ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА КОМАРОВ КОМПЛЕКСА ANOPHELES MACULIPENNIS (DIPTERA, CULICIDAE) ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ И СТРАН ЗАКАВКАЗЬЯ

 

О.В. Безжонова¹, И.И. Горячева²

¹ Московский государственный университет, 119992, Россия;

e-mail: bezzhonova@mail.ru

² Институт общей генетики РАН, Москва, 119991, Россия;

e-mail: iigoryacheva@mail.ru

Основными переносчиками малярии в Палеарктике являются виды-двойники комплекса Anopheles maculipennis. Еще в начале прошлого века было отмечено их разное значение в переносе малярии, поэтому идентификация видов этого комплекса важна для прогнозирования распространения малярии и борьбы с ней. На протяжении всего XX столетия шли поиски признаков, которые бы позволили проводить надежную и четкую видовую идентификацию этих переносчиков. В результате многолетних исследований были разработаны цитогенетические и молекулярно-генетические маркеры, с использованием которых был подтвержден видовой статус уже известных видов и описаны новые виды комплекса. Ареалы новых видов изучены еще недостаточно. Чтобы восполнить этот пробел, в нашей работе был проведен анализ видового состава комаров комплекса An .maculipennis на юге европейской части России и в странах Закавказья с использованием морфологических, цитогенетических и молекулярно-генетических подходов. Молекулярно-генетический анализ был выполнен методами ПЦР, ПЦР-ПДРФ и секвенирования для области второго внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS2) кластера рибосомальных генов.

В результате проведенного исследования в Грузии были выявлены 3 вида переносчиков – An. maculipennis, An. sacharovi и An. melanoon. При просмотре кладок были обнаружены яйца, сходные по морфологическим признакам как с яйцами An. messeae, так и  An. melanoon. ПЦР-ПДРФ позволил определить этих самок, отложивших такие яйца, как An .melanoon. В Армении были найдены 2 вида: An. maculipennis и An .sacharovi, в Азербайджане – 3: An .maculipennis, An. sacharovi и An.persiensis. На территории Азербайджана ранее неоднократно отмечали третий вид An. melanoon(=subalpinus). Его рассматривали как основного переносчика малярии в Ленкоранской низменности. Проведенный нами анализ видового состава не подтвердил присутствие этого вида в указанном регионе. Оказалось, что самки из Ленкоранской низменности, откладывающие яйца, морфологически сходные с яйцами An. melanoon, относятся к An. persiensis, описанному в 2003 г. в Прикаспийской низменности, на территории Ирана.

На территории России (Волгоградская, Астраханская, Ростовская, Пензенская, Московская области, Краснодарский край, республика Адыгея, Калмыкия, Карачаево-Черкесия) были выявлены An. atroparvus, An. maculipennis, An. daciae и An. messeae.

Молекулярно-генетический анализ второго внутреннего транскрибируемого спейсера An. maculipennis, An. atroparvus, An. sacharovi, An. persiensis, An. melanoon выявил отсутствие полиморфизма структуры последовательностей этой области генома и их полную гомологию с последовательностями, представленными в базе данных GeneBank. Это свидетельствует о том, что для перечисленных выше видов данный молекулярно-генетический маркер можно считать надежным и использовать для идентификации этих видов в разных точках ареала.

Иная ситуация наблюдалась при анализе последовательностей ITS2 у An. messeae и An. daciae. Последний вид отличается пятью заменами в последовательности ITS2 от An. messeae, но идентичен с ним по морфологическим признакам. В результате проведенного анализа было показано, что в Астраханской области распространен An. messeae, а в других изученных областях – An. daciae. В Калмыкии 3 особи были определены как An. messeae, а две имели первичную структуру последовательности ITS2, промежуточную между двумя видами. При детальном анализе результатов секвенирования были выявлены два типа хроматограмм. На хроматограммах первого типа в каждой из пяти позиций, соответствующих пяти видоспецифичным нуклеотидам An. messeae (161-T, 165-T, 167-C, 362-G, 382-G), наблюдалось по одному пику. Такие хроматограммы были получены только для комаров Астраханской области и республики Калмыкия. Для комаров остальных областей были характерны хроматограммы второго типа, которые имели по два пика в некоторых или во всех пяти видоспецифичных позициях. Это указывает на присутствие нескольких вариантов ITS2 с нуклеотидами, характерными как для An. messeae, так и для An. daciae, что свидетельствует о высоком индивидуальном полиморфизме участка ITS2 у исследованных особей и неправомерности разделения An.messeae на 2 вида (An. daciae и An. messeae). Одна из возможных причин индивидуального полиморфизма по последовательностям ITS2 заключается в том, что в геноме малярийного комара эта область представлена огромным количеством копий.

Для подтверждения полиморфизма первичной структуры ITS2 отдельных особей был проведен рестрикционный анализ по позиции 161 ITS2 An. messeae и An. daciae, в которой у An. messeae находится нуклеотид Т, а у An. daciae – нуклеотид А. Некоторые образцы ПЦР-продуктов из Калмыкии, Астраханской и Московской областей были расщеплены полностью и только одной эндонуклеазой MroXI по сайту рестрикции с нуклеотидом Т. Остальные образцы были расщеплены и первой, и второй эндонуклеазами (MroXI и BseGI), что свидетельствовало о существовании двух сайтов рестрикции и с нуклеотидом Т, и с нуклеотидом А по позиции 161 у одной особи.

Проведенный цитогенетический анализ выявил инверсию XL₀ в популяции An. messeae из Прикаспийской низменности. По классификации Новикова (2004) эта инверсия должна встречаться только у An .daciae.

Полученные данные ставят под сомнение правомерность разделения An. messeae на два вида на основании данных молекулярно-генетического и цитогенетического анализа.