A bstract Hymenopterans are haplodiploids and unlike most other Arthropods they do not possess sexual chromosomes. Sex determination typically happens via the ploidy of individuals: haploids become males and diploids become females. Arrhenotoky is believed to be the ancestral reproduction mode in Hymenopterans, with haploid males produced parthenogenetically, and diploid females produced sexually. However, a number of transitions towards thelytoky (diploid females produced parthenogenetically) have appeared in Hymenopterans, and in most cases populations or species are either totally arrhenotokous or totally thelytokous. Here we present the case of Cotesia typhae (Fernandez-Triana), a Braconidae that produces parthenogenetic females at a low frequency. The phenotyping of two laboratory strains and one natural population showed that this frequency is variable, and that this rare thelytokous phenomenon also happens in the wild. Moreover, mated females from one of the laboratory strains produce a few parthenogenetic daughters among a majority of sexual daughters. The analysis of daughters of heterozygous virgin females allowed us to show that a mechanism similar to automixis with central fusion is very likely at play in C. typhae . This mechanism allows some parts of the genome to remain heterozygous, especially at the chromosomes’ centromeres, which can be advantageous depending on the sex determination system involved. Lastly, in most species, the origin of thelytoky is either bacterial or genetic, and an antibiotic treatment as well as PCR experiments did not demonstrate a bacterial cause in C. typhae . The unusual case of low parthenogenetic frequency described in this species constitutes another example of the fascinating diversity of sex determination systems in Arthropods.

Most endogenous viruses, an important proportion of eukaryote genomes, are doomed to slowly decay. Little is known, however, on how they evolve when they confer a benefit to their host. Bracoviruses are essential for the parasitism success of parasitoid wasps, whose genomes they integrated ~103 million years ago. Here we show, from the assembly of a parasitoid wasp genome, for the first time at a chromosomal scale, that symbiotic bracovirus genes spread to and colonized all the chromosomes. Moreover, large viral clusters are stably maintained suggesting strong evolutionary constraints. Genomic comparison with another wasps revealed that this organization was already established ~53 mya. Transcriptomic analyses highlight temporal synchronization of viral gene expression, leading to particle production. Immune genes are not induced, however, indicating the virus is not perceived as foreign by the wasp. This recognition suggests that no conflicts remain between symbiotic partners when benefits to them converge.

The African parasitoid wasp Cotesia sesamiae is structured in contrasted populations showing differences in host range and the recent discovery of a specialist related species, C. typhae, provide a good framework to study the mechanisms that link the parasitoid and their host range. To investigate the genomic bases of divergence between these populations, we used a targeted sequencing approach on 24 samples. We targeted a specific genomic region encoding the bracovirus, which is deeply involved in the interaction with the host. High sequencing coverage was obtained for all samples allowing the study of genetic variations between wasp populations and species. Combining population genetic estimations, the diversity (π), the relative differentiation (FST) and the absolute differentiation (dxy), and branch-site dN/dS measures, we identified six divergent genes impacted by positive selection belonging to different gene families. These genes are potentially involved in host adaptation and in the specialization process. Fine scale analyses of the genetic variations also revealed deleterious mutations and large deletions on certain genes inducing pseudogenization and loss of function. These results highlight the crucial role of the bracovirus in the molecular interactions between the wasp and its hosts and in the evolutionary processes of specialization.