Baixa diversidade genética em Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) infectado por Wolbachia do Brasil e Argentina

Culex quinquefasciatus é vetor de patógenos humanos, incluindo nematódeos filarídeos e vários vírus. Embora a sua relevância epidemiológica varie entre as diferentes regiões geográficas, o conhecimento da estrutura genética da população é ainda incipiente. Em vista disso, foram avaliados os níveis de diversidade genética de Cx. quinquefasciatus e de híbridos Cx. quinquefasciatus x Cx. pipiens de nove cidades do Brasil e em La Plata, na Argentina. Para os testes foram utilizados fragmentos dos genes mitocondriais cox1 e nd4, juntamente com coxA e wsp do endossimbionte Wolbachia, herdado maternalmente. O fragmento nd4 não apresentou variação entre as amostras, e o cox1 exibiu quatro haplótipos que separaram dois tipos de Cx. quinquefasciatus, com um deles agrupado no sul do Brasil. Os dados de sequência mostraram baixa diversidade, sendo esta discutida. Ambas as amostras de mosquitos brasileiros e argentinos estão infectados com uma única cepa de Wolbachia. A diversidade apresentada por nd4 e cox1 não é congruente com a estrutura da população revelada por marcadores nucleares e morfologia alar de estudos anteriores com estas mesmas populações. Pesquisas com Cx. quinquefasciatus devem, se possível, avaliar a diversidade por DNA mitocondrial na luz de outros marcadores.Culex quinquefasciatus is a vector of human pathogens, including filarial nematodes and several viruses. Although its epidemiological relevance is known to vary across geographical regions, an understanding of its population genetic structure is still incipient. In light of this, we evaluated the genetic diversity of Cx. quinquefasciatus and Cx. pipiens x Cx. quinquefasciatus hybrids collected from nine localities in Brazil and one site in Argentina. We used mitochondrial genes cox1 and nd4, along with the coxA and wsp genes of the maternally-inherited Wolbachia endosymbiont. The nd4 fragment was invariant between samples, whilst cox1 exhibited four haplotypes that separated two types of Cx. quinquefasciatus, one clustered in southern Brazil. Low sequence diversity was generally observed, being discussed. Both Brazilian and Argentinian mosquitoes were infected with a single Wolbachia strain. As reported in previous studies with these populations, cox1 and nd4 diversity is not congruent with the population structure revealed by nuclear markers or alar morphology. Future Cx. quinquefasciatus research should, if possible, evaluate mtDNA diversity in light of other markers

LOW GENETIC DIVERSITY IN Wolbachia-INFECTED Culex quinquefasciatus (DIPTERA: CULICIDAE) FROM BRAZIL AND ARGENTINA

Culex quinquefasciatus is a vector of human pathogens, including filarial nematodes and several viruses. Although its epidemiological relevance is known to vary across geographical regions, an understanding of its population genetic structure is still incipient. In light of this, we evaluated the genetic diversity of Cx. quinquefasciatus and Cx. pipiens x Cx. quinquefasciatus hybrids collected from nine localities in Brazil and one site in Argentina. We used mitochondrial genes cox1 and nd4, along with the coxA and wsp genes of the maternally-inherited Wolbachia endosymbiont. The nd4 fragment was invariant between samples, whilst cox1 exhibited four haplotypes that separated two types of Cx. quinquefasciatus, one clustered in southern Brazil. Low sequence diversity was generally observed, being discussed. Both Brazilian and Argentinian mosquitoes were infected with a single Wolbachia strain. As reported in previous studies with these populations, cox1 and nd4 diversity is not congruent with the population structure revealed by nuclear markers or alar morphology. Future Cx. quinquefasciatus research should, if possible, evaluate mtDNA diversity in light of other markers.FAPESP [05/50225-2, 06/02622-5]FAPES

