Reproductive incompatibility and fitness components in Neoleucinodes elegantalis races (Lepidoptera, Crambidae) from three Solanaceae hosts

Incompatibilidad reproductiva y componentes de la eficacia biológica en razas de Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera, Crambidae) provenientes de tres hospederos de Solanaceae

Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera, Crambidae) is a Neotropical Solanaceae pest that has evolved into four host races due to host plant association. In this study, prezygotic and postzygotic isolation were evaluated in parental and F1 generations collected from Solanum lycopersicum (S. l), S. quitoense (S. q) and S. betaceum (S. b), representing medium size (S. l, S. q) and large size genitalia races (S. b). 617 adults were obtained in the laboratory and 106 copulated. One spermatophore per female was found in the bursa copulatrix, suggesting monoandry. Crosses between adults mostly occurred assortatively. A third of the female’s eggs laid occurred, but females from ♀S. b x ♂ S. l, ♀S. l x ♂S. b and S. l x S. l did not. In the cross, ♀S. l x ♂ S. q and its reciprocal F1 progeny developed into larvae. Reproductive success only occurred in three crosses: S. q x S. q, ♀ S. q x ♂ S. b and its reciprocal progeny. All the progeny from these crosses reached adulthood. The parental population showed differences in pupae and adult measurements according to host. The results on reproductive isolation obtained here suggest speciation in N. elegantalis due to host race differentiation which is relevant for the improvement of the management of this species, especially when the species has evolved reproductive isolation among races. We suggest that the use of their host plants in sympatry might reduce N. elegantalis densities in the field since hybrids between its races have low survival rates and to evaluate the possibility of pheromone composition differentiation among races given the results on assortative mating obtained here.

Neoleucinodes elegantalis (Lepidoptera, Crambidae) es una plaga Neotropical de las solanáceas que ha evolucionado en cuatro razas por asociación a hospederos de esta familia. En este estudio, se evaluó el asilamiento precigótico y postcigótico en generaciones parentales y F1 colectadas en Solanum lycopersicum (S. l), S. quitoense (S. q) y S. betaceum (S. b) representando razas con tamaños de genitales medio (S. l, S. q) y grande (S. b). Se obtuvieron 617 adultos en el laboratorio y 106 de ellos copularon. Se encontró un espermatóforo en la bursa copulatrix de cada hembra sugiriendo monoandría. Los cruces entre los adultos fueron en su mayoría asociativos. Un tercio de las hembras ovipositaron, pero las hembras de los cruces ♀S. b x ♂ S. l, ♀S. l x ♂S. b y S. l x S. l no lo hicieron. En el cruce ♀S. l x ♂ S. q y su recíproco, la progenie F1 se desarrolló hasta larva. El éxito reproductivo sólo ocurrió en los cruces: S. q x S. q, ♀ S. q x ♂ S. b y su recíproco, toda su progenie alcanzó la adultez. La población parental mostró diferencias en las mediciones de pupa y adulto de acuerdo con su hospedero. Los resultados del aislamiento reproductivo sugieren que la diferenciación en diferentes razas es relevante para la mejora del manejo de la especie, especialmente cuando se presenta aislamiento reproductivo entre estas. Se plantea el uso de las plantas hospederas en simpatría como una alternativa para el manejo del insecto, puesto que los híbridos tienen baja supervivencia y evaluar la posibilidad de diferenciación de componentes de feromonas por los resultados obtenidos en el apareamiento asociativo en la especie.