Comparison of Biological Attributes of Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) Populations from India

Abstract

Zrozumienie dynamiki populacji komarów poprzez analizę tablic życiowych i podatności na insektycydy jest ważne dla oceny prawdopodobnego wpływu strategii kontroli wektorów, jak również dla pomocy w projektowaniu nowych interwencji. Zmienność w tabelach życiowych i innych danych biologicznych została porównana dla dwóch populacji Culex quinquefasciatus Say 1823 z geograficznie odizolowanych regionów, Gorakhpur i Pune w Indiach. Komary hodowano w standardowym reżimie hodowlanym i stałych warunkach laboratoryjnych, a następnie porównywano cechy biologiczne tych populacji. Stwierdzono, że rozwój i przeżywalność niedojrzałych i dorosłych stadiów Culex quinquefasciatus różni się istotnie w populacjach Gorakhpur i Pune. Analiza składowych głównych danych morfologicznych wykazała, że obie populacje tworzą znacząco różne skupiska, które można odróżnić od siebie na podstawie zmiennych związanych z syfonem, siodłem, skrzelami odbytowymi i zębami pektenowymi. Wyniki wrażliwości na insektycydy sugerują, że larwy z obu obszarów były bardziej wrażliwe na deltametrynę w porównaniu do DDT i malationu. Obecne badania dostarczają podstawowych informacji na temat przeżywalności, zmienności morfologicznej i wrażliwości Culex quinquefasciatus na insektycydy. Wyniki uzyskane w tym badaniu sugerują, że różne obszary geograficzne z kontrastującymi siedliskami mają znaczący wpływ na przetrwanie i strategie reprodukcyjne Culex quinquefasciatus.

1. Wstęp

Wykonanie możliwych strategii interwencyjnych wobec komarów wymaga dogłębnej wiedzy na temat dynamiki populacji i statusu wrażliwości na insektycydy. Aby lepiej zrozumieć dynamikę populacji gatunków wektorów, zrozumienie parametrów takich jak czas rozwoju, tempo przeżycia i płodność ma szczególne znaczenie. Tabela życia opisuje rozwój, przeżywalność i płodność kohorty i dostarcza podstawowych danych na temat parametrów wzrostu populacji. Badania tabeli życia dostarczają również zwięzłych informacji na temat różnic w przeżywalności i strategiach reprodukcyjnych populacji w różnych reżimach ekologicznych i mogą pomóc w wyjaśnieniu, dlaczego niektóre gatunki rozmnażają się w określonych środowiskach.

Culex quinquefasciatus Say jest kosmopolitycznym gatunkiem komara występującym w regionach tropikalnych, subtropikalnych i ciepłych umiarkowanych. Cx. quinquefasciatus działa jako wektor robaków filariowych, pasożytów pierwotniaków i różnych arbowirusów. W Indiach, Cx. quinquefasciatus jest głównym wektorem filariozy bancroftial . Szybka urbanizacja i industrializacja bez odpowiednich urządzeń odwadniających są odpowiedzialne za ustanowienie Cx. quinquefasciatus w różnych miastach Indii . Z szacowanych na świecie 128 milionów przypadków filariozy limfatycznej, 91 procent jest spowodowanych przez Wuchereria bancrofti Cobbold . Same Indie przyczyniają się do 40 procent światowego obciążenia chorobą filariozy limfatycznej. Szacunki obciążenia chorobą z powodu filariozy sugerują, że 2,06 mln lat życia skorygowanych o niepełnosprawność (DALYs) są utracone w Indiach .

Numerous badania zostały przeprowadzone na Cx. quinquefasciatus biologii i podatności na insektycydy . Ostatnio, Suman et al. zgłosił znaczne różnice w morfologii wśród jaj i atrybutów tabeli życia z czterech szczepów Cx. quinquefasciatus. Porównanie atrybutów biologicznych, takich jak podatność na insektycydy, analiza tabeli życia i zmienność morfologiczna Cx. quinquefasciatus z endemicznych i nieendemicznych obszarów filariozy limfatycznej nie jest dobrze udokumentowane.

