Resumo
ABSTRACT: Physalisperuviana L. (physalis) has significant economic potential by virtue of the unique flavor of its fruit. However, the productivity of Brazilian plantations is low because of the limited number of varieties or cultivars available. The main obstacle in the selection of superior genotypes is the lack of information about genetic variability within- and between- populations and limited genetic basis that has likely resulted from evolutionary, domestication and selection processes of the natural or artificial populations. Physalis currently cultivated in Brazil is tetraploid, and such polyploidy may have led to the reproductive isolation of the species, preventing the occurrence of intraspecific hybridization. Moreover, cultivated populations derive from a common gene pool and have undergone a long process of domestication and selection carried out empirically by farmers. In Colombia and other Andean countries there are wild populations that exhibit genetic diversity which; although, fundamental for the conservation of the species, have low potential for the development of genotypes with superior agronomic traits. In order to create and expand the genetic variability of physalis, breeders have employed various strategies including induction of mutation, chromosome duplication, and interspecific and intraspecific hybridization. Furthermore, the production of double haploid lines from in vitro anther cultures has shown good results in the selection of hybrids. The mutant genotypes and/or hybrids obtained using these methods in association with those of wide genomic selection can generate cultivars with superior agronomic traits.
RESUMO: Physalis peruviana L. (fisális) apresenta grande potencial econômico devido ao sabor diferenciado de seus frutos. A produtividade dos pomares brasileiros é baixa em função do número limitado de variedades ou cultivares disponíveis. O principal entrave na seleção de genótipos superiores é a falta de informação sobre a variabilidade genética dentro e entre as populações de fisális e, possivelmente, a base genética limitada das mesmas, que pode ser explicada pelos processos evolutivos, de domesticação e de seleção das populações naturais ou artificiais. A fisális cultivada atualmente no Brasil é tetraploide e tal poliploidia pode ter levado ao isolamento reprodutivo da espécie, o qual impede a ocorrência de hibridação intraespecífica. As populações cultivadas provêm de um pool genético comum e, além disso, sofreram um longo processo de domesticação e seleção realizadas empiricamente pelos agricultores. Porém, na Colômbia e em outros países andinos existem populações silvestres que exibem diversidade genética que, embora sejam fundamentais para a conservação da espécie, apresentam baixo potencial para o desenvolvimento de genótipos com características agronômicas superiores. A fim de criar e ampliar a variabilidade genética de fisális, os melhoristas tem empregado várias estratégias incluindo a indução de mutação, a duplicação cromossômica e a hibridação inter e intraespecífica. Além disso, a produção de linhagens duplo-haploides a partir da cultura de anterasin vitro vem demonstrando bons resultados para a seleção de híbridos. Os genótipos mutantes e/ou híbridos obtidos através dos métodos citados em associação com os de seleção genômica ampla podem gerar cultivares com características agronômicas superiores.
Resumo
Despite several difficulties in chromosomal analyses of small-sized fishes, the cytogenetics of the Lebiasinidae was largely improved in the last years, showing differential patterns in the chromosomal evolution inside the family. In this context, it has been shown that genus Lebiasina preserves its karyotypic macrostructure, composed of 2n = 36 chromosomes, whereas the other genera generally present higher 2n. This study focused on the comparative cytogenetics of three Lebiasina species, one of them analyzed here for the first time, using conventional and molecular procedures. The results reinforced the differentiated evolutionary path of the genus Lebiasina while, at the same time, highlighted the genomic particularities that have accompanied the evolution of each species. In this sense, the repetitive components of the genome played a significant role in the differentiation of each species. It is also notable that L. minuta and L. melanoguttata, the two species that occur exclusively in the Brazilian territory, show greater chromosomal similarities to each other than to the trans-Andean sister species, L. bimaculata.(AU)
