Using Hydrogen Stable Isotope Ratios to Trace the Geographic Origin of the Population of Bactrocera dorsalis (Diptera: Tephritidae) Trapped in Northern China

The oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis Hendel (Diptera: Tephritidae), is a generalist feeder that is known to successfully feed and breed on a variety of fruits and vegetables in the tropical and subtropical zones of Asia. Recently, the northward extension of B. dorsalis has been reported, and this geographic range increase relates to both climate changes and the rapid development of domestic and international trade and travel. However, it has not been possible to determine the origin of this pest, which is trapped in north China. In this study, traps baited with the sex attractant methyl eugenol were used to collect B. dorsalis in Beijing, China. With these traps B. dorsalis populations were sampled at the same time in 5 different latitudes of China and used to determine the distribution of δ2H stable isotope values. The relationship between rainwater and the B. dorsalis δ2H stable isotope values at these sites was modelled, which then could be used to hypothesize the population origin of B. dorsalis trapped in Beijing, China. The results showed that δ2H stable isotope values for B. dorsalis from Beijing were not consistent with that of the rainwater in Beijing, but rather were consistent with the results obtained from Fuzhou in southeast China. Bactrocera dorsalis trapped in Beijing was not a resident population, and may have come from South China. The fruit and vegetable trade may have vectored the fly northward in China. Our results also showed that δ2H stable isotope technology is a promising strategy for tracing the population origins of invasive fruit flies. Resumen La mosca oriental de la fruta, Bactrocera dorsalis Hendel (Diptera: Tephritidae), es una plaga generalista que se sabe que se alimenta y se reproduce con exito sobre una variedad de frutas y verduras en las zonas tropicales y subtropicales de Asia. Recientemente, se ha informado sobre la extension de B. dorsalis hacia el norte, y este aumento geografico se relaciona tanto con los cambios climaticos como con el rapido desarrollo de comercio y de viajes nacionales e internacionales. Sin embargo, no ha sido posible determinar el origen de esta plaga, que se considera invasiva en el norte de China. En este estudio, se utilizaron trampas cebadas con el atrayente sexual: metil eugenol para recolectar B. dorsalis en Beijing, China. Con estas trampas, se tomaron muestras de poblaciones de B. dorsalis al mismo tiempo en 5 latitudes diferentes de China y se usaron para determinar la distribucion de los valores de isotopos estables δ 2H. Se modelo la relacion entre el agua de lluvia y los valores de isotopos estables δ 2H en B. dorsalis en estos sitios, que luego se podrian utilizar para establecer la hipotesis del origen de la poblacion de B. dorsalis encontrada en Beijing, China. Los resultados mostraron que los valores de isotopos estables δ 2H para B. dorsalis de Beijing no fueron consistentes con los del agua de lluvia en Beijing, sino que fueron consistentes con los resultados obtenidos de Fuzhou en el sureste de China. Se ha observado Bactrocera dorsalis atrapados en Beijing no era una poblacion residente, y puede haber venido del sur de China, desarrollando una poblacion anholociclica (toda hembras) en Beijing. El comercio de frutas y verduras puede haber traido la mosca hacia el norte en China. Nuestros resultados tambien mostraron que la tecnologia de isotopos estables δ 2H es una estrategia prometedora para rastrear los origenes de la poblacion de organismos invasores. View this article in BioOne