Resistance diagnostic of the vector Culex quinquefasciatus to the bioinsecticide Bacillus sphaericus

Abstract

A efic??cia e seletividade do Bacillus sphaericus (Bsp) para larvas do vetor Culex quinquefasciatus ?? devida ?? liga????o espec??fica da toxina bin??ria (Bin), principal prote??na inseticida do Bsp, a um receptor presente no epit??lio intestinal das larvas, a glicosidase Cqm1. Um mecanismo de resist??ncia descrito para este culic??deo ?? devido a uma dele????o de 19 nucleot??deos (d19) no gene cqm1 (cqm1-d19) que, em homozigose, impede a express??o do receptor no epit??lio. O objetivo deste trabalho foi determinar a freq????ncia do alelo cqm1-d19 em popula????es naturais de Cx. quinquefasciatus, n??o tratadas e tratadas com o Bsp, al??m de avaliar polimorfismos no gene cqm1. Uma an??lise in vivo da susceptibilidade ao Bsp em larvas de Cx. quinquefasciatus mostrou que as popula????es n??o tratadas de Varadouro, Peixinhos e Fazenda Nova apresentaram valores de raz??o de resist??ncia (RR) de 1,3 a 4,0 vezes, enquanto que para a popula????o tratada de ??gua Fria a RR variou de 2,7 a 8,6 vezes, em rela????o ?? popula????o suscept??vel usada como controle. Os valores de RR inferiores a 10 indicaram que n??o houve altera????o significativa na susceptibilidade. Os alelos cqm1 e cqm1- d19 foram identificados atrav??s de m??todo diagn??stico de PCR utilizando primers que flanqueiam a d19 e as amostras das popula????es analisadas variaram entre 162 e 353 larvas. O alelo cqm1-d19 foi detectado pela primeira vez em popula????es naturais e sua freq????ncia em ??reas n??o tratadas da Regi??o Metropolitana do Recife (RMR) foi de 1,16 x 10-2 em Varadouro e de 7,8 x 10-3 em Peixinhos. Na popula????o de Fazenda Nova, isolada geograficamente da RMR, o alelo n??o foi detectado. Em ??gua Fria, tratada com o Bsp desde 2003, as freq????ncias foram bem mais elevadas em rela????o ??s popula????es n??o tratadas: 6,94 e 5,55 x 10-2 ap??s 13 e 24 tratamentos, respectivamente. Em paralelo ?? detec????o do alelo foi feita a avalia????o da freq????ncia de express??o da -glicosidase Cqm1, atrav??s de ensaios enzim??ticos in gel, e os resultados corroboraram aqueles de freq????ncia al??lica em todas as popula????es. A partir da an??lise de polimorfismos no gene cqm1 em 15 indiv??duos de ??gua Fria, foram identificados 13 alelos, baseados em 13 altera????es na seq????ncia de amino??cidos, a maioria na regi??o C terminal. Dentre os alelos identificados, dois ocorreram em maior freq????ncia e os demais foram varia????es destes principais. Os resultados deste estudo mostraram que a freq????ncia do alelo cqm1-d19 ?? alta em popula????es naturais, e mais elevada naquelas que est??o sob press??o de sele????o, al??m de demonstrarem que o gene cqm1 ?? altamente polim??rfico. As abordagens moleculares utilizadas neste estudo s??o mais sens??veis que os bioensaios, visto que foi poss??vel detectar indiv??duos heterozigotos e homozigotos resistentes, e s??o adequadas para avaliar a susceptibilidade de popula????es de Cx. quinquefasciatus ao Bsp. Estes dados refor??am a ado????o de medidas visando o uso sustent??vel do biolarvicida Bsp em programas de controle de vetore