Estructura genética en cinco especies de flebótomos (Lutzomyia spp.) de la serie townsendi, grupo verrucarum, en Colombia (Diptera: Prychodidae)

ABSTRACT

Genetic structure in five Phlebotominae (Lutzomyia spp.), townsendi series, verrucarum group, in Colombia (Diptera Prychodidae). Sixteen isoenzyme patterns were analyzed for five Colombian Lutzomyia species. The average unbiased expected heterozygosity levels ranged from 0.098 (Lu. youngi) to 0.215 (Lu. torvida). The five species samples, taken all the isoenzymes employed, were significantly deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium by homozygous excess with classical as well as Markov chain exact tests. Possible causes (1) Wahlund effect within populations due to subdivision and/or sampling. Endogamy could be discarded because these loci were affected by highly different levels of homozygous excess. (2) Null alleles could be not discarded, at least for some isoenzymes. The hierarchical Wright´s F analysis showed high and significant values for each parameter. The average F IT value was 0.655 with a conspicous homozygous excess at a global level (all species taken together); the average F IS value was significantly positive (0.515) as well, with homozygous excess within each species. The genetic heterogeneity between the fives species was noteworthy (F ST = 0.288), indicating clear genetic differentiation. The more related species pairs were Lu. longiflocosa-Lu. torvida (0.959) and Lu torvida-Lu. spinicrassa (0.960); while Lu. torvida-Lu. youngi (0.805) and Lu. quasitownsendi-Lu. youngi (0.796) were the most divergent (Nei´s genetic identity matrix). UPGMA and Wagner algorithms showed that the most divergent species was Lu. youngi, whereas the most related were Lu. longiflocosa-Lu. torvida and Lu torvida-Lu. spinicrassa. A spatial autocorrelation analysis (Moran´s I index) revealed a very weak, or inexistent spatial structure, which means that the speciation events between these species were independent from the geographic distances from where they currently live. Rev. Biol. Trop. 56 (4) 1717-1739. Epub 2008 December 12.

RESUMEN

Se analizaron 16 sistemas isoenzimáticos para cinco especies colombianas del género Lutzomyia. Los niveles de heterocigosis media esperada insesgada oscilaron entre 0.098 (Lu. youngi) y 0.215 (Lu. torvida). Las cinco muestras estudiadas de forma global, para todos los marcadores analizados, presentaron desviación respecto al equilibrio Hardy-Weinberg por un exceso de homocigotos, tanto al utilizar algunas pruebas clásicas como tests exactos con cadenas de Markov. Este hecho puede estar favorecido por diversas causas (1) la más probable es la existencia de efecto Wahlund en el seno de cada población debido a subdivisión y/o a la técnica de muestreo empleada. La endogamia puede descartarse ya que no todos los loci están afectados por el mismo tipo de exceso de homocigotos. (2) Sin embargo, no se puede descartar la existencia de alelos nulos, al menos, para algunos de los marcadores isoenzimáticos utilizados. El análisis jerarquizado con las F de Wright mostró valores elevados y significativos para cada uno de los estadísticos. El estadístico promedio F IT mostró un valor de 0.655 existiendo un conspicuo exceso de homocigotos a nivel total de todas las especies, el estadístico promedio F IS fue altamente positivo (0.515) mostrando exceso de homocigotos a nivel individual en cada una de las especies estudiadas. La heterogeneidad genética entre las cinco especies fue notable (F ST = 0.288). Esto muestra que esas especies están bien diferenciadas a nivel isoenzimático y que en el interior de cada especie también hay una subdivisión genética. La matriz de identidades genéticas de Nei muestra que las especies más relacionadas fueron Lu. longiflocosa-Lu. torvida (0.959) y Lu torvida-Lu. spinicrassa (0.960) mientras que las genéticamente más distantes fueron Lu. torvida-Lu. youngi (0.805) y Lu. quasitownsendi-Lu. youngi (0.796). Con los algoritmos UPGMA y Wagner, se observó que la especie más divergente fue Lu. youngi, mientras que las relaciones más conspicuas se observaron entre Lu. longiflocosa-Lu. torvida y Lu torvida-Lu. spinicrassa. Adicionalmente, con un análisis de autocorrelación espacial (índice de Moran) la mayoría de los alelos utilizados presentaron una estructura espacial muy débil o inexistente, lo que significa que los eventos de especiación entre las especies estudiadas se dieron en forma independiente de las distancias geográficas existentes actualmente entre ellas.