Apesar das dificuldades encontradas em se realizar análises cromossômicas em peixes de pequeno porte, os estudos citogenéticos em Lebiasinidae vêm crescendo nos últimos anos e demonstrando padrões diferenciados na evolução cromossômica entre os membros da família. Nesse contexto, o gênero Lebiasina tem mostrado preservar sua macroestrutura cariotípica, composta por 2n = 36 cromossomos, enquanto os demais gêneros geralmente apresentam 2n maiores. Este estudo tem como foco a citogenética comparativa de três espécies de Lebiasina, sendo uma delas analisada pela primeira vez aqui, através do emprego de técnicas convencionais e moleculares. Os resultados obtidos reforçam a trajetória evolutiva diferenciada do gênero Lebiasina, ao mesmo tempo em que evidenciam as particularidades genômicas que acompanham a evolução de cada uma das espécies. Neste contexto, os componentes repetitivos do genoma tiveram um papel importante na caracterização particular de cada uma das espécies. Também, é notável que L. minuta e L. melanoguttata, duas espécies que ocorrem exclusivamente no território brasileiro, apresentam maior proximidade citogenética entre elas do que com a espécie irmã transandina, L. bimaculata.(AU)
Assuntos
Animais , Cromossomos , Genoma , Citogenética , Caraciformes/genética , Hibridização GenéticaResumo
Some pelagic and usually large sized fishes are preferential targets for sport and commercial fishing. Despite their economic importance, cytogenetic data on their evolutionary processes and management are very deficient, especially due to logistical difficulties. Here, information for two of such charismatic species, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), both with a wide Atlantic distribution, were provided. Cytogenetic data were obtained using conventional methods (Giemsa staining, Ag-NORs technique, and C-banding), base-specific fluorochrome staining and fluorescence in situ hybridization (FISH) with rDNA probes. Megalops atlanticus has 2n = 50 chromosomes, all acrocentric ones (NF = 50), while Istiophorus platypterus has 2n = 48 chromosomes, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Megalops atlanticus populations from the South Atlantic and Caribbean share identical karyotypic patterns, likely associated with gene flow between them. In turn, I. platypterus presents karyotype similarities with phylogenetically close groups, such as Carangidae. The chromosomal characteristics of these species highlight their independent evolutionary paths. Additionally, the current data contribute to knowledge of new aspects of pelagic fish fauna and will support further comparative studies with congeneric species, clarifying evolutionary karyotype trends of these fish groups.(AU)
Alguns peixes pelágicos de grande porte são alvos preferenciais para a pesca esportiva e comercial. Apesar de sua importância econômica, os dados citogenéticos sobre seus processos evolutivos e de manejo são muito deficientes, principalmente devido às dificuldades logísticas. Aqui são apresentadas informações cromossômicas de duas espécies carismáticas, o tarpão, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), e o agulhão-vela, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), ambos com ampla distribuição no oceano Atlântico. Os dados citogenéticos foram obtidos usando métodos convencionais (coloração em Giemsa, técnica de Ag-NORs e bandamento C), coloração com fluorocromos específicos e hibridização fluorescente in situ (FISH) com sondas DNAr. Megalops atlanticus possui 2n = 50 cromossomos, todos acrocêntricos (NF = 50), enquanto Istiophorus platypterus possui 2n = 48 cromossomos, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Populações de M. atlanticus do Atlântico Sul e Caribe compartilham padrões cariotípicos idênticos, provavelmente associados ao fluxo gênico entre regiões. Por sua vez, I. platypterus apresenta semelhanças cariotípicas micro e macroestruturais com grupos filogeneticamente próximos, como Carangidae. As características cromossômicas destas espécies destacam seus caminhos evolutivos independentes. Adicionalmente, os dados apresentados contribuem com novos aspectos da fauna pelágica e apoiarão futuros estudos comparativos com espécies congenéricas, esclarecendo as tendências evolutivas do cariótipo destes grupos de peixes.(AU)
Assuntos
Animais , DNA Ribossômico , Citogenética , Fluxo Gênico , Pesqueiros , Peixes/genéticaResumo