Komary zamieszkujące w różnych miejscach zwykle dostosowują się do lokalnych warunków. Gorakhpur i Pune są geograficznie znacznie oddalone od siebie (~1500 km) (Ryc. 1) i mają różne warunki klimatyczne. Uttar Pradesh (Gorakhpur) jest jednym z endemicznych dla filariozy limfatycznej stanów Indii, podczas gdy Maharashtra (Pune) nie jest endemiczna dla filariozy limfatycznej. Środowisko i cechy klimatyczne tych dwóch ekotypów są również różne. Wydaje się możliwe, że stres środowiskowy tych dwóch regionów ekoklimatycznych wpływa na ich cechy historii życia. Postawiliśmy hipotezę, że te szczepy komarów będą się różnić pod względem cyklu życiowego i cech biologicznych, ponieważ wydają się być przystosowane do swoich lokalnych środowisk. Aby sprawdzić tę hipotezę, zbadaliśmy analizę tabeli życiowej, zmienność morfologiczną i wrażliwość na insektycydy pomiędzy tymi dwoma populacjami Cx. quinquefasciatus z geograficznie dobrze oddzielonych obszarów w Indiach, mianowicie Gorakhpur i Pune.

Rycina 1

Mapa pobierania próbek ■ wskazuje miejsca pobierania próbek.

2. Materiały i metody

2.1. Oświadczenie etyczne

Wszystkie zwierzęta były traktowane w ścisłej zgodności z dobrymi praktykami dotyczącymi zwierząt, określonymi przez Institutional Animal Ethics Committee (IAEC) powiązany z National Institute of Virology (NIV), Pune, Indie. Wszystkie prace na zwierzętach zostały zatwierdzone przez IAEC. Eksperymenty na zwierzętach przeprowadzono w ścisłej zgodności z wytycznymi Committee for the Purpose of Control and Supervision of Experiment on Animals (CPCSEA), Indie.

2.2. Zbieranie komarów i hodowla

Dorosłe i larwy Cx. quinquefasciatus zostały pobrane próbki z dwóch populacji w celu zbadania możliwości różnic populacyjnych w endemicznych i nieendemicznych obszarach zakażenia filariozą limfatyczną. Uttar Pradesh jest obszarem endemicznym dla wirusa JE i infekcji filariozą limfatyczną, a Maharashtra jest obszarem nieendemicznym dla wirusa JE i infekcji filariozą limfatyczną. Gorakhpur (26°45′ N, 83°24′ E) znajduje się w pasie Tarai w pobliżu pasm Himalajów w stanie Uttar Pradesh graniczącym z Nepalem, podczas gdy Pune (18°31′ N, 73°55′ E) znajduje się w pobliżu Ghatów Zachodnich w Indiach, w stanie Maharashtra. Gorakhpur znajduje się w regionie Indo-Gangetic Plain, który otrzymuje 1200-1300 mm opadów rocznie. Roczna temperatura waha się od 8°C w zimie do 42°C w lecie. Roślinność w tym regionie jest tropikalna, wilgotna i liściasta. Pune jest położone w regionie półsuchym, gdzie roczna suma opadów wynosi 700-800 mm. Roczna temperatura waha się od 12°C w zimie do 38°C w zimie. Roślinność tego regionu to suche lasy liściaste. Larwy zbierano z okresowych i półstałych zbiorników wody gruntowej oraz z pól uprawnych. Na komarach zebranych w terenie przeprowadzono analizę morfometryczną. W niniejszej pracy, w celu lepszego zrozumienia podstawowych parametrów cyklu życiowego Culex quinquefasciatus, kolonie tego gatunku z dwóch różnych obszarów ekologicznych były monitorowane w warunkach laboratoryjnych pod kątem analizy tabeli życiowej i wrażliwości na insektycydy. Osobniki Cx. quinquefasciatus identyfikowano przy użyciu kluczy Barrauda. Okazówki zdeponowano w muzeum National Institute of Virology, Pune, Indie.

2.3. Analiza tabeli życia

Hodowla komara w środowisku laboratoryjnym nakłada pewien stopień presji selekcyjnej na biologię komara. Kolonie komarów były utrzymywane w standaryzowanych warunkach środowiskowych, które sprzyjały ich przeżyciu. Stąd zakładamy, że parametry tablicy życia uzyskane na podstawie danych zebranych od skolonizowanych dzikich szczepów reprezentują maksymalne oszacowania ich parametrów tablicy życia i prawdopodobnie odzwierciedlają rzeczywiste różnice pomiędzy geograficznie izolowanymi szczepami. Podobne założenia zostały poczynione wcześniej przez Reisen et al. i Suman et al. w celu porównania parametrów cyklu życiowego geograficznie różnych szczepów komarów Culex.

