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Mitochondrial DNA haplotypes indicate two postglacial re-colonization routes of the spruce bark beetle Ips typographus through northern Europe to Scandinavia

Mayer, François and Björklund, Niklas and Wallén, Johan and Långström, Bo and Lundhagen, Anna (2014). Mitochondrial DNA haplotypes indicate two postglacial re-colonization routes of the spruce bark beetle Ips typographus through northern Europe to Scandinavia. Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research. 52:4, 285-292
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Official URL: http://dx.doi.org/10.1111/jzs.12063

Abstract

Species in northern Europe re-colonized the region after the last glacial maximum via several routes, which could have lingering signatures in current intraspecific trait variation. The spruce bark beetle, Ips typographus, occurs across Europe, and biological differences have been found between southern and northern Scandinavian populations. However, the postglacial history of I. typographus in Scandinavia has not been previously studied at a fine geographical scale. Therefore, we collected specimens across northern Europe and analysed the genetic variation in a quite large mitochondrial fragment (698 bp). A high genetic diversity was found in some of the most northern populations, in the Baltic States, Gotland and central Europe. Detected genetic and phylogeographic structures suggest that I. typographus re-colonized Scandinavia via two pathways, one from the northeast and one from the south. These findings are consistent with the re-colonization history of its host plant, Picea abies. However, we observed low haplotype and nucleotide diversity in southern Scandinavian populations of I. typographus, indicating that (unlike P. abies) it did not disperse across the Baltic Sea in multiple events. Further, the divergence among Scandinavian populations was shallow, conflicting with a scenario where I. typographus expanded concurrently with its host plant from a 'cryptic refugium' in the northwest.

Authors/Creators:Mayer, François and Björklund, Niklas and Wallén, Johan and Långström, Bo and Lundhagen, Anna
Title:Mitochondrial DNA haplotypes indicate two postglacial re-colonization routes of the spruce bark beetle Ips typographus through northern Europe to Scandinavia
Alternative abstract:
LanguageAbstract
French

Les variations de l'ADN mitochondrial suggèrent l'existence de deux routes postglaciaires du Nord de l'Europe vers la Scandinavie chez le scolyte de l'épicéa Ips typographus.

Après le dernier maximum glaciaire, les espèces européennes ont recolonisé les régions du Nord de l'Europe via différentes routes de migration, ce qui a pu conduire aux variations intra-spécifiques actuellement observées pour un caractère biologique. Le typographe, Ips typographus, est présent dans toute l'Europe et des différences biologiques ont été identifiées entre les populations du Sud et du Nord de la Scandinavie. Cependant, l'histoire postglaciaire d'I. typographus dans le Nord de l'Europe n'a, jusqu'à présent, pas été étudiée à une échelle géographique fine. Dès lors, nous avons récolté des échantillons sur l'étendue de l'Europe du Nord et avons analysé la diversité génétique d'un relativement long fragment de gène mitochondrial (698 pb). Une plus forte diversité génétique a été observée dans certaines des localités situées le plus au Nord ainsi que dans les pays baltes, dans le Gotland et en Europe centrale. La présence d'une structure génétique et phylogéographique suggère qu'I. typographus a recolonisé la Scandinavie via deux routes de migration différentes: à partir du Nord-Est et à partir du Sud-Est. Ces résultats sont en accord avec l'histoire de recolonisation identifiée chez la plante hôte Picea abies. Cependant, nous avons observé une faible diversité haplotypique et une faible diversité nucléotidique chez les populations d'Ips typographus du Sud de la Scandinavie, ce qui indique que (contrairement à P. abies) il n'a pas traversé la Mer Baltique à plusieurs reprises. Enfin, la très faible divergence entre toutes les populations scandinaves ne soutient pas un scénario d'expansion simultanée d'I. typographus et de sa plante hôte depuis ‘un refuge cryptique’ du Nord-Ouest.

Series/Journal:Journal of Zoological Systematics and Evolutionary Research (0947-5745)
Year of publishing :2014
Volume:52
Number:4
Page range:285-292
Number of Pages:8
Publisher:Wiley
ISSN:0947-5745
Language:English
Publication Type:Journal article
Refereed:Yes
Article category:Scientific peer reviewed
Version:Accepted version
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:L Animal production > L20 Animal ecology
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Biochemistry and Molecular Biology
(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
Agrovoc terms:ips typographus, genetic variation, animal migration
Keywords:Spruce bark beetle, expansion, phylogeography, glacial refugium
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2621
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2621
Additional ID:
Type of IDID
Web of Science (WoS)000342841700003
ID Code:11787
Faculty:S - Faculty of Forest Sciences
Department:(NL, NJ) > Dept. of Ecology
(S) > Dept. of Ecology
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:06 May 2015 06:59
Metadata Last Modified:14 Dec 2015 21:42

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