Population Structure and Genetic Diversity of the Pepper Weevil (Coleoptera: Curculionidae) Using the COI Barcoding Region

J Insect Sci. 2022 Jan 1;22(1):25. doi: 10.1093/jisesa/ieac012.

Abstract

The pepper weevil Anthonomus eugenii Cano (Coleoptera: Curculionidae) is a pest of economic importance for Capsicum species pepper in North America that attacks the reproductive structures of the plant. The insect is distributed across Mexico, the United States, and the Caribbean, and is occasionally found during the pepper growing season in southern Ontario, Canada. Continuous spread of the insect to new areas is partially the result of global pepper trade. Here, we describe the genetic diversity of the pepper weevil using the mitochondrial COI barcoding region across most of its geographic range. In this study, 44 (H1-H44) highly similar haplotypes were identified, the greatest number of haplotypes and haplotype diversity were observed among specimens from its native Mexico, followed by specimens from the United States. Unlike Mexico, a low haplotype diversity was found among specimens from Canada, the Dominican Republic, Italy, and the Netherlands. Out of these 44 haplotypes, 29 are reported for the first time. Haplotype diversity in the Canadian population suggests either multiple and continuous introductions of the pepper weevil into this area or a single introduction of genetically diverse individuals. We discuss the importance of such population genetic data in tailoring pepper weevil management programs, using Canada as an example.

El picudo del chile Anthonomus eugenii Cano (Coleoptera: Curculionidae) es una plaga de importancia económica para las especies de Capsicum en América del Norte que ataca las estructuras reproductivas de la planta. El picudo está distribuido en México, Estados Unidos y el Caribe, y se encuentra ocasionalmente durante la temporada de chiles en el sureste de Ontario, Canada. La continua propagación del picudo en nuevas áreas es en parte el resultado del comercio global de chile. En este estudio describimos la diversidad genética del picudo del chile en la mayoría de su rango geográfico usando un fragmento del gen mitocondrial COI. Se identification 44 haplotipos muy similares con el número más alto y la mayor diversidad de haplotipos en especímenes de México, seguida por los especímenes de los Estados Unidos. Una baja diversidad de haplotipos se encontró en especímenes muestreados en Canada, República Domínicana, Italia y los países bajos a diferencia de México. Veintinueve haplotipos de los 44 encontrados (H1–H44) se reportan por primera vez. La diversidad de haplotipos en la población Canadiense sugiere múltiples y continuas introducciones del picudo en ésta área o una única introducción de individuos genéticamente similars. Se discute la importancia de la genética de poblaciónes para adaptar los programas de manejo del picudo del chile usando Canadá como ejemplo.

Keywords: Anthonomus eugenii; North America; haplotype analysis; pepper plant.

MeSH terms

  • Animals
  • Capsicum*
  • DNA Barcoding, Taxonomic
  • DNA, Mitochondrial
  • Genetic Variation
  • Genetics, Population*
  • Haplotypes
  • Weevils* / genetics

Substances

  • DNA, Mitochondrial