Population genomics of the New World screwworm fly Cochliomyia hominivorax (Diptera:Calliphoridae)

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo Espin, Pablo Fresia Coronel Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A pecuária é uma importante atividade econômica da América do Sul que sofre perdas significativas devido à presença de parasitas. Um importante ectoparasita causador de miíase primária endêmico das Américas é a mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax. Essa espécie foi erradicada nos Estados Unidos e países continentais da América Central devido à implementação de uma estratégia de controle baseada na técnica do inseto estéril (SIT). No Brasil e demais países da América do Sul o planejamento de um programa de controle semelhante ao SIT seria uma alternativa promissora em relação ao uso exclusivo de inseticidas, que até o momento consiste no método estabelecido para combate da mosca-da-bicheira. Porém, a delimitação de regiões e escalas geográficas é um fator crucial para que o programa seja realizado com sucesso. Estudos que buscam investigar a estrutura genética das populações de C. hominivorax e os corredores de conexão entre os grupos identificados mostraram que o padrão de distribuição da espécie é complexo, sendo necessários estudos complementares. Estudos em escala microgeográfica em regiões estratégicas utilizando uma grande quantidade de marcadores se mostram interessantes nesse sentido. Adicionalmente aos marcadores microssatélites e sequências de DNA mitocondrial, é possível obter uma grande quantidade de marcadores moleculares SNPs (do inglês single nucleotide polymorphism) para várias amostras a partir da recente técnica de genotipagem-por-sequenciamento (GBS). Diante desse cenário, esta tese teve como objetivo geral investigar a estrutura genética de populações de C. hominivorax em escala microgeográfica e temporal, em localidades ao sul da sua atual distribuição, através do uso de diferentes marcadores moleculares, incluindo SNPs. Em escala espacial, considerando duas localidades da fronteira Brasil-Uruguai, não foi observada estrutura populacional. Já em escala temporal, considerando uma população do Uruguai, observou-se estrutura genética e sinais de flutuações populacionais. Esses resultados podem ser associados a diferentes fatores, incluindo disponibilidade de hospedeiros, uso de inseticidas e mudanças climáticas sazonais Abstract: Livestock production is an important economic activity in South America, but has been suffering significant losses due to the impact of parasites. The New World screwworm fly (NWS), Cochliomyia hominivorax, is an important ectoparasite and myiasis causing fly endemic from the Americas. This species was eradicated in United States of America and continental part from Central America due to the implementation of the Sterile Insect Technique (SIT). Planning a similar control program in Brazil and other South America countries could be an interesting alternative to the exclusive use of insecticides, which until now is the method established for combating the NWS fly. However, the delineation of regions and geographic scales is a crucial factor to the successful of the program. Studies that investigated the genetic structure of NWS fly populations and the conecction corridors between the identified groups indicated that the distribution pattern of the species is complex, being necessary complementary studies. Studies in microgeographic scale of strategic regions using numerous markers can be interesting in this sense. Additionally to microsatellite and mitochondrial DNA sequences it is possible to obtain high quantity of SNPs markers (Single Nucleotide Polymorphisms) for numerous samples with the recent technique Genotyping-By-Sequencing (GBS). Considering this scenario, the general objective of this thesis was to investigate the genetic structure of C. hominivorax populations on a microgeographic and temporal scale, in localities from the southern end of its current distribution, by using different molecular markers, including SNPs. In spatial scale, considering two localities in Brazil-Uruguay border, it was not observed population structure. However, in temporal scale considering one Uruguayan population, genetic structure and signals of population fluctuations were observed. These results can be associated to different factors, including host availability, insecticides use and sazonal climatic changes Doutorado Genética Animal e Evolução Doutora em Genética e Biologia Molecular CNPQ 141777/2014-1