Some pelagic and usually large sized fishes are preferential targets for sport and commercial fishing. Despite their economic importance, cytogenetic data on their evolutionary processes and management are very deficient, especially due to logistical difficulties. Here, information for two of such charismatic species, the tarpon, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), and the sailfish, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), both with a wide Atlantic distribution, were provided. Cytogenetic data were obtained using conventional methods (Giemsa staining, Ag-NORs technique, and C-banding), base-specific fluorochrome staining and fluorescence in situ hybridization (FISH) with rDNA probes. Megalops atlanticus has 2n = 50 chromosomes, all acrocentric ones (NF = 50), while Istiophorus platypterus has 2n = 48 chromosomes, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Megalops atlanticus populations from the South Atlantic and Caribbean share identical karyotypic patterns, likely associated with gene flow between them. In turn, I. platypterus presents karyotype similarities with phylogenetically close groups, such as Carangidae. The chromosomal characteristics of these species highlight their independent evolutionary paths. Additionally, the current data contribute to knowledge of new aspects of pelagic fish fauna and will support further comparative studies with congeneric species, clarifying evolutionary karyotype trends of these fish groups.(AU)
Alguns peixes pelágicos de grande porte são alvos preferenciais para a pesca esportiva e comercial. Apesar de sua importância econômica, os dados citogenéticos sobre seus processos evolutivos e de manejo são muito deficientes, principalmente devido às dificuldades logísticas. Aqui são apresentadas informações cromossômicas de duas espécies carismáticas, o tarpão, Megalops atlanticus (Elopiformes: Megalopidae), e o agulhão-vela, Istiophorus platypterus (Istiophoriformes: Istiophoridae), ambos com ampla distribuição no oceano Atlântico. Os dados citogenéticos foram obtidos usando métodos convencionais (coloração em Giemsa, técnica de Ag-NORs e bandamento C), coloração com fluorocromos específicos e hibridização fluorescente in situ (FISH) com sondas DNAr. Megalops atlanticus possui 2n = 50 cromossomos, todos acrocêntricos (NF = 50), enquanto Istiophorus platypterus possui 2n = 48 cromossomos, 2m + 2st + 44a (NF = 52). Populações de M. atlanticus do Atlântico Sul e Caribe compartilham padrões cariotípicos idênticos, provavelmente associados ao fluxo gênico entre regiões. Por sua vez, I. platypterus apresenta semelhanças cariotípicas micro e macroestruturais com grupos filogeneticamente próximos, como Carangidae. As características cromossômicas destas espécies destacam seus caminhos evolutivos independentes. Adicionalmente, os dados apresentados contribuem com novos aspectos da fauna pelágica e apoiarão futuros estudos comparativos com espécies congenéricas, esclarecendo as tendências evolutivas do cariótipo destes grupos de peixes.(AU)
Assuntos
Animais , DNA Ribossômico , Citogenética , Fluxo Gênico , Pesqueiros , Peixes/genéticaResumo
Characidium sp. aff. C. vidali is a species found in coastal streams in southeastern Brazil, which has karyotypic explanatory elements as the occurrence of microstructural variations, keeping the chromosomal macrostructure of the genus. The objective of this study was to apply cytomolecular tools in the chromosomes of Characidium sp. aff. C. vidali to identify characteristics in their karyotype contributing to cytogenetic definition of this species, adding information about the evolution of the chromosomal structure of the group. The species showed 2n = 50 chromosomes and from 1 to 4 additional B microchromosomes. FISH technique showed histone H3 and H4 genes in the short arm of pair 10, and microsatellites (CA)15, (CG)15, (GA)15 and (TTA)10 clustered in the subtelomeric portions of all A chromosomes, with total accumulation by supernumerary. The telomeric probe marked terminal regions of all chromosomes, in addition to the interstitial portion of four pairs, called ITS sites, with these markings being duplicated in two pairs, hence the double-ITS classification. C-banding revealed that supernumerary chromosomes are completely heterochromatic, that ITS sites are C-banding positive, but double-ITS sites are C-banding negative. So, throughout the evolution to Characidium, genomic events are occurring and restructuring chromosomes in populations.(AU)
Characidium sp. aff. C. vidali é uma espécie encontrada em riachos costeiros do sudeste do Brasil, que apresenta elementos cariotípicos elucidativos quanto à ocorrência de variações microestruturais, conservando a macroestrutura cromossômica do gênero. O objetivo deste estudo foi aplicar ferramentas citomoleculares para identificar características no cariótipo de Characidium sp. aff. C. vidali, que contribuam para a definição citogenética desta espécie, agregando informações quanto à evolução da estruturação cromossômica do grupo. A espécie apresentou 2n = 50 cromossomos, além de 1 a 4 microcromossomos B por célula. A FISH mostrou os genes de histona H3 e H4 sintênicos no braço curto do par 10, e os microssatélites (CA)15, (CG)15, (GA)15 e (TTA)10 clusterizados nas porções subteloméricas de todos os cromossomos do complemento A, com grande acúmulo nos supranumerários. A sonda telomérica identificou marcações terminais em todos os cromossomos, além de quatro pares marcados intersticialmente, chamados de sítios ITS, e dois pares com duas marcações intersticiais, chamados de double-ITS. O bandamento C revelou que os cromossomos supranumerários são completamente heterocromáticos, que os sítios ITS são banda C positivos, mas os sítios double-ITS são banda C negativos. Então, ao longo da evolução de Characidium, eventos genômicos estão ocorrendo e reestruturando cromossomos nas populações.(AU)