Kolonie każdej populacji były utrzymywane w National Institute of Virology Pune w standardowych warunkach laboratoryjnych w temperaturze 28 ± 1°C, 70 ± 5% wilgotności względnej (RH) i światło: ciemność (LD) 12 : 12 h. Kolonie te były utrzymywane do siedmiu pokoleń (około 4 miesięcy). Osobniki dorosłe otrzymywały codziennie 10% roztwór glukozy nasączony płatkami kosmetycznymi, jako źródło pożywienia. Dwa razy w tygodniu dostarczano ptactwo domowe jako źródło krwi. Ptactwo utrzymywano zgodnie z zatwierdzonymi wytycznymi Komitetu do Spraw Kontroli i Nadzoru Eksperymentów na Zwierzętach (CPCSEA) Indii. Tratwy jajowe zbierano od pojedynczych komarów w plastikowych kubeczkach (60 ml) zawierających wodę i wyłożonych bibułą filtracyjną, w klatce. Pojedyncze tratwy jajowe przenoszono z bibuły filtracyjnej za pomocą igieł montażowych do plastikowych miseczek (o wysokości 10 cm i średnicy 25 cm), gdzie trzymano je przez 24 do 72 godzin w celu wyklucia się. Dwadzieścia cztery godziny po wylęgu larwy utrzymywano w zagęszczeniu 100 larw na tacce (45 × 30 × 10 cm) zawierającej 2 L odchlorowanej wody. Larwy karmiono mieszaniną ekstraktu drożdżowego i proszku z sucharów dla psów, posypywaną na powierzchni wody. Każdego dnia, na zmianę, woda z tacki hodowlanej była starannie wymieniana aż do poczwarki. Poczwarki były codziennie oddzielane od larw i umieszczane w plastikowych miseczkach (o wysokości 10 cm i średnicy 30 cm) do połowy wypełnionych wodą. Plastikowe miseczki z poczwarkami umieszczano w klatkach do wylęgu dorosłych osobników. Dorosłym po wylęgu podawano codziennie 10% roztwór glukozy nasączony wacikiem. Płodność oceniano na podstawie średniej liczby jaj złożonych przez samicę. Wylęgowość oceniano na podstawie liczby jaj wyklutych przez samicę. Czas trwania okresów rozwoju preadultu określano poprzez codzienną obserwację każdej szalki, a wszystkie larwy były usuwane, oceniane według stadiów rozwojowych i liczone. Dla każdego z opisanych powyżej eksperymentów wykonano dwa powtórzenia, a całe badanie powtórzono trzykrotnie, w wyniku czego monitorowano około 600 larw od stadium pierwszego stadium do dorosłości.

2.4. Analiza przeżywalności

100 nowo powstałych larw umieszczono w basenikach. Wszystkie baseny były ekranowane białą, odporną na owady, nylonową siatką, aby zapobiec kolonizacji przez inne komary i drapieżniki. Każdego dnia liczono i zapisywano liczbę żywych larw i ich stadium rozwoju. Dorosłe komary, które się pojawiły były liczone codziennie, a płeć była rejestrowana. Na danych przeprowadzono standardową analizę tabeli życia (Tabela 1). Obliczenie przeżywalności specyficznej dla danego stadium było zgodne ze wzorem: gdzie jest liczbą osobników wchodzących do stadium i jest liczbą osobników, które weszły do poprzedniego stadium.

2.5. Analiza morfologiczna

Do analizy morfometrycznej wykorzystano larwy zebrane w terenie. W analizie morfologicznej larw czwartego stadium punktowano osiem cech morfologicznych i trzy współczynniki (tab. 3). Indeks syfonu, indeks skrzeli odbytowych i stosunek siodeł syfonu są używane w tradycyjnej taksonomii do rozróżniania gatunków i podgatunków. Jednakże Fakoorziba i Vijayan oraz Kanojia et al. używają tych współczynników nawet do rozróżnienia różnych populacji. Cechy larw czwartej gwiazdy mierzono przy użyciu okularów mikrometrycznych z najmniejszą liczbą 0,01 mm.

