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Colonisation ancienne et moderne de l’Amérique du Nord par le puceron lanigère de la pruche (Adelges tsugae) (Hemiptera : Adelgidae), un insecte envahissant originaire de l’Asie orientale

N. P. Havill, S. Shiyake, A. L. Galloway, R. G. Foottit, G. Yu, A. Paradis, J. Elkinton, M. E. Montgomery, M. Sano, A. Caccone. 2016. Ancient and modern colonization of North America by hemlock woolly adelgid, Adelges tsugae (Hemiptera: Adelgidae), an invasive insect from East Asia. Molecular Ecology 25: 2065-2080.

Résumé

Le puceron lanigère de la pruche (Adelges tsugae) est un ravageur envahissant des pruches (Tsuga) dans l’est de l’Amérique du Nord. Nous avons étudié 14 microsatellites et séquences du gène mitochondrial COI pour évaluer sa structure génétique à l’échelle mondiale et reconstituer son historique de colonisation. Nos données sur son cycle vital, sa biogéographie et sa spécialisation pour une plante-hôte pourraient aider à prédire les invasions d’insectes herbivores. Nous avons identifié huit lignées endémiques de pucerons lanigères de la pruche : une chacune dans le centre de la Chine, dans l’ouest de la Chine, sur l’île Ulleung (Corée du Sud) et dans l’ouest de l’Amérique du Nord, ainsi que deux à Taïwan et deux au Japon, ces deux dernières étant spécialistes de deux espèces différentes de pruches. Les cycles vitaux des lignées varient aux échelles locale et continentale; certaines lignées sont sexuées, d’autres sont obligatoirement asexuées et d’autres facultativement asexuées. Les pucerons lanigères de la pruche de l’ouest de l’Amérique du Nord présentent une très forte hétérozygotie des microsatellites, ce qui suggère une asexualité ancienne chez cette lignée. Nos estimations bayésiennes indiquent que les lignées les plus anciennes auraient divergé en Asie lors des glaciations du Pléistocène. Les ancêtres directs des individus actuels du sud du Japon auraient colonisé l’ouest de l’Amérique du Nord avant la dernière glaciation, peut-être transportés par des oiseaux. L’invasion moderne de l’est de l’Amérique du Nord en provenance du sud du Japon aurait causé un goulot d’étranglement génétique extrême puisqu’on n’a trouvé que deux clones étroitement apparentés dans toute l’aire d’introduction. Les deux phénomènes de colonisation de l’Amérique du Nord comportaient un passage à une espèce de pruche taxonomiquement éloignée. Nos résultats suggèrent que la diversité génétique, la spécialisation pour la plante-hôte et la phylogénie de l’hôte ne permettent pas de prédire une invasion du puceron. Pour prévenir l’invasion, il serait plus efficace de surveiller des arbres hôtes non indigènes servant de sentinelles et d’étudier les voies d’invasion que de faire des prévisions à partir des caractéristiques de l’espèce et de son histoire évolutionnaire.

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