Morphometric relationships and population genetics of Culex quinquefasciatus

Objetivo. Culex (Culex) quinquefasciatus Say 1823 tem distribuição expansiva em aglomerados humanos e é vetor em ciclos de transmissão de agentes patogênicos, como filarídeos e arbovírus. Taxonomicamente, essa espécie está dentro do subgrupo pipiens, cuja principal característica é a similaridade morfológica dos seus integrantes. Este estudo objetivou caracterizar genética e morfologicamente espécies Cx. quinquefasciatus de dez localidades brasileiras e da região da bacia do Prata, na Argentina. Métodos. Para análises morfológicas foram utilizados valores morfométricos das veias alares de fêmeas e a razão DV/D do edeago, na genitália de machos adultos. Para testes genéticos foram sequenciados os genes mitocondriais cox1 e nd4, clonados fragmentos do segundo espaçador ribossomal ITS2 e analisado o padrão de bandas eletroforéticas do segundo intron do lócus da Acetilcolinesterase (ace2). Resultados. A forma das veias alares de fêmeas agrega dois principais grupos, um com mosquitos do Brasil e outro de La Plata, tendo este último maior variança interna. Esses dados estão relacionados à distribuição encontrada no fragmento ace2, que indica La Plata como área de hibridação entre Cx. quinquefasciatus e Cx. pipiens. Os valores de tamanho da asa apresentam três principais agrupamentos. Um deles em áreas ao norte do Brasil, outro no sudeste e sul, e outro na Argentina. O mesmo ocorre com a razão DV/D da genitália masculina. Os dados de sequências de bases do gene cox1 apresentam polimorfismos, com baixa diversidade e agrupamento populacional na região Sul do Brasil. Os SNPs encontrados são silenciosos, pois não apresentam modificação na estrutura da proteína produzida. O gene nd4 é idêntico em todas as amostras. Esses fragmentos sugerem características de homoplasmia em Cx. quinquefasciatus. O espaçador ITS2 mostrou variedade de polimorfismos, por eventos intra-genômicos de inserção, deleção, translocação e transição de bases. Porém, esses eventos são sincrônicos em populações de diferentes áreas geográficas; assim como, mostra pouca variação nas estruturas dos transcritos RNAr. Por outro lado, os dados ITS2 apontam a segregação de um trinucleotídeo GTC, em mosquitos de La Plata, caracterizando essa área como de isolamento geográfico de mosquitos do complexo pipiens. Conclusão. A espécie Cx. quinquefasciatus possui baixa diversidade genética e morfológica, duas linhagens mitocondriais no Brasil e mosquitos de origem híbrida com Cx. pipiens na Bacia do Prata, na ArgentinaObjective. The Culex (Culex) quinquefasciatus Say 1823 is widely distributed in human settlements, and is a vector in the transmission cycles of pathogens such as arboviruses and filarids. This species belongs to Cx pipiens complex, whose main characteristic is the morphologic similarity of their species. This study aimed to characterize genetic and morphological Cx quinquefasciatus species from different regions of Brazil and La Plata, Argentina. Methods. Were used morphometric values of wing veins of females and the DV/D ratio of aedeagus in adult male genitalia. For genetic testing were sequenced mitochondrial cox1 and nd4 genes, cloned fragments of ribosomal ITS2 spacer and examined the pattern of electrophoretic bands of the second intron of Acetylcholinesterase (ace2) locus. Results. The shape of the wing veins of female aggregates two main groups, one with mosquitoes of the Brazil and one from La Plata, the latter having greater internal variance. These data are related to the distribution found in ace2 fragment, which indicates La Plata as hybridization area between Cx. pipiens and Cx. quinquefasciatus. The values of wing size form a geographical cline, with three main groupings. One of these areas in the north of Brazil other in the southeast and south, and another in Argentina. The same happens with reason DV/D of the male genitalia. Sequence data bases have cox1 gene polymorphisms with low diversity and clustering of population in southern Brazil. The cox1 SNPs found are trace, because it does not show modification in the structure of the protein produced. The nd4 gene is identical in all samples. These fragments suggest homoplasmic features in Cx. quinquefasciatus. ITS2 showed polymorphisms and intragenomic events by insertion, deletion, translocation and transition bases. However, these events are synchronous in populations from different geographic areas and shows little variation in the structures of rRNA transcripts. Moreover, the data indicate ITS2 segregation of a trinucleotide GTC in mosquitoes from La Plata, featuring this area as the geographic isolation of the subgroup pipiens mosquitoes. Conclusion. Cx quinquefasciatus species has low genetic and morphological diversity, two mitochondrial lineages in Brazil and mosquitoes of hybrid origin with Cx pipiens in La Plata, Argentin

Aspects of the infestation of Culex (Culex) quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) in the Pinheiros river, São Paulo (São Paulo, Brazil) and considerations on the applications of the population control

