インド太平洋に生息する2つの侵略的蚊（Aedes aegyptiとAedes albopictus）の集団ゲノミクス

Population genomics of two invasive mosquitoes (Aedes aegypti and Aedes albopictus) from the Indo-Pacific.

• Thomas L Schmidt
• Jessica Chung
• Ann-Christin Honnen
• Andrew R Weeks
• Ary A Hoffmann

抄録

アルボウイルスの媒介者である黄熱蚊のAedes aegypti（黄熱蚊）とAe. albopictus（アジアトラ蚊）は、世界のデング熱感染の70％が発生しているインド太平洋地域に生息しています。Ae. aegyptiについては、インド太平洋地域のすべての個体群が侵略的であり、最初の原生域であるアフリカから拡散しているのに対し、Ae. albopictusについては、インド太平洋地域は侵略的な個体群と原生域からの個体群、すなわちインドから日本、東南アジアまでを含んでいる。本研究では、インド太平洋地域の27か所から採取した480匹の蚊の集団ゲノムを解析した。また、ゲノムワイドな遺伝的分化のパターンを調査し、両種の侵入経路と現在進行中の遺伝子の流れを比較し、Ae. albopictusの侵入個体群と在来範囲の個体群を比較した。また、遺伝的分化は地理的距離とともに増加し、これらのスケールでの分散の主要な手段である人間の輸送ルートとの接続性が高い場所では遺伝的分化は低くなるというランドスケープゲノム仮説を検証した。その結果、遺伝的距離は一般的にAe. aegyptiの方が高く、太平洋地域の個体群が最も分化が進んでいることがわかった。最も分化していたのはバヌアツ、インドネシア、スリランカであり、後者の2つはそれぞれ原生域の個体群と潜在的な亜種分化の可能性を示していた。Ae. aegyptiでは遺伝的距離が地理的距離とともに増加したが、Ae. albopictusでは人間の輸送ルートとの接続性が高いほど遺伝的距離は減少した。また、アオイワシの場合とは逆に、東アジアからのモーリシャスや東南アジアからのフィジーの植民地化など、長距離のアオイワシの植民地化の証拠を発見した。これらの直接ゲノム比較から、これらの種は広範囲に同調的な分布を持ち、人間の輸送手段を用いて分散しているにもかかわらず、分散生態に違いがある可能性が高いことが示唆された。これらの知見は、バイオセキュリティの分野では侵略的物質の発生源を追跡し、放流された個体群と現地の個体群の遺伝的背景を一致させることで生物防除を行う際に役立つであろう。

The arbovirus vectors Aedes aegypti (yellow fever mosquito) and Ae. albopictus (Asian tiger mosquito) are both common throughout the Indo-Pacific region, where 70% of global dengue transmission occurs. For Ae. aegypti all Indo-Pacific populations are invasive, having spread from an initial native range of Africa, while for Ae. albopictus the Indo-Pacific includes invasive populations and those from the native range: putatively, India to Japan to Southeast Asia. This study analyses the population genomics of 480 of these mosquitoes sampled from 27 locations in the Indo-Pacific. We investigated patterns of genome-wide genetic differentiation to compare pathways of invasion and ongoing gene flow in both species, and to compare invasive and native-range populations of Ae. albopictus. We also tested landscape genomic hypotheses that genetic differentiation would increase with geographical distance and be lower between locations with high connectivity to human transportation routes, the primary means of dispersal at these scales. We found that genetic distances were generally higher in Ae. aegypti, with Pacific populations the most highly differentiated. The most differentiated Ae. albopictus populations were in Vanuatu, Indonesia and Sri Lanka, the latter two representing potential native-range populations and potential cryptic subspeciation respectively. Genetic distances in Ae. aegypti increased with geographical distance, while in Ae. albopictus they decreased with higher connectivity to human transportation routes. Contrary to the situation in Ae. aegypti, we found evidence of long-distance Ae. albopictus colonisation events, including colonisation of Mauritius from East Asia and of Fiji from Southeast Asia. These direct genomic comparisons indicate likely differences in dispersal ecology in these species, despite their broadly sympatric distributions and similar use of human transport to disperse. Our findings will assist biosecurity operations to trace the source of invasive material and for biocontrol operations that benefit from matching genetic backgrounds of released and local populations.