Assuntos
Animais , Biomarcadores/análise , Citogenética , Caraciformes/genética , Sondas de DNAResumo
Characidium sp. aff. C. vidali is a species found in coastal streams in southeastern Brazil, which has karyotypic explanatory elements as the occurrence of microstructural variations, keeping the chromosomal macrostructure of the genus. The objective of this study was to apply cytomolecular tools in the chromosomes of Characidium sp. aff. C. vidali to identify characteristics in their karyotype contributing to cytogenetic definition of this species, adding information about the evolution of the chromosomal structure of the group. The species showed 2n = 50 chromosomes and from 1 to 4 additional B microchromosomes. FISH technique showed histone H3 and H4 genes in the short arm of pair 10, and microsatellites (CA)15, (CG)15, (GA)15 and (TTA)10 clustered in the subtelomeric portions of all A chromosomes, with total accumulation by supernumerary. The telomeric probe marked terminal regions of all chromosomes, in addition to the interstitial portion of four pairs, called ITS sites, with these markings being duplicated in two pairs, hence the double-ITS classification. C-banding revealed that supernumerary chromosomes are completely heterochromatic, that ITS sites are C-banding positive, but double-ITS sites are C-banding negative. So, throughout the evolution to Characidium, genomic events are occurring and restructuring chromosomes in populations.(AU)
Characidium sp. aff. C. vidali é uma espécie encontrada em riachos costeiros do sudeste do Brasil, que apresenta elementos cariotípicos elucidativos quanto à ocorrência de variações microestruturais, conservando a macroestrutura cromossômica do gênero. O objetivo deste estudo foi aplicar ferramentas citomoleculares para identificar características no cariótipo de Characidium sp. aff. C. vidali, que contribuam para a definição citogenética desta espécie, agregando informações quanto à evolução da estruturação cromossômica do grupo. A espécie apresentou 2n = 50 cromossomos, além de 1 a 4 microcromossomos B por célula. A FISH mostrou os genes de histona H3 e H4 sintênicos no braço curto do par 10, e os microssatélites (CA)15, (CG)15, (GA)15 e (TTA)10 clusterizados nas porções subteloméricas de todos os cromossomos do complemento A, com grande acúmulo nos supranumerários. A sonda telomérica identificou marcações terminais em todos os cromossomos, além de quatro pares marcados intersticialmente, chamados de sítios ITS, e dois pares com duas marcações intersticiais, chamados de double-ITS. O bandamento C revelou que os cromossomos supranumerários são completamente heterocromáticos, que os sítios ITS são banda C positivos, mas os sítios double-ITS são banda C negativos. Então, ao longo da evolução de Characidium, eventos genômicos estão ocorrendo e reestruturando cromossomos nas populações.(AU)
Assuntos
Animais , Biomarcadores/análise , Citogenética , Caraciformes/genética , Sondas de DNAResumo
ABSTRACT Ancistrus is a specious genus of armored catfishes that has been extensively used for cytogenetic studies in the last 17 years. A comparison of the extensive karyotypic plasticity within this genus is presented with new cytogenetic analysis for Ancistrus cf. multispinis and Ancistrus aguaboensis. This study aims to improve our understanding of chromosomal evolution associated with changes in the diploid number (2n) and the dispersion of ribosomal DNAs (rDNAs) within Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis and A. aguaboensis exhibit 2n of 52 and 50 chromosomes, respectively. Given that A. cf. multispinis shares a 2n = 52 also found in Pterygoplichthyini, the sister group for Ancistrini, a Robertsonian (Rb) fusion event is proposed for the 2n reduction in A. aguaboensis. 5S rDNAs pseudogenes sites have already been associated with Rb fusion in Ancistrus and our analysis suggests that the 2n reduction in A. aguaboensis was triggered by double strand breaks (DSBs) and chromosomal rearrangements at 5S rDNA sites. The presence of evolutionary breakpoint regions (EBRs) into rDNA cluster is proposed to explain part of the Rb fusion in Ancistrus. Cytogenetic data presented extends the diversity already documented in Ancistrus to further understand the role of chromosomal rearrangements in the diversification of Ancistrini.