Objetivo. O estudo apresenta aspectos da biologia e ecologia de Culex quinquefasciatus no rio Pinheiros, e focaliza alguns possíveis fatores que levam o mosquito proliferar neste ambiente. As análises das informações permitiram conhecer aspectos da infestação da espécie e a eficácia das ações de controle efetuadas no local. Métodos. O trabalho de campo foi efetuado no período de 01 (um) ano, mediante coleta de dados, envolvendo pesquisa bibliográfica referente aos caracteres e a biologia de Cx. quinquefasciatus, pesquisa documental referente às medidas de controle entomológico efetuadas no rio Pinheiros, informações sobre temperatura e precipitação pluviométrica e descrição do quadro ecológico e geográfico do rio Pinheiros. Para as atividades de monitoramento foram realizadas coletas de adultos de mosquitos e, posteriormente, identificados e contados em laboratório. Foram utilizados indicadores de freqüência de adultos, separando-os por sexo, e as fêmeas em vazias, com sangue e com ovos para estudos de dinâmica populacional. Resultados. Devido à estagnação do rio, motivada pela regulação artificial de seu fluxo em várias extensões, formam-se condições propícias à proliferação do mosquito Culex quinquefasciatus, espécie altamente adaptada à exploração de corpos dágua com elevado teor de poluentes. Esse mosquito apresentou alta freqüência e exclusividade entre os culicídeos. A aplicação de larvicida biológico, de um modo geral, não teve influência nos níveis de frequência de mosquitos adultos, tendo que a população mostrou uma flutuação sazonal natural durante o período de estudo. Conclusão. Os dados de qualidade da água do rio Pinheiros apresentaram altos níveis de poluição, picos com alta temperatura e grande quantidade de sais no meio líquido. Essas condições podem estar interferindo na toxicidade do larvicida biológico. O estudo sugere, antes da implantação de ações de controle, a elaboração de um protocolo, com provisão de testes de campo para verificação da atividade do larvicida, como precipitação, aderência às partículas do sedimento e nível de toxicidade do preparado no meio líquido. Além disso, foi sugerida a realização de testes do conteúdo do estômago da larva, para observação quanto à presença de esporos do Bs e também aplicações especiais de inseticidas nas regiões de maior atividade reprodutiva da população de mosquitos.Objective. The present study presents aspects of the biology and ecology of Culex quinquefasciatus in the Pinheiros river, focusing some possible factors that take the mosquito to proliferate in that environment. The analyses of the information allowed to know the level of infestation of the species and the effectiveness of the control actions made in the place. Methods. The field work was made in the period of 01 (one) year, by collecting data, involving bibliographical research regarding to characters and the biology of Cx. quinquefasciatus, research reports regarding to the measures of entomological control made in the Pinheiros River, information about temperature, rain precipitation and description of the ecological and geographical picture of the river. For the monitored activities mosquito adult collections were accomplished and, later on, they were identified and counted in laboratory. Indicators of adults' frequency were used, separating them according to sex, in blood fed and unfed females, and with or no eggs for studies of dynamic of population. Results. Due to the stagnation of the river, motivated by the artificial regulation of its flow in several extensions, favorable conditions were formed to the proliferation of the mosquito Cx. quinquefasciatus, species highly adapted to the exploration of bodies of water with high level of pollutes. This mosquito presented high infestation levels and exclusiveness among the Culicidae species in the fauna local. The application of biological larval insecticide didn't present any impact in the frequency of adult mosquitoes, and this showed a natural seasonal flotation during the study period. Conclusion. The data of quality of the water of the Pinheiros River presented high pollution levels, high temperature and great amount of salts in the liquid medium. Those conditions can interfere in the toxicity of the biological larval insecticide. The study also suggests, before the implantation of a control program, the elaboration of a protocol, with provision of field tests for verification of the activity of the larval insecticide, as precipitation tests, adherence to the particles of the sediment, content of the stomach of the larva and toxicity of the mixture in the liquid medium

