Comparative morphological and molecular analysis confirms the presence of the West Nile virus mosquito vector, Culex univittatus, in the Iberian Peninsula

Abstract

Antecedentes: Culex perexiguus y Culex univittatus y mosquitos (Diptera: Culicidae) son competentes de vectores arbovirus, pero con una clara diferenciación morfológica. En Europa, en la Península Ibérica, en particular, la presencia de una o ambas especies es controvertida. Sin embargo, con el fin de llevar a cabo una vigilancia adecuada para los arbovirus en esta región, es fundamental aclarar si Cx. univittatus está presente o no, así como evaluar críticamente las herramientas de diferenciación existente. Este estudio, tiene el fin de aclarar esta situación, mediante la comparación filogenética molecular y morfológica de ibéricos especímenes considerados como Cx. univittatus, con otros de origen sudafricano, es decir, desde la localidad de tipo región.

Métodos: Por lo tanto, se observaron las características morfológicas útiles de distinguir en ambas especies, como midfemur línea pálida, hindfemur relación R, seta g R1 ratio, seta f forma, longitud de brazo de phalosome ventral y el número de quetas en IX tergal segmento abdominal. Se realizó un análisis filogenético basado en COX1 Adnmt, de los cuales no existen las secuencias de Cx. univittatus aún disponibles en la base de datos GenBank.

Resultados: Este análisis mostró que los especímenes de la Península Ibérica y de Sudáfrica son morfológicamente similares, salvo por la longitud del brazo de la phalosome ventral, que fue mayor en los ejemplares ibéricos. Aunque los especímenes Ibéricos no podían identificarse con exactitud utilizando sistemas negritas, el análisis filogenético agrupado todavía estas más cerca del Cx univittatus, de Sudáfrica, que el Cx. perexiguus desde Turquía y Pakistán, a pesar de la segregación observada de ambos taxones como dos monofilético clusters con ancestros comunes compartidos.

Conclusiones: Este estudio demuestra que el vector del virus del Nilo Occidental. univittatus Cx está presente en la Península Ibérica

Background: Culex univittatus and Culex perexiguus mosquitoes (Diptera: Culicidae) are competent arbovirus vectors, but with unclear morphological differentiation. In Europe, and in the Iberian Peninsula in particular, the presence of either or both species is controversial. However, in order to conduct adequate surveillance for arboviruses in this region, it is crucial to clarify whether Cx. univittatus is present or not, as well as to critically assess existing differentiation tools. This study aimed to clarify this situation, by morphological and molecular phylogenetic comparison of Iberian specimens deemed as Cx. univittatus, with others of South African origin, i.e. from the type-locality region.

Methods: Thus, morphological characteristics useful to distinguish both species, such as midfemur pale line, hindfemur R ratio, seta g R1 ratio, seta f shape, length of ventral arm of phalosome and number of setae on IX tergal abdominal segment, were observed. A phylogenetic analysis based on cox1 mtDNA, of which there were no sequences from Cx. univittatus yet available in the GenBank database, was performed.

Results: This analysis showed that Iberian and South African specimens are morphologically similar, except for the length of the ventral arm of the phalosome, which was higher in the Iberian specimens. Although the Iberian specimens could not be accurately identified using BOLD Systems, phylogenetic analysis still grouped these closer to South African Cx. univittatus, than to Cx. perexiguus from Turkey and Pakistan, despite the observed segregation of both taxa as two individual monophyletic clusters with shared common ancestry.

Conclusions: This survey demonstrates that the West Nile virus vector Cx. univittatus is present in the Iberian Peninsula