Published October 5, 2014 | Version v1
Publication Open

Population genetics of neotropical Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae)

Creators

  • 1. Departamento de Epidemiología
  • 2. Universidade de São Paulo
  • 3. Instituto Butantan

Description

Culex quinquefasciatus mosquitoes can be found in almost every major city of Brazil and are vectors of filariasis and several arboviruses. Microsatellite markers have been widely used to uncover the genetic structure of various groups of insect populations. The aim of this study was to glimpse the genetic structure of Cx. quinquefasciatus in Brazil.Nine populations were sampled across Brazil (one of them from a laboratory colony - COL) and another one from Argentina and process regarding the variability of six microsatellite loci.The analyzed loci revealed moderate population genetic structure (mean Fst = 0.12). Dendrograms of genetic distances evidenced two major population clusters, respectively corresponding to the northern and southern populations. The hybrid population Cx. pipiens/quinquefasciatus (from La Plata, Argentina) and the colony population fell outside the major clusters. Those clusters were substructured and there was a significant correlation between genetic and geographic distances and environmental variables (r = 0.51; p > 0.001 and r = 0.46; p > 0.004).Multilocus cluster Bayesian analysis confirmed that populations are mutually distinct, and the set of results point to genetic differences among populations. The presumable low gene flow among them may be due to the large geographic distances (>1000 km) and to the environmental heterogeneity of the sampled areas. The genetic structure observed in this study may lead to the best understanding of Cx. quinquefasciatus demographical diversity as well as their genetic variations patterns in Brazil so far unknown.

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

Translated Description (Arabic)

يمكن العثور على بعوضة الباعوضة الخماسية الفاشية في كل مدينة رئيسية في البرازيل تقريبًا وهي ناقلات لداء الخيطيات والعديد من الفيروسات الشجرية. تم استخدام علامات الأقمار الصناعية الدقيقة على نطاق واسع للكشف عن البنية الوراثية لمجموعات مختلفة من مجموعات الحشرات. كان الهدف من هذه الدراسة هو إلقاء نظرة على البنية الوراثية لـ Cx. quinquefasciatus في البرازيل. تم أخذ عينات من تسعة تجمعات في جميع أنحاء البرازيل (أحدهم من مستعمرة مختبرية - COL) وآخر من الأرجنتين والعملية المتعلقة بتباين ستة مواقع للأقمار الصناعية الدقيقة. كشفت المواضع التي تم تحليلها عن بنية وراثية سكانية معتدلة (متوسط Fst = 0.12). مخططات الشجيرات للمسافات الوراثية التي تدل عليها مجموعتان سكانيتان رئيسيتان، تتوافقان على التوالي مع السكان الشماليين والجنوبيين. يقع السكان الهجين Cx. pipiens/quinquefasciatus (من لا بلاتا، الأرجنتين) وسكان المستعمرات خارج المجموعات الرئيسية. كانت هذه المجموعات منظمة وكان هناك ارتباط كبير بين المسافات الوراثية والجغرافية والمتغيرات البيئية (r = 0.51 ؛ p > 0.001 و r = 0.46 ؛ p > 0.004). أكد تحليل Bayesian العنقودي متعدد التركيز أن المجموعات متباينة بشكل متبادل، وتشير مجموعة النتائج إلى الاختلافات الجينية بين المجموعات. قد يرجع التدفق الجيني المنخفض المفترض فيما بينها إلى المسافات الجغرافية الكبيرة (>1000 كم) وإلى عدم التجانس البيئي للمناطق التي تم أخذ العينات منها. قد تؤدي البنية الجينية التي لوحظت في هذه الدراسة إلى أفضل فهم للتنوع الديموغرافي Cx. quinquefasciatus بالإضافة إلى أنماط الاختلافات الجينية في البرازيل غير المعروفة حتى الآن.

Translated Description (English)

Culex quinquefasciatus mosquitoes can be found in almost every major city of Brazil and are vectors of filariasis and several arboviruses. Microsatellite markers have been widely used to uncover the genetic structure of various groups of insect populations. The aim of this study was to glimpse the genetic structure of Cx. quinquefasciatus in Brazil. Nine populations were sampled across Brazil (one of them from a laboratory colony - COL) and another one from Argentina and process regarding the variability of six microsatellite loci. The analyzed loci revealed moderate population genetic structure (mean Fst = 0.12). Dendrograms of genetic distances evidenced by two major population clusters, respectively corresponding to the northern and southern populations. The hybrid population Cx. pipiens/quinquefasciatus (from La Plata, Argentina) and the colony population fell outside the major clusters. Those clusters were substructured and there was a significant correlation between genetic and geographic distances and environmental variables (r = 0.51; p > 0.001 and r = 0.46; p > 0.004) .Multilocus cluster Bayesian analysis confirmed that populations are mutually distinct, and the set of results point to genetic differences among populations. The presumable low gene flow among them may be due to the large geographic distances (>1000 km) and to the environmental heterogeneity of the sampled areas. The genetic structure observed in this study may lead to the best understanding of Cx. quinquefasciatus demographical diversity as well as their genetic variations patterns in Brazil so far unknown.