O MOSQUITO CULEX QUINQUEFASCIATUS (DIPTERA: CULICIDAE) EM MUNICÍPIO CORTADO POR RIO COM ELEVADA CARGA POLUIDORA

Com o propósito de explorar ambientes propícios ao desenvolvimento do mosquito Culex quinquefasciatus, na cidade de Santana de Parnaíba (SP) e sugerir estratégias de controle para a espécie, foram pesquisados 36 pontos em áreas de várzea do rio Tietê e na margem da represa Edgard de Souza. As fases imaturas de mosquitos foram coletadas com concha entomológica e os adultos com a utilização de aspirador à bateria. A espécie Cx. quinquefasciatus representou 97,5% do total das amostras de imaturos coletadas e 99% do total das amostras de adultos, sendo que apenas 2,5 e 1% respectivamente foram de outras espécies. A área com maior quantidade tanto de imaturos como de adultos de culicídeos localiza-se nas proximidades do Parque Santana II. Esse local está associado à represa Edgard de Souza. Conforme observado in loco, esta região apresenta fatores determinantes que potencializam a proliferação de mosquitos há muito adaptado a esse tipo de ambiente, como o Culex quinquefasciatus

Observações sobre aplicações de controle em ecótopo com alta infestação de Culex quinquefasciatus Say (Diptera, Culicidae)

Com o objetivo de conhecer aspectos da infestação do mosquito Culex quinquefasciatus no rio Pinheiros, São Paulo, SP, Brasil, e avaliar a eficácia das aplicações de controle efetuadas no local, foram realizadas atividades de monitoramento da população de mosquitos em dez pontos de amostragens, localizados ao longo das duas margens do rio Pinheiros. Os mosquitos foram coletados por meio de técnica de aspiração à bateria, durante o período de um ano e encaminhados ao laboratório para identificação, contagem e tratamento dos dados de freqüência com as datas de aplicações de controle químico e biológico da população de mosquitos. As aplicações de controle apresentam efeitos parciais na freqüência populacional da espécie, o que abre discussão sobre as peculiaridades do ecótopo, como possíveis barreiras na eficiência dos produtos aplicados no meio aquático e na vegetação marginal, ao longo da calha do rio

Aspectos da distribuição de Culex (Culex) quinquefasciatus Say (Diptera, Culicidae) na região do rio Pinheiros, na cidade de São Paulo, Estado de São Paulo, Brasil Aspects of the distribution of Culex (Culex) quinquefasciatus Say (Diptera, Culicidae) in the region of the Pinheiros River, in the city of São Paulo, State of São Paulo, Brazil

A distribuição de Culex (Culex) quinquefasciatus Say (1823) ao longo das margens do rio Pinheiros e os principais fatores que levam à proliferação da espécie foram estudados efetuando-se coletas semanais de mosquitos adultos, no período de um ano, em três pontos eqüidistantes às margens do rio. Para as coletas de mosquitos utilizou-se aspirador à bateria, por um período de cinco minutos. Os mosquitos foram identificados, diferenciados segundo o sexo e contados. Para verificação do estado fisiológico, as fêmeas foram separadas em vazias, com sangue e com ovos. Foram coletados 35.684 mosquitos, todos identificados como Cx. quinquefasciatus, sendo 39,4% fêmeas e 60,6% machos. As freqüências tomaram proporções diferentes entre os pontos de coletas e, em uma série temporal. O ambiente impactado do rio Pinheiros representa um excelente criadouro de Cx. quinquefasciatus, confirmado pela ocorrência de picos acentuados na freqüência de mosquitos, com desenvolvimento de forma explosiva e sobreposições entre as gerações, após as chuvas e em épocas de verão.<br>The distribution of Culex (Culex) quinquefasciatus Say (1823) along of the margins of the Pinheiros river and the main factors that lead to the proliferation of the species were studied doing weekly collections of adult mosquitoes, in the period of one year, in three equidistant points in the margins of the river. For the collections of mosquitoes battery vacuum cleaner was used, for a period of five minutes. The mosquitoes were identified, differentiated according to the sex and counted. For verification of the physiological state, the females were differentiated in empty, with blood or eggs. A total of 35.684 mosquitoes were captured, all of them were identified as Cx. quinquefasciatus, being 39.4% females and 60.6% males. The frequencies took different proportions between the points of collections and in a temporary series. The damaged environment of the Pinheiros river represents an excellent breeding site of Cx. quinquefasciatus, confirmed by the occurrence of picks accentuated in the frequency of mosquitoes, with development in an explosive way and accumulation between the generations, after the rains and in summer times