RESUMO Ancistrus é um gênero rico em espécies de peixes conhecidos como cascudos e tem sido alvo de estudos citogenéticos nos últimos 17 anos. Uma comparação da plasticidade presente no gênero é apresentada com novas análises citogenéticas para Ancistrus cf. multispinis e Ancistrus aguaboensis. Este estudo visa melhorar nossa compreensão da evolução cromossômica associada as alterações do número diploide (2n) e a dispersão de DNAs ribossômicos (rDNAs) em Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis e A. aguaboensis apresentaram 2n de 52 e 50 cromossomos, respectivamente. Visto que A. cf. multispinis compartilha 2n = 52 também encontrado em Pterygoplichthyini, o grupo irmão para Ancistrini, um evento de fusão Robertsoniana (Rb) é proposto para a redução do 2n em A. aguaboensis. Sítios de pseudogenes de rDNA 5S já foram associados a eventos de fusão Rb em Ancistrus e nossas análises sugerem que a redução do 2n em A. aguaboensis foi desencadeada por quebras na dupla fita e rearranjos cromossômicos em sítios de rDNA 5S. A presença de evolutionary breakpoint regions (EBRs) em clusters de rDNA foi proposta para explicar parte da fusão Rb em Ancistrus. Os dados citogenéticos apresentados ampliam a diversidade já documentada em Ancistrus visando melhor entender o papel dos rearranjos cromossômicos na diversificação de Ancistrini.
Resumo
Ancistrus is a specious genus of armored catfishes that has been extensively used for cytogenetic studies in the last 17 years. A comparison of the extensive karyotypic plasticity within this genus is presented with new cytogenetic analysis for Ancistrus cf. multispinis and Ancistrus aguaboensis. This study aims to improve our understanding of chromosomal evolution associated with changes in the diploid number (2n) and the dispersion of ribosomal DNAs (rDNAs) within Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis and A. aguaboensis exhibit 2n of 52 and 50 chromosomes, respectively. Given that A. cf. multispinis shares a 2n = 52 also found in Pterygoplichthyini, the sister group for Ancistrini, a Robertsonian (Rb) fusion event is proposed for the 2n reduction in A. aguaboensis. 5S rDNAs pseudogenes sites have already been associated with Rb fusion in Ancistrus and our analysis suggests that the 2n reduction in A. aguaboensis was triggered by double strand breaks (DSBs) and chromosomal rearrangements at 5S rDNA sites. The presence of evolutionary breakpoint regions (EBRs) into rDNA cluster is proposed to explain part of the Rb fusion in Ancistrus. Cytogenetic data presented extends the diversity already documented in Ancistrus to further understand the role of chromosomal rearrangements in the diversification of Ancistrini.(AU)
Ancistrus é um gênero rico em espécies de peixes conhecidos como cascudos e tem sido alvo de estudos citogenéticos nos últimos 17 anos. Uma comparação da plasticidade presente no gênero é apresentada com novas análises citogenéticas para Ancistrus cf. multispinis e Ancistrus aguaboensis. Este estudo visa melhorar nossa compreensão da evolução cromossômica associada as alterações do número diploide (2n) e a dispersão de DNAs ribossômicos (rDNAs) em Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis e A. aguaboensis apresentaram 2n de 52 e 50 cromossomos, respectivamente. Visto que A. cf. multispinis compartilha 2n = 52 também encontrado em Pterygoplichthyini, o grupo irmão para Ancistrini, um evento de fusão Robertsoniana (Rb) é proposto para a redução do 2n em A. aguaboensis. Sítios de pseudogenes de rDNA 5S já foram associados a eventos de fusão Rb em Ancistrus e nossas análises sugerem que a redução do 2n em A. aguaboensis foi desencadeada por quebras na dupla fita e rearranjos cromossômicos em sítios de rDNA 5S. A presença de evolutionary breakpoint regions (EBRs) em clusters de rDNA foi proposta para explicar parte da fusão Rb em Ancistrus. Os dados citogenéticos apresentados ampliam a diversidade já documentada em Ancistrus visando melhor entender o papel dos rearranjos cromossômicos na diversificação de Ancistrini.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , DNA Ribossômico , Análise Citogenética , Identidade de GêneroResumo
