Genetic Diversity of Halyomorpha halys (Hemiptera, Pentatomidae) in Korea and Comparison with COI Sequence Datasets from East Asia, Europe, and North America

Abstract

Abstract The brown marmorated stinkbug, Halyomorpha halys, is an invasive insect pest in North America and Europe that attacks crop species and causes substantial economic damage. To evaluate the genetic diversities and distributions of different H. halys populations in East Asia, North America, and Europe, COI sequences obtained from 79 new specimens from Korea and 10 from the USA were compared with 725 existing COI sequences. In total, 45 haplotypes were detected in populations from 10 countries. Sixteen haplotypes from Korea (H34–H49) and 2 from the USA (H50 and H51) were novel. Korean populations exhibited the 2nd highest diversity among the 10 countries, with only Greece exhibiting higher diversity. Haplotype H22 was prominent in Korea, H1 was prominent in China, Greece, Hungary, Italy, Canada, and USA, and H3 was prominent in France and Switzerland. Of the 18 haplotypes found in Korea, 1 was shared with China (H2) and 1 with Greece (H22). Haplotype diversity patterns showed that Korean populations were genetically distinct from populations in China, Europe, and North America. This suggested that populations in Europe and North America arose through multiple invasions from China and that (with the exception of Greece), Korean populations did not spread to other countries. This study represents a comprehensive analysis of H. halys populations in Korea and places these populations in a global context that includes other native populations in East Asia and invasive populations in Europe and North America. Resumo El chinche marmorino cafe Halyomorpha halys es un insecto plaga invasor de America del Norte y Europa que ataca a las especies de cultivos y causa importantes danos economicos. Para evaluar la diversidad genetica y las distribucion de diferentes poblaciones de H. halys en Asia Oriental, America del Norte y Europa, se compararon las secuencias de COI obtenidas de 79 nuevos especimenes de Corea y 10 de EE. UU. con 725 secuencias de COI existentes. En total, se detectaron 45 haplotipos en poblaciones de 10 paises. Seis haplotipos de Corea (H34-H49) y dos de los EE.UU. (H50 y H51) fueron nuevos. Las poblaciones coreanas exhibieron la segunda mayor diversidad entre los 10 paises, con solo Grecia exhibiendo una mayor diversidad. El haplotipo H22 fue prominente en Corea, H1 fue prominente en China, Grecia, Hungria, Italia, Canada y los EEUU, y H3 fue prominente en Francia y Suiza. De los 18 haplotipos encontrados en Corea, uno fue compartido con China (H2) y uno con Grecia (H22). Los patrones de diversidad de haplotipos mostraron que las poblaciones coreanas son geneticamente distintas de las poblaciones de China, Europa y Norteamerica. Esto sugiere que las poblaciones en Europa y America del Norte surgieron a traves de multiples invasiones de China y que (con la excepcion de Grecia), las poblaciones coreanas no se esparcieron a otros paises. Este estudio representa un analisis exhaustivo de las poblaciones de H. halys en Corea y coloca a estas poblaciones en un contexto global que incluye otras poblaciones nativas de Asia Oriental y poblaciones invasoras en Europa y America del Norte. View this article in BioOne