Variación morfológica y genética de cinco poblaciones del picudo del agave, Scyphophorus acupunctatus Gyllenhal (Coleoptera: Curculionidae)

Abstract

Scyphophorus acupunctatus is considered the most important pest of the agave crop. The objective of the study was to determine the morphological and genetic variation of S. acupunctatus populations from Acuitzio del Canje, Etúcuaro, Tarímbaro (the three populations of Michoacán), San Juan Guelavia (Oaxaca) and Registrillo (Durango), which were collected from five different hosts. For this study, classical and geometric morphometry techniques were used in combination with molecular tools. For classical morphometry, 34 morphological characters of 10 females and 10 males of each population were measured, and for geometric morphometry, digital images were taken, also of 10 males and 10 females of each population, of the lateral view of the body, of the dorsal view of the pronotum, tergite VIII and the median lobe. Genetic analysis was carried out using the mitochondrial gene: cytochrome oxidase I (COI) amplified in individuals from Etúcuaro (15), Registrillo (16), San Juan Guelavia (15), Tarímbaro (6) and Acuitzio del Canje (5) (without sexing). The results indicated in the classical morphometry, with the 34 morphological characters analyzed for each population, that S. acupunctatus is a species that presents a wide variation in the measurements of the characters between populations and between individuals of the same population (males and/or females). With respect to geometric morphometry, analyzed with the lateral view of the body and the dorsal view of the pronotum, it was shown that both forms evaluated are useful to separate individuals of S. acupunctatus by population and sex. Finally, the genetic differentiation found among the five populations of S. acupunctatus indicated that the existing gene flow is sufficient to maintain variation between and within populations, possibly due to phenotypic plasticity because of environmental pressure and anthropogenic impact in the areas where species of the Agave genus are cultivated.

Scyphophorus acupunctatus se considera la plaga más importante del cultivo del agave. El objetivo de estudio fue determinar la variación morfológica y genética de las poblaciones de S. acupunctatus procedentes de Acuitzio del Canje, Etúcuaro, Tarímbaro (las tres poblaciones de Michoacán), San Juan Guelavia (Oaxaca) y Registrillo (Durango), mismas que se recolectaron de cinco hospederos diferentes. Para este estudio se emplearon las técnicas de morfometría clásica y geométrica en combinación con herramientas moleculares. Para la morfometría clásica se midieron 34 caracteres morfológicos de 10 hembras y 10 machos de cada población y para la morfometría geométrica se tomaron imágenes digitales, también de 10 machos y 10 hembras de cada población, de la vista lateral del cuerpo, de la vista dorsal del pronoto, del terguito VIII y del lóbulo medio. El análisis genético se llevó a cabo utilizando el gen mitocondrial: citocromo oxidasa I (COI) amplificado en individuos de Etúcuaro (15), Registrillo (16), San Juan Guelavia (15), Tarímbaro (6) y Acuitzio del Canje (5) (sin sexar). Los resultados indicaron en la morfometría clásica, con los 34 caracteres morfológicos analizados para cada población, que S. acupunctatus es una especie que presenta una amplia variación en las mediciones de los caracteres entre poblaciones y entre individuos de una misma población (machos y/o hembras). Con respecto a la morfometría geométrica, analizada con la vista lateral del cuerpo y la vista dorsal del pronoto, se demostró que ambas formas evaluadas son de utilidad para separar individuos de S. acupunctatus por población y sexo. Finalmente, la diferenciación genética encontrada entre las cinco poblaciones de S. acupunctatus, indicó que el flujo genético existente es suficiente para mantener la variación entre y dentro de las poblaciones, debido posiblemente a la plasticidad fenotípica por presión ambiental y al impacto antropogénico en las zonas donde se cultivan especies del género Agave.