A obtenção de cariótipos de peixes desempenha um papel importante em estudos de citotaxonomia e evolução cromossômica das espécies. No entanto, poucos sistemas semi ou completamente automatizados para a obtenção de cariótipo de peixes estão disponíveis. Este trabalho propõe e avalia uma ferramenta baseada em imagens que auxilie a montagem de cariótipos de peixes. As espécies analisadas foram Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794); Hypostomusancistroides (Ihering, 1911) e Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766); popularmente conhecidas como traíra, cascudo e bagre-sapo, respectivamente.Um total de 100 metáfases foi analisado por dois métodos: 1 - geração semiautomática de cariótipo e 2 - geração automática de cariótipo. A avaliação do sistema foi feita por meio da correlação de Pearson, gráficos de diferenças e tabelas de contagens,utilizando-se como referência a média das contagens feitas por quatro usuários. No método 1, quatro usuários realizaram contagens e apresentaram correlação interobservador de r≥ 0.997. O número total de cromossomos identificados pelo método 1 foi 4348 e, para o método 2, foi 4135,o que resultou em uma identificação automática de aproximadamente 95,1% dos cromossomos, resultando em correlação entre os dois métodos de r= 0.93. Conclui-se que a ferramenta pode ser inserida no procedimento de cariotipagem de peixes para acelerar o processo com níveis aceitáveis de exatidão.(AU)
Fish karyotyping plays an important role in studies of cytotaxonomy and chromosomic evolution of species. However, few semi or completely automated fish karyotyping systems are available. This work proposes and evaluates an image-based tool to assist fish karyotyping. The analyzed species were Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794), Hypostomusancistroides (Ihering, 1911), and Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766). In Portuguese, these species are commonly referred to as traíra, cascudo, and bagresapo, respectively. A total of 100 metaphases were analyzed through two methods: (1) semi-automatic karyotype generation and (2) automatic karyotype generation. The results were analyzed using Pearson correlation, difference graphs and counting tables. The reference used for the evaluation of the system was the average of the counts made by four experts. In method 1, four users performed counts with interobserver correlation of r≥ 0.997. The total number of chromosomes identified by method 1 was 4348 and method 2 was 4135, excluding false positives, resulting in an automatic identification of approximately 95,1% of the chromosomes, resulting in a correlation between the methods of r= 0.93. The results indicate that the tool can be introduced for fish karyotyping procedures contributing for accelerating the process with acceptable accuracy.(AU)
Assuntos
Peixes/genéticaResumo
A obtenção de cariótipos de peixes desempenha um papel importante em estudos de citotaxonomia e evolução cromossômica das espécies. No entanto, poucos sistemas semi ou completamente automatizados para a obtenção de cariótipo de peixes estão disponíveis. Este trabalho propõe e avalia uma ferramenta baseada em imagens que auxilie a montagem de cariótipos de peixes. As espécies analisadas foram Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794); Hypostomusancistroides (Ihering, 1911) e Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766); popularmente conhecidas como traíra, cascudo e bagre-sapo, respectivamente.Um total de 100 metáfases foi analisado por dois métodos: 1 - geração semiautomática de cariótipo e 2 - geração automática de cariótipo. A avaliação do sistema foi feita por meio da correlação de Pearson, gráficos de diferenças e tabelas de contagens,utilizando-se como referência a média das contagens feitas por quatro usuários. No método 1, quatro usuários realizaram contagens e apresentaram correlação interobservador de r≥ 0.997. O número total de cromossomos identificados pelo método 1 foi 4348 e, para o método 2, foi 4135,o que resultou em uma identificação automática de aproximadamente 95,1% dos cromossomos, resultando em correlação entre os dois métodos de r= 0.93. Conclui-se que a ferramenta pode ser inserida no procedimento de cariotipagem de peixes para acelerar o processo com níveis aceitáveis de exatidão.(AU)
