Published March 28, 2015 | Version v1
Publication Open

Molecular markers for analyses of intraspecific genetic diversity in the Asian Tiger mosquito, Aedes albopictus

Creators

  • 1. University of Pavia
  • 2. Chiang Mai University

Description

The dramatic worldwide expansion of Aedes albopictus (the Asian tiger mosquito) and its vector competence for numerous arboviruses represent a growing threat to public health security. Molecular markers are crucially needed for tracking the rapid spread of this mosquito and to obtain a deeper knowledge of population structure. This is a fundamental requirement for the development of strict monitoring protocols and for the improvement of sustainable control measures.Wild population samples from putative source areas and from newly colonised regions were analysed for variability at the ribosomal DNA internal transcribed spacer 2 (ITS2). Moreover, a new set of 23 microsatellite markers (SSR) was developed. Sixteen of these SSRs were tested in an ancestral (Thailand) and two adventive Italian populations.Seventy-six ITS2 sequences representing 52 unique haplotypes were identified, and AMOVA indicated that most of their variation occurred within individuals (74.36%), while only about 8% was detected among populations. Spatial analyses of molecular variance revealed that haplotype genetic similarity was not related to the geographic proximity of populations and the haplotype phylogeny clearly indicated that highly related sequences were distributed across populations from different geographical regions. The SSR markers displayed a high level of polymorphism both in the ancestral and in adventive populations, and F ST estimates suggested the absence of great differentiation. The ancestral nature of the Thai population was corroborated by its higher level of variability.The two types of genetic markers here implemented revealed the distribution of genetic diversity within and between populations and provide clues on the dispersion dynamics of this species. It appears that the diffusion of this mosquito does not conform to a progressive expansion from the native Asian source area, but to a relatively recent and chaotic propagule distribution mediated by human activities. Under this scenario, multiple introductions and admixture events probably play an important role in maintaining the genetic diversity and in avoiding bottleneck effects. The polymorphic SSR markers here implemented will provide an important tool for reconstructing the routes of invasion followed by this mosquito.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمثل التوسع الهائل في جميع أنحاء العالم لبعوضة الزاعجة البيضاء (بعوضة النمر الآسيوي) وكفاءتها الناقلة للعديد من فيروسات arboviruses تهديدًا متزايدًا لأمن الصحة العامة. هناك حاجة ماسة إلى العلامات الجزيئية لتتبع الانتشار السريع لهذه البعوضة والحصول على معرفة أعمق بالبنية السكانية. هذا مطلب أساسي لتطوير بروتوكولات مراقبة صارمة ولتحسين تدابير الرقابة المستدامة. تم تحليل عينات السكان البرية من مناطق المصدر المفترضة ومن المناطق المستعمرة حديثًا بحثًا عن التباين في فاصل النسخ الداخلي للحمض النووي الريبوسومي 2 (ITS2). علاوة على ذلك، تم تطوير مجموعة جديدة من 23 علامة ساتل صغير (SSR). تم اختبار ستة عشر من هذه SSRs في أجداد (تايلاند) واثنين من السكان الإيطاليين المغامرين. تم تحديد ستة وسبعين تسلسل ITS2 يمثل 52 نمطًا فرديًا فريدًا، وأشار AMOVA إلى أن معظم تباينها حدث داخل الأفراد (74.36 ٪)، في حين تم اكتشاف حوالي 8 ٪ فقط بين السكان. كشفت التحليلات المكانية للتباين الجزيئي أن التشابه الجيني للنمط الفرداني لم يكن مرتبطًا بالتقارب الجغرافي للسكان، وأشار علم الوراثة الوراثي للنمط الفرداني بوضوح إلى أن التسلسلات ذات الصلة الوثيقة توزعت عبر السكان من مناطق جغرافية مختلفة. أظهرت علامات SSR مستوى عالٍ من تعدد الأشكال في كل من الأسلاف والسكان المغامرين، وتشير تقديرات F ST إلى عدم وجود تمايز كبير. تم تأكيد طبيعة الأجداد للسكان التايلانديين من خلال مستوى أعلى من التباين. كشف نوعان من العلامات الجينية التي تم تنفيذها هنا عن توزيع التنوع الجيني داخل المجموعات وفيما بينها وتقديم أدلة على ديناميكيات التشتت لهذا النوع. يبدو أن انتشار هذه البعوضة لا يتوافق مع التوسع التدريجي من منطقة المصدر الآسيوية الأصلية، ولكن إلى توزيع انتشار حديث وفوضوي نسبيًا بوساطة الأنشطة البشرية. في ظل هذا السيناريو، ربما تلعب المقدمات المتعددة والأحداث المختلطة دورًا مهمًا في الحفاظ على التنوع الجيني وتجنب تأثيرات عنق الزجاجة. ستوفر علامات SSR متعددة الأشكال التي تم تنفيذها هنا أداة مهمة لإعادة بناء طرق الغزو التي تتبعها هذه البعوضة.

