Abstract West Nile Virus (WNV) has been detected annually in Maricopa County, Arizona, since 2003. With this in mind, we sought to determine if contemporary strains are established within the county or are annually imported. As part of this effort, we developed a new protocol for tiled amplicon sequencing of WNV to efficiently attain greater than 99% coverage of 14 WNV genomes collected directly from positive mosquito pools distributed throughout Maricopa County between 2014 and 2017. Bayesian phylogenetic analyses revealed that the contemporary genomes fall within two major lineages, NA/WN02 and SW/WN03. We found that all of the Arizona strains possessed a mutation known to be under positive selection (NS5-K314R), which has arisen independently four times. The SW/WN03 strains exhibited transient behavior, with at least 10 separate introductions into Arizona when considering both historical and contemporary strains. However, NA/WN02 strains are geographically differentiated and appear to be established in Arizona, with likely origins in New York. The clade of New York and Arizona strains looks to be the most ancestral extant lineage of WNV still circulating in the United States. The establishment of WNV strains in Maricopa County provides the first evidence of local overwintering by a WNV strain over the course of several years in Arizona.

Abstract St. Louis Encephalitis Virus (SLEV) has been seasonally detected within the Culex spp . populations within Maricopa County, Arizona and Coachella Valley, California since an outbreak in Maricopa County in 2015. Previous work revealed that the outbreak was caused by an importation of SLEV genotype III, which had only been detected within Argentina in prior years. However, little is known about when the importation occurred or the population dynamics since its arrival into the southwestern United States. In this study, we wanted to determine if the annual detection of SLEV in Maricopa and Riverside counties is due to enzootic cycling or new importations. To address this question, we analyzed 143 SLEV genomes (138 sequenced as part of this study) using the Bayesian phylogenetic analysis software, BEAST, to estimate the date of arrival into the American Southwest and characterize the underlying population structure of SLEV. Phylogenetic clustering showed that SLEV variants circulating in Arizona and California form two distinct populations with little evidence of transmission among the two populations since the onset of the outbreak. Interestingly, the SLEV variants in Coachella Valley appear to be annually imported from a nearby source, whereas the Arizona population is locally sourced each year. Finally, the earliest representatives of SLEV genotype III in the southwestern US formed a polytomy that includes both California and Arizona samples. We propose that the initial outbreak could have resulted from an introductory population of SLEV, perhaps in one or more bird flocks migrating north in 2013, rather than a single variant introduced by one bird.