Fish karyotyping plays an important role in studies of cytotaxonomy and chromosomic evolution of species. However, few semi or completely automated fish karyotyping systems are available. This work proposes and evaluates an image-based tool to assist fish karyotyping. The analyzed species were Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794), Hypostomusancistroides (Ihering, 1911), and Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766). In Portuguese, these species are commonly referred to as traíra, cascudo, and bagresapo, respectively. A total of 100 metaphases were analyzed through two methods: (1) semi-automatic karyotype generation and (2) automatic karyotype generation. The results were analyzed using Pearson correlation, difference graphs and counting tables. The reference used for the evaluation of the system was the average of the counts made by four experts. In method 1, four users performed counts with interobserver correlation of r≥ 0.997. The total number of chromosomes identified by method 1 was 4348 and method 2 was 4135, excluding false positives, resulting in an automatic identification of approximately 95,1% of the chromosomes, resulting in a correlation between the methods of r= 0.93. The results indicate that the tool can be introduced for fish karyotyping procedures contributing for accelerating the process with acceptable accuracy.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes/genéticaResumo
The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)
Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Genes pX/genética , Hibridização In Situ/veterináriaResumo
The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)
Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Genes pX/genética , Hibridização In Situ/veterináriaResumo
A família Cervidae é reconhecida por uma acentuada diversidade cariotípica, reflexo de sua elevada taxa de evolução cromossômica. Os cervídeos neotropicais do gênero Mazama destacam-se por um expressivo polimorfismo cromossômico. Embora as espécies desse gênero demonstrem uma elevada variação nos valores de seus números diploides (2n), elas são morfologicamente semelhantes e estão intimamente relacionadas. Por consequência, o grupo é cercado de incertezas taxonômicas. A evolução cromossômica das espécies do gênero a partir do cariótipo hipotético ancestral, retido pelo veado-catingueiro (Mazama gouazoubira, 2n = 70), é pouco compreendida e carece de análise citogenética molecular. Dessa forma, o presente estudo caracterizou as homologias cromossômicas entre bovino (Bos taurus, 2n = 60) e M. gouazoubira usando uma combinação de clones cromossomos artificiais de bactéria (BAC) derivados do genoma bovino. Por hibridização in situ fluorescente, foi construído um mapa citogenético com 106 novos marcadores para os 34 pares de autossomos e para o cromossomo X do veado-catingueiro. As sondas de BACs de bovino mostraram-se satisfatórias para o estabelecimento de marcadores cromossômicos em cervídeos. Foi demonstrado que as diferenças evolutivas entre o cariótipo de B. taurus e os cromossomos do M. gouazoubira incluem 5 fissões e uma fusão em tandem em bovino. Cada grupo de sondas de BACs derivadas dos pares cromossômicos 1, 2, 5, 6, 8 e 9 apresentaram sinais de hibridização em dois cromossomos diferentes, enquanto os pares 28 e 26 estão fusionados em tandem em um único cromossomo acrocêntrico em M. gouazoubira. Para os demais cromossomos, as BACs derivadas do mesmo autossomo bovino apresentaram sinais em um único par cromossômico no veado-catingueiro. Além disso, as análises detectaram que os homólogos aos pares do autossomo 1 e do cromossomo X apresentaram rearranjos intracromossômicos no M. gouazoubira. Sendo assim, espera-se que os estudos futuros usando os marcadores produzidos resultem em um grande conhecimento taxonômico e reprodutivo para o gênero os cervídeos neotropicais.
