Filogenia intraespecífica y variabilidad genética de Culex quinquefasciatus Say (Diptera: Culicidae) con los genes mitocondriales ND5 y COI / Intraspecific phylogeny and genetic variability of Culex quinquefasciatus Say (Diptera: Culicidae) with mitochondrial genes ND5 and COI

RESUMEN

Culex quinquefasciatus Say (Diptera; Culicidae) es un mosquito perteneciente al complejo Pipiens con distribución amplia en el mundo y en Venezuela tanto en zonas urbanas como rurales; es acentuadamente antropofílico y vector de varios virus y parásitos mantenidos en la naturaleza en un ciclo enzoótico ave-mosquito-ave. Dicha distribución y ocupación de hábitats larvales de origen antropogénico podría sugerir la presencia de subpoblaciones geográficas que pudieran participar en forma diferencial en la transmisión de patógenos. Los análisis filogenéticos y redes de haplotipos de éste trabajo, con secuencias de los genes mitocondriales (Subunidad I del Citocromo oxidasa y Subunidad 5 de la NADH deshidrogenasa) de poblaciones de Cx. quinquefasciatus colectadas en nueve localidades (cementerios) de Venezuela sugieren alta homogeneidad genética inter-poblacional y una sola entidad filogenética (monofilia). Se demostró que el fragmento del gen COI tiene mayor resolución en la definición de la filogenia de especies cercanas y a nivel de géneros y ajustado con la clasificación actual. El gen ND5 con alta variación es más útil para estudios poblacionales, sin embargo muestra parafilia entre Cx. corniger y Cx. quinquefasciatus, que representa una evidencia de posible homogenización por entrecruzamiento, introgresión o infección por Wolbachia. Las redes de haplotipos sugieren poblaciones en expansión con alta variabilidad haplotípica y heterogeneidad genética intra poblacional y homogeneidad inter poblacional, con implicaciones evolutivas en la dispersión de sus poblaciones y el éxito en áreas urbanas, así como evidencia de posible cuello de botella en poblaciones producto de marcadas campañas de aplicación de insecticidas, información útil en la planificación de futuras estrategias de control sanitario.

ABSTRACT

Culex quinquefasciatus Say (Diptera, Culicidae) is a mosquito belonging to the Pipiens complex with wide distribution in the world and in Venezuela, both urban and rural. Besides, it is a markedly anthropophilic vector of several viruses and parasites maintained in nature in a cycle enzootic bird-mosquito-bird. The wide distribution and occupation of larval habitats of anthropogenic origin may suggest the presence of geographical subpopulations, which may differentially participate in the transmission of pathogens. Phylogenetic analysis and haplotype networks with sequences of mitochondrial genes (cytochrome oxidase subunit I and subunit 5 of NADH dehydrogenase) of populations collected in nine locations (cemeteries) of Venezuela showed high interpopulation genetic homogeneity and a single phylogenetic entity (monophyly). It demostrated that the COI gene fragment had a higher resolution in the definition of the phylogeny of closely related species and genera level and correlated with the current classification. The ND5 gene variation is highly useful for population studies. However, this gene showed paraphyly between Cx. corniger and Cx. quinquefasciatus as an evidence of possible homogenization by inbreeding, introgression or infection with Wolbachia. The haplotype networks suggest expanding populations with high haplotype variability and genetic heterogeneity occurred within populations. Moreover, the analysis, showed homogeneity among populations with evolutionary implications in the dispersion of their populations and successful occupation in urban areas, as well as evidence of possible population bottleneck as consequence of insecticide control campaigns.