Phenotypic structure of Colombian populations of Anastrepha fraterculus complex (Diptera: Tephritidae)

Abstract

Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) is one of the principal quarantine pests in Colombian fruit production. Studies have shown that the nominal species is a complex of cryptic species and that the more common biological entity that exists in Colombia, the “Andean morphotype,” is a species, different from others on the continent. The bioecological information available for this morphotype is scarce, yet it is essential for establishing integrated pest management programs and for defining the insect’s quarantine status. Knowledge of the pest’s population structure, whether biological, genetic or morphological, is a valuable tool in making management decisions. The goal of this study was to gain information on the phenotypic structure of the Colombian populations of this species complex through the morphometric study of the eggs, larvae, and adults. Populations of A. fraterculus s.l. from 2 fruit species widely known as hosts for this insect (coffee, Coffea arabica L. [Rubiaceae], at medium altitudes; feijoa, Acca sellowiana (O. Berg) [Myrtaceae]) at high altitudes) were collected at 9 Colombian localities from the south of the country (Nariño) to the northeast (Santander). Adults were obtained from the collected fruits, which were then used to rear insects in feijoa fruits. Significant variables were selected using a discriminant analysis, and the differences between the populations were analyzed using a multivariate analysis of variance. The variability of each significant variable was studied with a Kruskal-Wallis nonparametric analysis. The morphological variables studied were 21 for adult females, 7 for adult males, 24 for third-instar larvae, and 2 for the eggs. Intraspecific variability was found in the Colombian populations of the A. fraterculus Andean morphotype. In populations from higher altitudes, the adults and larvae are larger, whereas the eggs are smaller, compared to populations from lower altitudes. Variability might have a genetic component and be due to the limited movement of the individuals, which may

favor the application of management activities in selected areas.

Resumen

Anastrepha fraterculus es una de las principales plagas cuarentarias de la fruticultura colombiana. Diferentes estudios han mostrado que la especie nominal es en realidad un complejo de especies crípticas y que la entidad biológica predominante en Colombia, denominada “Morfotipo Andino”, es una especie particular diferente de las demás especies del continente. Es muy poca la información bio-ecológica existente de este morfotipo, lo cual es esencial en el establecimiento de programas de manejo integrado de plagas o en la definición de estatus cuarentenario del insecto. El conocimiento de la estructura poblacional de una plaga, ya sea biológica, genética o morfológica es una herramienta de ayuda en la toma de decisiones de manejo. El presente trabajo busca dar a conocer la estructura fenotípica de poblaciones colombianas del complejo, a través del estudio de variables morfométricas de huevos, larvas y adultos. Se colectaron poblaciones provenientes de 2 especies de frutos ampliamente conocidos como hospederos del insecto (café, Coffea arábiga en altitudes medias y feijoa, Acca sellowiana en altas altitudes), de 9 localidades colombianas, desde el sur de país (Nariño) hasta el Nor-Oriente (Santander). De los frutos colectados se obtuvieron los adultos, los cuales fueron utilizados para criar insectos en frutos de feijoa. Utilizando el análisis discriminante se seleccionaron las variables significativas y mediante un análisis de varianza multivariado se estudió la diferencia entre poblaciones; usando el análisis no paramétrico de Kruskal-Wallis se estudió la variabilidad de cada una de las variables significativas. Se estudiaron 21 variables morfológicas de hembras adultas y 7 de machos, 24 variables morfológicas de larvas de tercer instar y 2 mediciones de huevos. Se encontró variabilidad intraespecífica en las poblaciones colombianas del morfotipo andino de A. fraterculus, siendo que las poblaciones provenientes de mayores altitudes son de mayor tamaño para adultos y larvas, pero con huevos de menor tamaño. La variabilidad puede tener un componente genético y ser debida al poco movimiento de los individuos, lo cual puede favorecer el establecimiento de medidas de manejo en áreas seleccionadas.

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