2.6. Testy wrażliwości na insektycydy

Testy wrażliwości na insektycydy przeprowadzono przy użyciu standardowego protokołu WHO, zestawów do badania wrażliwości na insektycydy oraz impregnowanych bibuł. Badano dwu- do trzydniowe, nie karmione krwią dorosłe samice Cx. quinquefasciatus. Trzy partie po 20 komarów wystawiono na działanie papierków testowych impregnowanych DDT (4%), Deltametryną (0,05%) i Malationem (5%). Kontrole obejmowały partie komarów z każdego miejsca wystawione na działanie papierów bez impregnacji.

2.7. Larwalne testy biologiczne

Partie czwartych stadiów wystawiono na działanie roztworu insektycydu (DDT, Deltametryna i Malation) rozcieńczonego w wodzie destylowanej. Przeprowadzono 20 larw na stężenie i 5 stężeń na test, zapewniając śmiertelność w zakresie od 0 do 100%. Temperaturę utrzymywano na poziomie 28°C przez cały czas trwania testu, a śmiertelność larw odnotowywano po 1 h ekspozycji, a następnie korygowano ją o śmiertelność kontrolną. Wykonano trzy powtórzenia z larwami owadów z różnych partii hodowlanych w różnym czasie, a wyniki połączono. Dane poddano analizie log-probit w celu określenia wartości LC50 i LC95, jak również ich 95% przedziałów ufności (CI).

2.8. Analiza danych

Przeżywalność oceniano poprzez ocenę liczby martwych komarów/larw każdego dnia, w celu oszacowania długości życia specyficznej dla stadium komara. Larwy, które weszły w stadium poczwarki były traktowane jako dane cenzurowane. Współczynnik przeżywalności dla każdej populacji komarów został opisany przy użyciu analizy tabeli przeżywalności. Te krzywe przeżycia były następnie porównywane przy użyciu testu logrank. Porównanie parami każdej z cech przeprowadzono przy użyciu testu -test, z korektą Bonferroniego do prawdopodobieństwa (ponieważ wykonano 11 porównań, użyliśmy wartości odcięcia). Dane analizowano przy użyciu statystyk wielowariantowych. Zaletą analizy wielowariantowej jest uwzględnienie wszystkich zmiennych w jednej analizie, co pozwala na ocenę zmienności cech morfologicznych larw z różnych miejsc zbioru. Analiza składowych głównych (PCA) została przeprowadzona w celu utworzenia nieskorelowanych składowych głównych z oryginalnych zmiennych. Wyniki czynnikowe szacują rzeczywiste wartości poszczególnych obserwacji dla czynników, natomiast korelacja pomiędzy zmiennymi a czynnikami nazywana jest ładunkiem czynnikowym. Składowe główne zostały wyodrębnione z macierzy kowariancji. Dla każdej próby obliczono wartości średnie (centroidy) i 95% asymptotyczne granice ufności wyników poszczególnych larw na dwóch pierwszych składowych głównych. Pierwsze dwie składowe główne, które wyjaśniały maksymalną zmienność danych, analizowano w celu zrozumienia zmienności morfologii różnych osobników.

2.9. Analiza danych z testów biologicznych

Dane z testów biologicznych zostały zebrane i przeanalizowane (wartości LC50 i 95% LC) przy użyciu programu SPSS ver. 16 (SPSS Inc., Chicago, IL).

2.9.1. Abbott’s Formula

Dane z testów biologicznych nie były brane pod uwagę, jeśli śmiertelność w kontroli wynosiła >20%. Rzeczywistą śmiertelność obliczono w stosunku do śmiertelności kontrolnej przy użyciu wzoru Abbotta. Skorygowana śmiertelność = (% przeżycia w doświadczeniu kontrolnym – % przeżycia w doświadczeniu leczonym)/(% przeżycia w doświadczeniu kontrolnym) × 100.

2.9.2. Linie regresji log-probita

Linie regresji log-probita otrzymano przez wykreślenie procentu śmiertelności (oś-probita prawdopodobieństwa) względem stężenia (oś-log). Uzyskano wartości LC50 (dawka zabijająca 50% populacji) i LC95 (dawka zabijająca 95% populacji). Przydatność linii regresji testowano statystycznie przy użyciu wartości .

