอนเดรียดีเอ็นเอของปูทะเล (Scylla spp.) ชนิดต่างๆ. [วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์]. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.

มนัสวัณฏ์ แสงศักดา ภัทรธำรง, ณัฐชนา แก้วไฝ และเรืองฤทธิ์ พรหมดำ. (2561). ความหลากชนิดและการแพร่กระจายของปูที่จับได้จากโพงพางในทะเลสาบสงขลาตอนนอก. วารสารแก่นเกษตร, 46(6), 1159-1166.

สหัส ราชเมืองขวาง. (2557). สัตว์น้ำในป่าชายเลนคลองกำพวน จังหวัดระนอง. สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.

อรอนงค์ บุญมี. (2563). ความหลากชนิดของปูน้ำเค็มในบริเวณป่าชายเลน อ่าวคุ้งกระเบน จังหวัดจันทบุรี [วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรบัณฑิต, มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี]. มหาวิทยาลัยราชภัฏรำไพพรรณี.

Andriyono, S., Hidayah, R. I., Sulmartiwi, L., Hidayani, A. A. & Alam, J. (2022). Molecular identification and phylogenetic trees reconstruction of blue swimming crabs (Decapoda: Portunidae) from Pangpang Bay, Banyuwangi. Indonesian Journal of Marine Science, 27(2), 93-100.

Balasubramanian, C. P., Cubelio, S. S., Mohanlal, D. L., Ponniah, A. G., Kumar, R., Bineesh, K. K., Ravichandran, P., Gopalakrishnan, A., Mandal, A. & Jena, J. K. (2016). DNA sequence information resolves taxonomic ambiguity of the common mud crab species (Genus Scylla) in Indian waters. Mitochondrial DNA, 27(1), 270-275.

Bravo, H., Cheng, C. L. Y., Iannucci, A., Natali, C., Quadros, A., Rhodes, M., Yip, M. M. L., Cannicci, S. & Fratini, S. (2021). A DNA barcode libraly for mangrove gastropods and crabs of Hong Kong and the Greater Bay Area reveals an unexpected faunal diversity associated with the intertidal forests of Southern China. BMC Ecology and Evolution, 21(1), 1-15.

Department of Marine and Coastal Resources. (2013, November 22). Mangrove forest area in the past. https://km.dmcr.go.th/th/ c_11/d_690.

Evan, N. (2018). Molecular phylogenetics of swimming crabs (Portunoidae Rafinesque, 1815) support a revised family-level classification and suggests a single derived origin of symbotic taxa. PeerJ, 6:e4260. https://doi.org/10.7717/peerj. 4260.

Folmer, O., Black, M., Hoed, 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.

Gao, X. & Lee, S. Y. (2022). Feeding strategies of mangrove leaf-eating crabs for meeting their nitrogen needs on a low-nutrient diet. Frontiers in Marine Science, 9, 1-14.

Hebert, D. N. P., Cywinska, A., Ball L. S. & Dewaard R. J. (2003). Biological identifications through DNA barcodes. Proceeding of the Royal Society B, 270(1512), 313-321.

Kung Krabaen Bay Royal Development Study. (2020). Forest builders foundation in collaboration with Kung Krabaen Bay development study center forest and the Kung Krabaen Bay animal non-hunting area organize mangrove planting activities. https://www4.fisheries.go.th/local/index.php/main/view_activities/127/86669.

Kunsook, C. & Dumrongrojwatthana, P. (2017). Species diversity and abundance of marine crab (Portunidae: Decapoda) from a collapsible crab trap fishery at Kung Krabaen Bay, Chanthaburi Province, Thailand. Tropical Life Sciences Research, 28(1), 45-67.

Ma, H., Ma, C. & Ma, L. (2012). Molecular identification of genus Scylla (Decapoda :Portunidae) based on DNA barcoding and polymerase chain reaction. Biochemical Systematics and Ecology, 41, 41–47.

Magalhães, T., Robles, R., Felder, D. L. & Mantelatto, F. L. (2016). Integrative taxonomic study of the purse crab genus Persephona Leach, 1817 (Brachyura: Leucosiidae): combining morphology and molecular data. Plos One, 11(4), 1-34.

Naim, D. M., Nor, S. A. M & Mahbool S. (2020). Reassessment of species distribution and occurrence of mud crab (Scylla sp., Portunidae) in Malaysia through morphological and molecular identification. Saudi Journal of Biological Science, 27, 643-652.

Naruse, T., Darren C. J. and Osawa, M. (2014). Notes on a collection of stomatopod and decapod crustaceans from Cambodia. Cambodian Journal of Natural History, 1, 24–36.

Rosly, H. A. A. M., Nor, S. A. M. & Naim, D. M. (2017). Phylogenetic relationships within the Scylla (Portunidae) assessed by the mitochondrial DNA sequence. Biodiversitas. 18, 1696-1704.

Suthamrit, W. & Thaewnon-Ngiw, B. (2021). DNA barcoding of mountain crabs (Potamidae) from Phetchabun Mountains of Thailand: the first report of endemic and endangered species. Biochemistry & Molecular Biology, 7(26), 1-7.

Tamura, K., Stecher, G. & Kumar, S. (2021). MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. Molecular Biology and Evolution, 38(7), 3022–3027.

Ward, R. D., Zemlak, T. S., Innes, B. H., Last, P. R. & Hebert, P. D. N. (2005). DNA barcoding Australia’s fish species. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 360, 1847-1857.

Wong, E. H.-K. & Hanner, R. H. (2008). DNA barcoding detects market substitution in North American seafood. Food Research International, 41, 828-837.