Translated Description (French)

Les moustiques Culex quinquefasciatus se trouvent dans presque toutes les grandes villes du Brésil et sont vecteurs de filariose et de plusieurs arbovirus. Les marqueurs microsatellites ont été largement utilisés pour découvrir la structure génétique de divers groupes de populations d'insectes. Le but de cette étude était d'entrevoir la structure génétique de Cx. quinquefasciatus au Brésil. Neuf populations ont été échantillonnées à travers le Brésil (l'une d'entre elles provenant d'une colonie de laboratoire - COL) et une autre d'Argentine et le processus concernant la variabilité de six loci microsatellites. Les loci analysés ont révélé une structure génétique modérée de la population (moyenne Fst = 0,12). Dendrogrammes de distances génétiques mis en évidence par deux grands groupes de population, correspondant respectivement aux populations du nord et du sud. La population hybride Cx. pipiens/quinquefasciatus (de La Plata, Argentine) et la population de la colonie sont tombées en dehors des principaux grappes. Ces grappes étaient sous-structurées et il y avait une corrélation significative entre les distances génétiques et géographiques et les variables environnementales (r = 0,51 ; p > 0,001 et r = 0,46 ; p > 0,004). L'analyse bayésienne des grappes multiples a confirmé que les populations sont mutuellement distinctes, et l'ensemble des résultats indique des différences génétiques entre les populations. Le faible flux génétique présumé entre eux peut être dû aux grandes distances géographiques (>1000 km) et à l'hétérogénéité environnementale des zones échantillonnées. La structure génétique observée dans cette étude peut conduire à la meilleure compréhension de la diversité démographique de Cx. quinquefasciatus ainsi que de ses variations génétiques au Brésil jusqu'à présent inconnues.

Translated Description (Spanish)

Los mosquitos Culex quinquefasciatus se pueden encontrar en casi todas las ciudades importantes de Brasil y son vectores de filariasis y varios arbovirus. Los marcadores de microsatélites se han utilizado ampliamente para descubrir la estructura genética de varios grupos de poblaciones de insectos. El objetivo de este estudio fue vislumbrar la estructura genética de Cx. quinquefasciatus en Brasil. Se muestrearon nueve poblaciones en todo Brasil (una de ellas de una colonia de laboratorio - COL) y otra de Argentina y el proceso con respecto a la variabilidad de seis loci de microsatélites. Los loci analizados revelaron una estructura genética de población moderada (media Fst = 0.12). Dendrogramas de distancias genéticas evidenciados por dos grandes conglomerados poblacionales, correspondientes respectivamente a las poblaciones norte y sur. La población híbrida Cx. pipiens/quinquefasciatus (de La Plata, Argentina) y la población de la colonia quedaron fuera de los grupos principales. Esos grupos fueron subestructurados y hubo una correlación significativa entre las distancias genéticas y geográficas y las variables ambientales (r = 0,51; p > 0,001 y r = 0,46; p > 0,004). El análisis bayesiano del grupo de multilocus confirmó que las poblaciones son mutuamente distintas, y el conjunto de resultados apunta a diferencias genéticas entre las poblaciones. El bajo flujo genético presumible entre ellos puede deberse a las grandes distancias geográficas (>1000 km) y a la heterogeneidad ambiental de las áreas muestreadas. La estructura genética observada en este estudio puede conducir a la mejor comprensión de la diversidad demográfica de Cx. quinquefasciatus, así como sus patrones de variaciones genéticas en Brasil hasta ahora desconocidos.

Files

s13071-014-0468-8.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ 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:b9b69e38d879145cfe716cb7b07228fa
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الوراثة السكانية للباعوضة الخماسية الاستوائية الجديدة (ذوات الجناحين: Culicidae)
Translated title (English)
Population genetics of neotropical Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae)
Translated title (French)
Génétique des populations de Culex quinquefasciatus néotropical (Diptera : Culicidae)
Translated title (Spanish)
Genética de poblaciones de Culex quinquefasciatus neotropical (Diptera: Culicidae)

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2095858214
DOI
10.1186/s13071-014-0468-8

Is supplement to
https://openalex.org/W61035888 (Other)
https://openalex.org/W2988460945 (Other)
https://openalex.org/W2900013725 (Other)
https://openalex.org/W2376964044 (Other)
https://openalex.org/W2360068008 (Other)
https://openalex.org/W2179436387 (Other)
https://openalex.org/W2081055172 (Other)
https://openalex.org/W2023157498 (Other)
https://openalex.org/W1519363364 (Other)
https://openalex.org/W102929873 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Guatemala

References

  • https://openalex.org/W132949593
  • https://openalex.org/W1542816299
  • https://openalex.org/W1605674547
  • https://openalex.org/W1780364226
  • https://openalex.org/W1965241072
  • https://openalex.org/W1968266351
  • https://openalex.org/W1973777766
  • https://openalex.org/W1989687467
  • https://openalex.org/W2003220409
  • https://openalex.org/W2026600001
  • https://openalex.org/W2045644544
  • https://openalex.org/W2047417387
  • https://openalex.org/W2058573249
  • https://openalex.org/W2060529156
  • https://openalex.org/W2061339875
  • https://openalex.org/W2066035691
  • https://openalex.org/W2078352860
  • https://openalex.org/W2080305500
  • https://openalex.org/W2083798012
  • https://openalex.org/W2098126593
  • https://openalex.org/W2102250646
  • https://openalex.org/W2102399457
  • https://openalex.org/W2103467724
  • https://openalex.org/W2109798034
  • https://openalex.org/W2116192383
  • https://openalex.org/W2128501238
  • https://openalex.org/W2131641344
  • https://openalex.org/W2134877486
  • https://openalex.org/W2139424524
  • https://openalex.org/W2142251438
  • https://openalex.org/W2149038561
  • https://openalex.org/W2152708368
  • https://openalex.org/W2153751017
  • https://openalex.org/W2160974486
  • https://openalex.org/W2161339576
  • https://openalex.org/W2165869805
  • https://openalex.org/W2167055627
  • https://openalex.org/W2171479452
  • https://openalex.org/W2253414912
  • https://openalex.org/W292206659
  • https://openalex.org/W4239149238
  • https://openalex.org/W4250423623