3. Wyniki

3.1. Średni czas trwania i przeżywalność różnych stadiów rozwojowych Cx. quinquefasciatus w Gorakhpur i Pune przedstawiono w tabeli 1. Procent wykluwania się jaj był niższy w Gorakhpur (86,5 ± 7.3) w porównaniu do Pune (91,5 ± 3,8). Wskaźnik przeżywalności larw do osobników dorosłych Cx. quinquefasciatus w Pune (58,063,61) był istotnie wyższy niż w Gorakhpur (28% ± 0,76) (-test ). Populacja Cx. quinquefasciatus w Pune miała nieco dłuższy czas rozwoju larwalnego (14,57 dni) w porównaniu z populacją Cx. quinquefasciatus w Gorakhpur (13,33 dni). Przeżywalność larw populacji Pune (68%) była wyższa niż populacji Gorakhpur (42%) Cx. quinquefasciatus (-test ). Przeżywalność poczwarek w obu populacjach nie różniła się istotnie (-test ). Nie zaobserwowano istotnej różnicy w proporcji pojawiania się samców i samic (-test ). Survival rate of Cx. quinquefasciatus adults of Pune was higher than those of Gorakhpur (logrank test; on 1 degrees of freedom, ) (Figure 2).

(a)

(b)

(a)
(b)

3.2. Płodność

Porównanie produkcji jaj Cx. quinquefasciatus w populacji Gorakhpur i populacji Pune przedstawiono w Tabeli 2. Populacja Gorakhpur produkowała większe tratwy jajowe (151-186 jaj) w porównaniu z populacją Pune (121-160 jaj). Liczba jaj na tratwę była wyższa w populacji Gorakhpur (169 ± 14,5) w porównaniu z populacją Pune (139,75 ± 15,96) (Tab. 2). Liczba jaj na samicę była wyższa w populacji Gorakhpur (676 ± 32) (tab. 2). Liczba jaj/ samicę/dzień wahała się od 32,19 (1,68) w populacji Gorakhpur do 26,59 (2,45) w populacji Pune (tab. 2).

3.3. Porównanie parami cech morfologicznych przy użyciu testu nieparametrycznego wykazało, że cechy takie jak długość skrzeli odbytowych, długość syfonu, wypustki na zębach szczytowych, wskaźnik siodła syfonu i indeks skrzeli odbytowych były znacząco różne w obu badanych populacjach (Tabela 3). W analizie morfologicznej metodą PCA wyodrębniono cztery czynniki o wartościach własnych większych od jeden. Łącznie czynniki te wyjaśniały 79,61% całkowitej zmienności danych. Pierwszy czynnik (F1) wyjaśniał 31,97% całkowitej zmienności, drugi czynnik (F2) wyjaśniał 19,73% całkowitej zmienności, a łącznie dwa pierwsze czynniki wyjaśniały 51,70% całkowitej zmienności. Cechy, które wykazały wysoki ładunek czynnikowy na F1 obejmowały długość syfonu, szerokość skrzeli odbytowej, indeks syfonu i stosunek syfon/siodło, podczas gdy cechy, które wykazały wysoki ładunek czynnikowy na F2 obejmowały długość skrzeli odbytowej, długość siodła i indeks skrzeli odbytowej. PCA pozwoliła wyodrębnić dwa istotne skupienia dla Cx. quinquefasciatus z Pune i Cx. quinquefasciatus z Gorakhpur (Ryc. 3). Hipoteza zerowa, że nie ma istotnych różnic w morfometrii populacji Cx. quinquefasciatus została odrzucona.

3.4. Podatność na insektycydy

W oparciu o kryteria WHO , Cx. quinquefasciatus z Gorakhpur i Pune wykazał całkowitą podatność na deltametrynę (100% śmiertelności), potencjalną odporność na malation (~80% śmiertelności) i całkowitą odporność na DDT (Mniej niż 80% śmiertelności). Nie odnotowano istotnych różnic w toksyczności diagnostycznych stężeń DDT, deltametryny i malationu pomiędzy populacjami Cx. quinquefasciatus z Gorakhpur i Pune (-test ). Potencjał larwobójczy DDT, deltrametryny i malationu wobec Cx. quinquefasciatus przedstawiono w tabeli 4. Populacja Gorakhpur wykazała wyższą wartość LC50 dla DDT i malationu w porównaniu z populacją Pune. No significant difference was observed for LC50 values of deltamethrin for both the populations.

