New and common haplotypes shape genetic diversity in Asian tiger mosquito populations from Costa Rica and Panama

Abstract

The Asian tiger mosquito, Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae), is a vector of sev eral human pathogens. Ae. albopictus is also an invasive species that, over recent years, has expanded its range out of its native Asia. Ae. albopictus was suspected to be present in Central America since the 1990s, and its presence was confirmed by most Central American nations by 2010. Recently, this species has been regularly found, yet in low numbers, in limited areas of Panama´ and Costa Rica (CR). Here, we report that short sequences ( 558 bp) of the mitochondrial cytochrome oxidase subunit 1 (COI) and NADH dehydrogenase subunit 5 genes of Ae. albopictus, had no haplotype diversity. Instead, there was a common haplotype for each gene in both CR and Panama´. In contrast, a long COI sequence ( 1,390 bp) revealed that haplotype diversity (6SD) was relatively high in CR (0.72 6 0.04) when compared with Panama´ (0.33 6 0.13), below the global estimate for reported samples (0.89 6 0.01). The long COI sequence allowed us to identify seven (five new) haplotypes in CR and two (one new) in Panama´. A haplotype network for the long COI gene sequence showed that samples from CR and Panama´ belong to a single large group. The long COI gene sequences suggest that haplotypes in Panama´ and CR, although similar to each other, had a significant geographic differentiation (Kst ¼ 1.33; P < 0.001). Thus, most of our results suggest a recent range expansion in CR and PanamaEl mosquito tigre asiático, Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae), es un vector de varios patógenos humanos. Ae. albopictus es también una especie invasora que, en los últimos años, ha ampliado su su área de distribución fuera de su Asia natal. Se sospechaba que Ae. albopictus estaba presente en América Central desde la década de 1990, y su presencia fue confirmada por la mayoría de los países centroamericanos en 2010. Recientemente, esta especie se ha encontrado con regularidad, aunque en números bajos, en zonas limitadas de Panamá y Costa Rica. Aquí, nosotros reportamos que secuencias cortas (558 bp) de la subunidad 1 de la citocromo oxidasa mitocondrial (COI) y de la NADH deshidrogenasa subunidad 5 de Ae. albopictus, no tenían diversidad de haplotipos. En cambio, había un haplotipo común para cada gen tanto en CR como en Panamá'. En cambio, una secuencia larga de COI (1.390 bp) reveló que la diversidad de haplotipos (6SD) era relativamente alta en CR (0,72 6 0,04) en comparación con Panamá' (0,33 6 0,13), por debajo de la estimación global de las muestras reportadas (0,89 6 0,01). La larga secuencia COI nos permitió identificar siete (cinco nuevos) haplotipos en CR y dos (uno nuevo) en Panamá'. Una red de haplotipos para la secuencia larga del gen COI mostró que las muestras de CR y Panamá' pertenecen a un único gran grupo. Las secuencias largas del gen COI sugieren que los haplotipos de Panamá' y CR, aunque similares entre sí, tenían una diferenciación geográfica significativa (Kst ¼ 1,33; P < 0,001). Por lo tanto la mayoría de nuestros resultados sugieren una reciente expansión del rango en CR y Panamá