Phylogenetics, integrative taxonomy and systematics of the Sesamia cretica species group (Lepidoptera: Noctuidae: Apameini: Sesamiina), with the description of 21 new species from the Afrotropical region

Summary

In this study, 31 species of noctuid stemborers belonging to the genus Sesamia Guenée, 1852 (Lepidoptera: Noctuidae: Noctuinae: Apameini: Sesamiina) are reviewed. All these species are assigned to the Sesamia cretica group sensu Tams & Bowden (1953). Based on genitalic characters, several subgroups are hereby defined. Nine species belong to a species complex defined as the Sesamia albivena Hampson, 1902 subgroup; it consists of S. albivena, S. mocoensis Tams & Bowden, 1953, n. stat., S. sudanensis Tams & Bowden, 1953, n. stat. S. taenioleuca (Wallengren, 1863), and five new species that are described (S. aethiopica Le Ru n. sp. from Ethiopia, S. kafulo Le Ru n. sp. from Botswana and Zambia, S. kavirondo Le Ru n. sp. from Kenya and Uganda, S. maloukou Le Ru n. sp. from Republic of Congo, and S. soyema Le Ru n. sp. from Ethiopia). Four species belong to a species complex defined as the Sesamia cretica subgroup; this encompasses S. cretica, S. rufescens Hampson, 1910, and two new species that are described (S. ihambane Le Ru n. sp. from Mozambique and Tanzania and S. kikuyuensis Le Ru n. sp. from Kenya); two new synonyms are introduced for Sesamia cretica: Nonagria uniformis Dudgeon, 1905 n. syn. and Sesamia griselda Warren, 1913, n. syn. Ten species belong to a species complex defined as the Sesamia fuscifrontia Hampson, 1914 subgroup; this includes S. fuscifrontia, S. geyri (Strand, 1915) and eight new species that are described (S. babati Le Ru n. sp. from Tanzania, S. babessi Le Ru n. sp. from Cameroon and Zambia, S. mabira Le Ru n. sp. from Uganda, S. nangaensis Le Ru n. sp. from Cameroon and Republic of Congo, S. rungwa Le Ru n. sp. from Tanzania, S. simillima Le Ru n. sp. from Benin, Cameroon, Kenya and Uganda, S. taveta Le Ru n. sp. from Kenya and S. ulaukae Le Ru n. sp. from Ethiopia). One species belongs to a species complex defined as the Sesamia salama Le Ru n. sp. subgroup; this consists of S. salama Le Ru n. sp. from Kenya and another undescribed Sesamia species from South Africa. One species belongs to a species complex defined as the Sesamia viettei Rungs, 1954 subgroup. Six species belong to a species complex defined as the Sesamia wiltshirei Rungs, 1963 subgroup; this groups S. wiltshirei and five new species that are described (S. djenoensis Le Ru n. sp. from Republic of Congo, S. inexpectata Le Ru n. sp. from South Africa and Zambia, S. lefini Le Ru n. sp. from Republic of Congo, S. echinochloa Le Ru n. sp. from Botswana, Kenya, Mozambique, South Africa, Tanzania and Zambia and S. rindini Le Ru n. sp. from Tanzania). A supplemental description of the previously described species is also provided. Novel host plant records are also provided for 11 species of the S. cretica group. To complement the morphological study, both phylogenetic and molecular species delimitation analyses were carried out on a multimarker (four mitochondrial and two nuclear genes) molecular dataset encompassing 144 specimens representing 35 species (including 25 species from the S. cretica group). Molecular analyses provide a well-supported phylogenetic framework for the species of interest, which are all recovered monophyletic. Molecular species delimitation analyses also support the species status of almost all sampled species. Interestingly, the inferred tree indicates that the S. cretica group and the S. fuscifrontia subgroup are both paraphyletic; this indicates that, while highly informative, the chosen genitalic characters in Sesamia are not all synapomorphies.