4. Discussion

The effects of geographical and environmental events on life table attributes and morphological structure of local populations of Cx. quinquefasciatus were analysed in this study. Nasza hipoteza zerowa, że nie ma znaczącej różnicy między parametrami cyklu życiowego, morfologią i profilami populacji Gorakhpur i Pune została odrzucona. Gorakhpur i Pune populacje Cx. quinquefasciatus są znacząco różne w odniesieniu do atrybutów tabeli życia i znaków morfologicznych.

Gorakhpur i Pune są ~1500 km od siebie, obszar Gorakhpur ma wyższy zakres rocznych temperatur, niższą wilgotność względną przez większość roku i wyższe roczne opady deszczu w porównaniu do Pune. Odpowiednio, moglibyśmy oczekiwać, że warunki środowiskowe w Pune sprzyjałyby przetrwaniu i potencjałowi reprodukcyjnemu komarów. Populacja z obszaru Gorakhpur narażona na trudne warunki przeżycia w naturze niż szczep Pune miała krótszą oczekiwaną długość życia (20-23 dni w Gorakhpur vs 24-27 dni w Pune), składała jaja przez większość dni (18-20 dni w Gorakhpur vs 20-22 dni w Pune) i budowała większe tratwy jajowe (169 ± 14.5 jaj/sztukę w Gorakhpur vs 139.75 ± 15.96 jaj/sztukę w Pune), wskazując, że szczep Gorakhpur zainwestował najwięcej energii w szybkie rozmnażanie. Wyższa przeżywalność dorosłych osobników Cx. quinquefasciatus w Pune w porównaniu do Gorakhpur jest prawdopodobnie spowodowana korzystnymi warunkami siedliskowymi i środowiskowymi w Pune.

Procent jaj wylęgowych nie różnił się istotnie w populacji Gorakhpur (86.5 ± 7.3) w porównaniu do Pune (91.5 ± 3.8) (-test ). Odsetek jaj wylęgowych odnotowano na poziomie 82,1% u Culex pipiens fatigans (synonim Cx. quinquefasciatus; Gomez et al. ), 79,6% u Cx. quinquefasciatus (Suleman i Reisen ) oraz 80,5%-95,6% u Cx. quinquefasciatus (Suman et al. ; pięć populacji z Indii), które są zbliżone do wartości odnotowanych w obecnym badaniu (Tabela 1). Stwierdzono, że średni czas rozwoju od jaja do osobnika dorosłego był mało zróżnicowany, z zakresem ≤1 dnia (15,4 dnia w Gorakhpur i 16,5 dnia w Pune). Wartości te były wyższe niż okres rozwoju odnotowany dla Cx. quinquefasciatus zebranego z obszarów Bikaner, Jamnagar i Bhatinda w Indiach. Udokumentowano, że różnice w tempie rozwoju niedojrzałych komarów zależą od warunków siedliskowych. Wyniki uzyskane w tym badaniu sugerują również, że warunki siedliskowe i środowiskowe odgrywają ważną rolę w biologicznych atrybutach komarów.

Długość życia jest ważnym atrybutem zdolności wektorowych, ponieważ odgrywa ważną rolę w patogenach transmisyjnych. Badania nad transmisją filariozy limfatycznej wskazują, że mikrofilarie potrzebują 16-17 dni w komarze wektorze, aby osiągnąć stadium infekcyjne. Okres ten skraca się wraz z wyższą temperaturą i wilgotnością powietrza, ale wydłuża się do 42 dni w niższych temperaturach. Ponieważ analiza tabeli życia sugeruje, że populacja Gorakhpur inwestuje więcej energii w reprodukcję, jest prawdopodobne, że będzie częściej przyjmować krwawe posiłki. Powtarzające się ugryzienia mogą powodować szybkie rozprzestrzenianie się chorób. Wyższe temperatury otoczenia i częste ukąszenia Cx. quinquefasciatus z Gorakhpur mogą być odpowiedzialne za częste przypadki filariozy limfatycznej na tym obszarze.

