Identificación de haplotipos de Spodoptera frugiperda en algunas poblaciones de Colombia para el estudio del comportamiento migratorio de la especie

Abstract

Spodoptera frugiperda es un insecto migratorio que es considerado una plaga importante en cultivos de maíz, sorgo, arroz, algodón y pastos en Norte y Sur América. Esta especie está compuesta por dos biotipos, “arroz y maíz” que son idénticos morfológicamente pero que difieren en características genéticas, fisiológicas y de asilamiento reproductivo. En estos dos biotipos se han secuenciado los genes del citocromo oxidasa I, II e ITS1 en diferentes poblaciones de Estados Unidos y Brasil. Sin embargo, este tipo de estudios no se ha llevado a cabo en Colombia. A partir de la secuenciación de un fragmento del gen mitocondrial COI en 40 individuos para el Tolima y 102 individuos para Colombia, se encontró: 18 haplotipos en Tolima y 43 dentro de Colombia. Se determinó que existe una mayor frecuencia del haplotipo 1 en los cultivos evaluados tanto para Tolima como para Colombia, indicando que éste es probablemente el haplotipo blanco dentro de los programas de monitoreo de esta plaga. Los resultados del AMOVA mostraron que los haplotipos de S. frugiperda no producen poblaciones genéticamente estructuradas para los cultivos analizados dentro del departamento de Tolima (FST = 0.000001, P 0.005). Contrario a esto, si se encontró estructuración genética para los departamentos colombianos y las poblaciones norteamericanas (FST = 0.76812, P 0.001). El árbol de N-J para Tolima tuvo una tendencia a asociar híbridos y biotipos según el origen materno del gen COI. El árbol para Colombia no generó agrupaciones ni por asociación a planta hospedera ni por áreas geográficas. Las redes de expansión mínima corroboraron la alta frecuencia del haplotipo 1, encontrada con otro tipo de análisis. Los resultados de este estudio sugieren que este método de secuenciación es útil para establecerlo en el sistema de monitoreo de esta especie. / Abstract Spodoptera frugiperda is a migratory insect that is considered a major pest in corn, sorghum, rice, cotton and pasture in North and South America. This species comprises two biotypes "corn rice" that are morphologically identical but differ in genetic characteristics, physiological and reproductive isolation. These two biotypes have sequenced the genes of cytochrome oxidase I, II and ITS1 in different populations of the United States and Brazil. However, such studies have not been carried out in Colombia. From the sequencing of a fragment of mitochondrial COI gene in 40 individuals for the Tolima and 102 individuals in Colombia, was found: 18 and 43 haplotypes in Tolima in Colombia. It was determined that there is a higher frequency of haplotype 1 in all crops both to Colombia Tolima, indicating that this is probably the haplotype white in monitoring programs for this pest. The results of AMOVA showed that the haplotypes of S. frugiperda populations that are genetically not structured to produce the crops surveyed in the department of Tolima (FST = 0.000001, P 0,005). Contrary to this, if genetic structure was found to the Colombian departments and American populations (FST = 0.76812, P 0.001). The NJ tree for Tolima had a tendency to associate hybrid biotypes according to the maternal origin of the COI gene. The tree for Colombia did not produce groupings or by association with host plant or geographical areas. The minimum spanning networks confirmed the high frequency of haplotype 1, found with other types of analysis. The results of this study suggest that this method of sequencing is useful to set the monitoring system of this species.