A sub-família Potamotrygoninae, é composta por raias de água doce, possui quatro gêneros, Heliotrygon, Paratrygon, Plesiotrygon e Potamotrygon, são encontradas em rios da Bacia Amazônica. Houve uma nova descrição de espécie para o gênero Plesiotrygon. Para avaliação de relações filogenéticas são usados genes como ATPase subunidade 6 e mais comumente o gene citocromo c subunidade I (COI) é amplamente utilizado para a identificação molecular das espécies utilizando a técnica de DNA barcoding. Com isso, o objetivo deste trabalho foi analisar as relações filogenéticas dentro do gênero Plesiotrygon realizando análises de identificação molecular e delimitação de espécies. Foi realizada identificação morfológica dos espécimes analisados e depositados na coleção biológica do Laboratório de Biologia e Genética de Peixes (LBGP), Unesp – Botucatu, a extração de DNA total de três espécimes de Plesiotrygon iwanae, as quais foram submetidas a reação em cadeia da polimerase para os genes ATPase e COI e subsequentemente foram sequenciadas pelo método de Sanger. Foram acrescentadas cinco sequências para o gene ATPase (P. nana = 1, P. iwamae = 4) e 10 para o gene COI (P. nana = 4, P. iwamae = 6) advindas do banco do GenBank. Para a edição das sequências foi usado o programa Geneious v7.1.3, e a árvore filogenética foi realizada através do software RAxmL v7.2 com 1000 réplicas de bootstrap. Foi reconstruída pela árvore de Maximum Likelihood (ML) apenas um clado, agrupando as duas espécies analisadas e com os dois genes utilizados e as análises de Assemble Species by Automatic Partitioning (ASAP) e Poisson Tree Processes (PTP) corroboram com esses resultados. Isso demonstra a não eficácia desses genes para a resolução taxonômica desses peixes. Dessa maneira será necessário a avaliação com outras regiões gênicas a fim de entender mais sobre esse gênero e assim aumentando o conhecimento sobre a diversidade contida em nossa fauna.