Résumé

Phylogénétique, taxonomie intégrative et systématique du groupe d’espèces Sesamia cretica (Lepidoptera : Noctuidae : Apameini : Sesamiina), avec la description de 21 nouvelles espèces de la région afrotropicale. Dans cette étude, 31 espèces de noctuelles foreuses appartenant au genre Sesamia Guenée, 1852 (Lepidoptera : Noctuidae : Noctuinae : Apameini : Sesamiina) sont passées en revue. Toutes ces espèces sont assignées au groupe Sesamia cretica sensu Tams & Bowden (1953). Sur la base des caractères génitaux, plusieurs sous-groupes sont définis. Neuf espèces appartiennent à un complexe d’espèces définis comme le sous-groupe Sesamia albivena Hampson, 1902 ; il contient S. albivena, S. mocoensis Tams & Bowden, 1953, n. stat., S. sudanensis Tams & Bowden, 1953, n. stat., S. taenioleuca (Wallengren, 1863) et cinq nouvelles espèces qui sont décrites (S. aethiopica Le Ru n. sp. d’Ethiopie, S. kafulo Le Ru n. sp. du Botswana et de Zambie, S. kavirondo Le Ru n. sp. du Kenya et d’Ouganda, S. maloukou Le Ru n. sp. de la République du Congo, et S. soyema Le Ru n. sp.d’Ethiopie). Quatre espèces appartiennent à un complexe d’espèces définis comme le sous-groupe Sesamia cretica ; il comprend S. cretica, S. rufescens Hampson, 1910, et deux nouvelles espèces qui sont décrites (S. ihambane Le Ru n. sp. du Mozambique et de Tanzanie et S. kikuyuensis Le Ru n. sp. du Kenya) ; deux nouvelles synonymies sont proposées pour Sesamia cretica : Nonagria uniformis Dudgeon 1905, n. syn. et Sesamia griselda Warren, 1913, n. syn. Dix espèces appartiennent à un complexe d’espèces que nous définissons comme le sous-groupe Sesamia fuscifrontia Hampson, 1914; il comprend S. fuscifrontia, S. geyri (Strand, 1915) et huit nouvelles espèces qui sont décrites (S. babati Le Ru n. sp. de Tanzanie, S. babessi Le Ru n. sp. du Cameroun et de Zambie, S. mabira Le Ru n. sp. d’Ouganda, S. nangaensis Le Ru n. sp. du Cameroun et de la République du Congo, S. rungwa Le Ru n. sp. de Tanzanie, S. simillima Le Ru n. sp. d’Ouganda, S. taveta Le Ru n. sp. du Kenya et S. ulaukae Le Ru n. sp. d’Ethiopie). Une espèce appartient à un complexe d’espèces définis comme le sous-groupe Sesamia salama Le Ru n. sp. ; il se compose de S. salama Le Ru n. sp. du Kenya et une autre espèce de Sesamia non décrite d’Afrique du Sud. Une espèce appartient à un complexe d’espèces définis comme le sous-groupe Sesamia viettei Rungs, 1954. Six espèces appartiennent à un complexe d’espèces définis comme le sous-groupe Sesamia wiltshirei Rungs, 1963 ; il regroupe S. wiltshirei et cinq nouvelles espèces qui sont décrites (S. djenoensis Le Ru n. sp. de la République du Congo, S. inexpectata Le Ru n. sp. d’Afrique du Sud et de Zambie, S. lefini Le Ru n. sp. de la République du Congo, S. echinochloa Le Ru n. sp. du Botswana, du Kenya, du Mozambique, d’Afrique du Sud, de Tanzanie et de Zambie et S. rindini Le Ru n. sp. de Tanzanie). Une description supplémentaire des espèces déjà décrites est donnée. De nouvelles informations concernant les plantes hôtes sont également fournies pour 11 espèces du groupe S. cretica. Pour compléter l’étude morphologique, des analyses phylogénétiques et moléculaires de délimitation d’espèces ont été également conduites sur un jeu de données moléculaires multimarqueurs (quatre gènes mitochondriaux et deux gènes nucléaires) comprenant 144 spécimens représentant 35 espèces (dont 25 espèces du groupe S. cretica). Les analyses moléculaires fournissent un cadre phylogénétique robuste pour les espèces d’intérêt, lesquelles sont toutes retrouvées monophylétiques. Les analyses moléculaires de délimitation des espèces supportent également le statut d’espèce de presque toutes les espèces échantillonnées. Fait intéressant, la reconstruction phylogénétique indique que le groupe S. cretica et le sous-groupe S. fuscifrontia sont tous deux paraphylétiques ; cela indique que, bien qu’étant très informatifs, les caractères génitaux choisis chez le genre Sesamia ne sont pas tous des synapomorphies.

urn:lsid:zoobank.org:pub:8FF3E834-553C-4B88-AA63-A313B569D34F

Keywords:

• Genitalia
• integrative taxonomy
• molecular phylogenetics
• molecular species delimitation
• noctuid stemborers
• species groups

Acknowledgments

We want to thank the Editor-in-Chief A. Mantilleri, and two anonymous reviewers for their valuable comments and suggestions on a previous version of the manuscript. The curators of MCSN (F. Rigato), MNHN (R. Rougerie, J. Minet & J. Barbut), NHM (A. Zilli), MRAC (U. Dall’asta) and TMSA (M. Krüger) are also thanked for the permission to study and photograph the types and additional material. Laboratory facilities were provided by icipe (International Centre of Insect Physiology and Ecology, Kenya), UMR CBGP (“Centre de Biologie pour la Gestion des Populations”, Montferrier/Lez, France), UMR EGCE (“Évolution, Génomes, Comportement, Écologie”, Gif/Yvette France), and UMR AGAP (“Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et tropicales”, Montpellier, France). All specimens were collected under appropriate collection permits from the countries recorded and no conflicts of interest were discovered.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the author(s).

Supplemental data

Supplemental data for this article can be accessed online at https://doi.org/10.1080/00379271.2022.2113341.

Additional information

Funding

This work was supported by the IRD, by the project IMPACT_PHYTO funded by the Division for Plant Health and Environment (SPE) of INRAE, by icipe – African Insect Science for Food and Health (Kenya) – and by the program “Bibliothèque du Vivant” (“Library of Life”) (Project Noctuid Stem Borer Biodiversity; NSBB) supported by a joint CNRS, INRAE and MNHN consortium.