Structure génétique des populations du charançon de la carotte (Listronotus oregonensis) en Amérique du Nord

Abstract

Le charançon de la carotte (Listronotus oregonensis) s’avère un ravageur important des cultures d’apiacées en Amérique du Nord. Une recrudescence des dommages a été observée ces dernières années, et ce, malgré toutes les mesures de contrôle mises en place. Cette étude visait à déterminer la structure génétique des populations du charançon de la carotte en Amérique du Nord et d’évaluer le rôle de la distance géographique et de la plante hôte sur leur niveau de différenciation génétique. La préférence olfactive envers la plante hôte sur laquelle les charançons d’une même population s’y sont développés a aussi été analysée. La caractérisation de la structure génétique de L. oregonensis s’appuyait sur la discrimination des haplotypes (ADNmt COI) et des nucléotides (SNPs) par génotypage-par-séquençage (GBS). Dix-huit populations incluant 220 individus ont été échantillonnées au Québec, en Ontario, en Nouvelle-Écosse (Canada) et en Ohio (États-Unis). L’olfactométrie examinait la réponse olfactive de trois populations du Québec (195 femelles) en fonction de quatre plantes hôtes (carotte, céleri, céleri-rave et persil). Nos résultats ont montré que la distance géographique s’avère un facteur important de différenciation génétique entre les régions échantillonnées. Les analyses de GBS identifient la Nouvelle-Écosse comme étant la région la plus différenciée de toutes les populations analysées contrairement aux analyses de l’ADNmt COI qui suggèrent une différenciation récente. La plante hôte n’entraîne pas de signature génétique distincte chez le ravageur au Québec, et les trois populations testées n’ont pas présenté de préférence marquée pour une plante hôte, hormis la population issue du champ de carotte. Ces résultats suggèrent une capacité de dispersion limitée du charançon de la carotte à travers l’Amérique du Nord.

The carrot weevil (Listronotus oregonensis) is a major pest of apiaceae crops in North America. An upsurge in damage has been observed in recent years, despite all the control measures deployed. This study aimed to determine the genetic structure of carrot weevil populations in North America and to assess the role of geographic distance and host plants on their level of genetic differentiation. The olfactory preference of carrot weevils for the host plant on which the populations were collected was also analyzed. The characterization of the genetic structure of L. oregonensis was based on the discrimination of haplotypes (COI mtDNA) and nucleotides (SNPs) by genotyping-by-sequencing (GBS). Eighteen populations including 220 individuals were sampled in Quebec, Ontario, Nova Scotia (Canada) and Ohio (United States). Olfactometry examined the olfactory response of three populations in Quebec (195 females) according to four host plants (carrot, celery, celeriac and parsley). Our results showed that geographic distance was an important factor in genetic differentiation between the regions sampled. GBS analyzes identify Nova Scotia as the most differentiated region of all populations, unlike COI mtDNA analyzes, which suggest recent differentiation. The host plant did not demonstrate a distinct genetic signature in Quebec, and the three populations tested did not show a marked preference for a host plant, apart from the carrot field population. Finally, these results suggest limited dispersal of the carrot weevil across North America.