Translated Description (French)

L'expansion mondiale spectaculaire d'Aedes albopictus (le moustique tigre asiatique) et sa compétence vectorielle pour de nombreux arbovirus représentent une menace croissante pour la sécurité de la santé publique. Les marqueurs moléculaires sont essentiels pour suivre la propagation rapide de ce moustique et pour obtenir une connaissance plus approfondie de la structure de la population. Il s'agit d'une exigence fondamentale pour le développement de protocoles de surveillance stricts et pour l'amélioration des mesures de contrôle durables. Des échantillons de population sauvage provenant de zones sources présumées et de régions nouvellement colonisées ont été analysés pour la variabilité au niveau de l'espaceur transcrit interne 2 de l'ADN ribosomique (ITS2). De plus, un nouvel ensemble de 23 marqueurs microsatellites (SSR) a été développé. Seize de ces SSR ont été testés dans une population italienne ancestrale (Thaïlande) et deux adventives. Soixante-seize séquences ITS2 représentant 52 haplotypes uniques ont été identifiées, et AMOVA a indiqué que la majeure partie de leur variation s'est produite au sein des individus (74,36 %), alors que seulement environ 8 % ont été détectés parmi les populations. Les analyses spatiales de la variance moléculaire ont révélé que la similitude génétique des haplotypes n'était pas liée à la proximité géographique des populations et que la phylogénie des haplotypes indiquait clairement que les séquences hautement apparentées étaient réparties entre les populations de différentes régions géographiques. Les marqueurs SSR présentaient un niveau élevé de polymorphisme à la fois dans les populations ancestrales et dans les populations adventives, et les estimations de F ST suggéraient l'absence d'une grande différenciation. La nature ancestrale de la population thaïlandaise a été corroborée par son niveau de variabilité plus élevé. Les deux types de marqueurs génétiques mis en œuvre ici ont révélé la répartition de la diversité génétique au sein et entre les populations et fournissent des indices sur la dynamique de dispersion de cette espèce. Il apparaît que la diffusion de ce moustique ne se conforme pas à une expansion progressive à partir de la zone d'origine asiatique, mais à une distribution relativement récente et chaotique des propagules médiée par les activités humaines. Dans ce scénario, les introductions multiples et les événements de mélange jouent probablement un rôle important dans le maintien de la diversité génétique et dans la prévention des effets de goulot d'étranglement. Les marqueurs polymorphes SSR mis en œuvre ici fourniront un outil important pour reconstruire les voies d'invasion suivies par ce moustique.

Translated Description (Spanish)

La dramática expansión mundial de Aedes albopictus (el mosquito tigre asiático) y su competencia vectorial para numerosos arbovirus representan una amenaza creciente para la seguridad de la salud pública. Los marcadores moleculares son cruciales para rastrear la rápida propagación de este mosquito y obtener un conocimiento más profundo de la estructura de la población. Este es un requisito fundamental para el desarrollo de protocolos de monitoreo estrictos y para la mejora de las medidas de control sostenibles. Se analizaron muestras de población silvestre de supuestas áreas de origen y de regiones recién colonizadas para determinar la variabilidad en el espaciador transcrito interno de ADN ribosómico 2 (ITS2). Además, se desarrolló un nuevo conjunto de 23 marcadores de microsatélites (SSR). Dieciséis de estas SSR se probaron en una población ancestral (Tailandia) y dos poblaciones italianas adventivas. Se identificaron setenta y seis secuencias de ITS2 que representan 52 haplotipos únicos, y AMOVA indicó que la mayor parte de su variación ocurrió dentro de los individuos (74.36%), mientras que solo se detectó alrededor del 8% entre las poblaciones. Los análisis espaciales de la varianza molecular revelaron que la similitud genética del haplotipo no estaba relacionada con la proximidad geográfica de las poblaciones y la filogenia del haplotipo indicó claramente que las secuencias altamente relacionadas se distribuían entre poblaciones de diferentes regiones geográficas. Los marcadores de SSR mostraron un alto nivel de polimorfismo tanto en las poblaciones ancestrales como en las adventivas, y las estimaciones de F ST sugirieron la ausencia de una gran diferenciación. La naturaleza ancestral de la población tailandesa fue corroborada por su mayor nivel de variabilidad. Los dos tipos de marcadores genéticos aquí implementados revelaron la distribución de la diversidad genética dentro y entre las poblaciones y proporcionan pistas sobre la dinámica de dispersión de esta especie. Parece que la difusión de este mosquito no se ajusta a una expansión progresiva desde el área de origen asiático nativo, sino a una distribución de propágulos relativamente reciente y caótica mediada por actividades humanas. En este escenario, las introducciones múltiples y los eventos de mezcla probablemente desempeñen un papel importante para mantener la diversidad genética y evitar los efectos de cuello de botella. Los marcadores polimórficos de SSR aquí implementados proporcionarán una herramienta importante para reconstruir las rutas de invasión seguidas por este mosquito.

