Avaliação da capacidade de competição de dois alelos de Culex quinquefasciatus que conferem resistência ao biolarvicida Lysinibacillus sphaericus

Abstract

A ação do Lysinibacillus sphaericus em larvas de Culex quinquefasciatus depende da ligação da protoxina binária (Bin) ao seu receptor Cqm1 que é uma α-glicosidase localizada no epitélio intestinal. Dois alelos deste gene, cqm1REC e cqm1REC-2, conferem resistência na ao L. sphaericus. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de competição e, por conseguinte, o risco de seleção e evolução de cada alelo. Inicialmente foi demostrado que o nível de resistência conferido por cada alelo em homozigose, avaliado através de bioensaios, foi similar (CL50 14 mg/L). Em seguida a evolução da frequência destes alelos em indivíduos descendentes de uma geração parental heterozigota foi avaliada ao longo de 20 gerações sendo tratado com a toxina Bin a cada geração. O genótipo de larvas mostrou que a partir da geração F6 o alelo cqm1REC assumiu a maior frequência 0,57 que aumentou e atingiu 0,68 na F12. Nesta geração parental foi provocado um efeito bottleneck e, mesmo após esta forte redução populacional, a frequência do cqm1REC manteve-se mais elevada em relação ao cqm1REC-2 (0,62 na F20). Por outro lado, ensaios de competição para avaliar a taxa de produção de adultos a partir de grupos mistos de larvas homozigotas para cada alelo submetidos à alta densidade ou baixa disponibilidade de alimento, mostraram que indivíduos homozigotos para o alelo cqm1REC-2 tiveram melhor desempenho. A comparação de indivíduos portadores destes alelos também foi feita através de uma análise transcriptômica do intestino pelo método de RNASeq. Larvas das colônias REC e REC-2 compartilham muitos DEGS de destaque (Log2)FC >2), incluindo o gene cqm1 que apresentou um significativo nível de subexpressão em ambas (>4). A análise comparativa entre as colônias resistentes REC X REC-2 mostrou um perfil diferencial, porém, este foi mais discreto, envolveu um número menor de genes, com menor amplitude de expressão diferencial (Log2)FC +2 e -4). Não foi possível identificar genes ou vias específicas que pudessem elucidar a capacidade adaptativa diferencial dos indivíduos destas colônias. O conjunto dos resultados obtidos mostra que os alelos conferem o mesmo nível de resistência, porém, cada alelo possui uma capacidade adaptativa específica que pode favorecer o aumento de sua frequência pelo menos sob as condições testadas neste estudo .