Wielowariantowa analiza cech morfologicznych wykazała, że dwie populacje Cx. quinquefasciatus różnią się znacząco w cechach morfologicznych (Tabela 2; Rysunek 3(a)). Analiza składowych głównych danych sugeruje, że najważniejszymi cechami odróżniającymi są: syfon, siodło, skrzela odbytowe i zmienne związane z zębami pektena (Ryc. 3(b)). Skrzela odbytowe są dłuższe u populacji z Gorakhpur w porównaniu do populacji z Pune (Tabela 3). Wraz ze wzrostem stężenia soli w wodzie długość skrzeli odbytowych zaczyna się zmniejszać. Stężenie soli w wodzie w Pune może być prawdopodobną przyczyną zmniejszonej długości skrzeli odbytowych. Przyczyny różnic morfologicznych między populacjami są często dość trudne do wyjaśnienia. Fenotyp jest pod podwójną kontrolą warunków środowiskowych i genotypu, ale zmiany morfologiczne mogą być gwałtowne, gdy pojawiają się różne warunki środowiskowe. Postawiliśmy hipotezę, że przejście długości siodła i skrzeli odbytowych w populacjach Cx. quinquefasciatus jest konsekwencją selekcji warunków środowiskowych.

Historia odporności na insektycydy u gatunków Culex sugeruje, że członkowie rodzaju Culex mają notoryczną reputację w zakresie rozwoju odporności na insektycydy, w tym fosforoorganiczne, karbaminiany i pyretroidy. W Indiach pierwsze dowody na rozwój oporności na DDT u Cx. quinquefasciatus zaobserwowano w 1952 roku w wiosce w pobliżu Delhi. Później, w kilku obszarach takich jak Nagpur, Pune, Patna i Rajahmundry odnotowano odporność komarów Culex na różne insektycydy, takie jak BHC, fenitrotion, DDT, malation i temefos. Badania przeprowadzone przez Mukhopadhyay et al. nie wykazały śmiertelności dorosłych osobników Cx. quinquefasciatus po zastosowaniu 4% DDT i 5% malationu. Stwierdzono 8% i 14% śmiertelność larw Cx. quinquefasciatus w stężeniach 0,125 i 3,125 mg/l odpowiednio DDT i malationu. Z przeprowadzonych badań wynika, że larwy obu populacji Cx. quinquefasciatus są wysoce wrażliwe na deltametrynę. Jednakże populacje Cx. quinquefasciatus na tych obszarach wykazały odporność na DDT i malation. Dlatego też, jako badanie podstawowe można stwierdzić, że w przyszłości należy rozważnie stosować strategie kontroli wektorów w celu zmniejszenia uciążliwości Cx. quinquefasciatus w Gorakhpur i Pune.

Podsumowując, niniejsze badanie dostarcza podstawowych informacji na temat przeżywalności, zmienności morfologicznej i podatności populacji Culex quinquefasciatus na insektycydy. Warunki klimatyczne Pune wydają się być bardziej sprzyjające dla rozwoju i przetrwania Culex quinquefasciatus. Wyniki podatności na insektycydy wykazały, że w przyszłości konieczne będzie zastosowanie różnych środków kontroli w celu ograniczenia populacji Cx. quinquefasciatus. Ta wiedza, w połączeniu z lepszym zrozumieniem ekologii Cx. quinquefasciatus, umożliwi lokalnie specyficzne, skuteczne rozmieszczenie zasobów zdrowia publicznego w celu zmniejszenia obciążenia Cx. quinquefasciatus.

Konflikt interesów

Autorzy oświadczyli, że nie istnieją żadne konkurencyjne interesy.

Finansowanie

Badanie było wspierane przez Indian Council of Medical Research, Government of India. Agencja finansująca nie miała wpływu na projekt badania, zbieranie i analizę danych, decyzję o publikacji lub przygotowanie artykułu.

Podziękowania

Autorzy dziękują Dr. A. C. Mishra, Dyrektorowi, National Institute of Virology, Pune, za udogodnienia i zachętę. Doceniają pomoc techniczną świadczoną przez pracowników terenowych NIV. Są wdzięczni Dr. Neelesh Dahanukar, IISER, Pune, za cenne sugestie i pomoc w analizie statystycznej.

.