Files

s13071-015-0794-5.pdf

Files (511.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a7b8709b0f0ab01ff143bc069c04277d
511.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
العلامات الجزيئية لتحليل التنوع الجيني داخل النوع في بعوضة النمر الآسيوي، الزاعجة البيضاء
Translated title (French)
Marqueurs moléculaires pour l'analyse de la diversité génétique intraspécifique chez le moustique tigre d'Asie, Aedes albopictus
Translated title (Spanish)
Marcadores moleculares para el análisis de la diversidad genética intraespecífica en el mosquito tigre asiático, Aedes albopictus

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2007511290
DOI
10.1186/s13071-015-0794-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4385486050 (Other)
https://openalex.org/W4310778431 (Other)
https://openalex.org/W4210744502 (Other)
https://openalex.org/W3155297909 (Other)
https://openalex.org/W3143503863 (Other)
https://openalex.org/W2736506461 (Other)
https://openalex.org/W2370691381 (Other)
https://openalex.org/W2358111027 (Other)
https://openalex.org/W2134665730 (Other)
https://openalex.org/W2096988842 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W119169996
  • https://openalex.org/W1499500424
  • https://openalex.org/W1514162788
  • https://openalex.org/W1516444277
  • https://openalex.org/W1956684926
  • https://openalex.org/W1981150736
  • https://openalex.org/W1981617950
  • https://openalex.org/W1982208727
  • https://openalex.org/W1985418757
  • https://openalex.org/W1989311348
  • https://openalex.org/W1989372330
  • https://openalex.org/W1990074132
  • https://openalex.org/W1991063275
  • https://openalex.org/W1996928029
  • https://openalex.org/W2002161218
  • https://openalex.org/W2003925936
  • https://openalex.org/W2008552514
  • https://openalex.org/W2023473182
  • https://openalex.org/W2038103944
  • https://openalex.org/W2042525870
  • https://openalex.org/W2045525337
  • https://openalex.org/W2046062863
  • https://openalex.org/W2046261273
  • https://openalex.org/W2047417387
  • https://openalex.org/W2050936290
  • https://openalex.org/W2052529629
  • https://openalex.org/W2056298081
  • https://openalex.org/W2059710887
  • https://openalex.org/W2062389365
  • https://openalex.org/W2063466416
  • https://openalex.org/W2078391977
  • https://openalex.org/W2081377931
  • https://openalex.org/W2081865700
  • https://openalex.org/W2083331006
  • https://openalex.org/W2083561299
  • https://openalex.org/W2087363817
  • https://openalex.org/W2092613863
  • https://openalex.org/W2102537615
  • https://openalex.org/W2102626893
  • https://openalex.org/W2103571367
  • https://openalex.org/W2107473082
  • https://openalex.org/W2108922974
  • https://openalex.org/W2113048356
  • https://openalex.org/W2115233126
  • https://openalex.org/W2127396309
  • https://openalex.org/W2128179764
  • https://openalex.org/W2132632499
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2134376990
  • https://openalex.org/W2135845630
  • https://openalex.org/W2148627915
  • https://openalex.org/W2150115852
  • https://openalex.org/W2151694797
  • https://openalex.org/W2158714788
  • https://openalex.org/W2170412111
  • https://openalex.org/W2178110902
  • https://openalex.org/W2253414912
  • https://openalex.org/W2271151080
  • https://openalex.org/W4213078550
  • https://openalex.org/W4245598032