The Cervidae family presents a marked karyotypic variation as a reflection of its high rate of chromosome evolution. The Neotropical deer from the genus Mazama stands out for its expressive chromosomal polymorphism. Although the species of the genus differ in the values of their diploid number (2n), they are closely related and similar morphologically. Due to this, the group exhibits taxonomic uncertainties. The chromosomal evolution of the Mazama species from the hypothetical ancestral karyotype, retained by the gray brocket Mazama gouazoubira (2n = 70), is poorly understood and lacks molecular cytogenetic analysis. Then, the present study revealed chromosomal homologies between bovine (Bos taurus, 2n = 60) and M. gouazoubira using a combination of bacterial artificial chromosome (BAC) clones derived from cattle. By fluorescent in situ hybridization, we constructed a cytogenetic map with 106 new markers to the 34 gray brocket autosomes and the X chromosome. Our results showed that bovine BAC probes proved to be satisfactory for the establishment of chromosomal markers in deer. The evolutionary differences between the bovine and gray brocket deer chromosomes include five fissions and one tandem fusion in the cattle. Each group of BAC probes derived from bovine chromosomes pairs 1, 2, 5, 6, 8, and 9 presented hybridization signals on two different chromosomes, while pairs 28 and 26 are fused in tandem on a single acrocentric chromosome in M. gouazoubira. For the other chromosomes, the BAC probes derived from the same bovine autosome showed signals in a unique chromosome pair in M. gouazoubira. Moreover, we detected that the homologous to the autosome pair 1 and X chromosome are intrachromosomally rearranged in M. gouazoubira. Therefore, it is expected that future studies using the produced markers result in great taxonomic and reproductive knowledge for brocket deer.
Resumo
A família Cervidae destaca-se por possuir uma das maiores taxas de evolução cariotípica dentre os mamíferos, reflexo de uma fragilidade cromossômica acentuada, que facilita a ocorrência de quebras e rearranjos cromossômicos. Estas, quando vinculadas ao isolamento geográfico em um curto período, poderiam levar as populações a um processo de especiação. Isso é evidenciado na ampla diversificação cariotípica da família, apresentando exemplos extremos de baixo e alto número diploide, como Muntiacus muntjak (2n = 6/7) e Capreolus pygargus (2n = 70 + 1 14 Bs), respectivamente. Muitas espécies crípticas estão escondidas pela grande similaridade morfológica, acompanhada de ampla variação cariotípica, intra e interespecífica. Animais portadores de rearranjos cromossômicos podem apresentar diferentes padrões na segregação meiótica durante a espermiogênese, dando passo à formação de gametas desbalanceados. Isso pode estar relacionado com desordens reprodutivas, como evidenciado em animais domésticos, onde é observada a queda da capacidade reprodutiva. A técnica de hibridização in situ fluorescente (FISH) permite a marcação, identificação e localização dos cromossomos envolvidos nas translocações a partir de sondas de DNA com marcadores fluorescentes. Dada a falta de sondas específicas para espécies de cervídeos, diversos estudos apontam para o uso de sondas bovinas devido ao conhecido mapa genético bovino e à proximidade filogenética entre as famílias Cervidae e Bovidae. Dessa forma, a aplicação da FISH em células espermáticas (também chamada de sperm-FISH) permite estimar a proporção de gametas normais/balanceados e desbalanceados (portadores de aneuploidias). Assim, o presente estudo teve como objetivo: a) Estimar a proporção dos produtos da segregação meiótica em indivíduos portadores de translocações cromossômicas dentro do gênero Mazama, b) Avaliar os potenciais efeitos dos rearranjos cromossômicos na aptidão reprodutiva dos portadores, e c) Avaliar o papel dos rearranjos cromossômicos nos processos de especiação dentro do gênero Mazama. Na espécie M. gouazoubira foi possível avaliar uma translocação Robertsoniana (TR) em quatro animais, sendo que dois incluíam a presença de uma inversão paracêntrica (IPA). O valor médio dos espermatozoides desbalanceados nos portadores da TR/IPA (6,68%) quase dobrou em relação àquele dos portadores de TR (3,76%), mas não houve diferença significativa. Na espécie M. americana, foram avaliadas TRs em diferentes citótipos e fusões em tandem (FT) heterozigotas em híbridos entre citótipos da mesma linhagem cromossômica. Os portadores de TR apresentaram valor médio para a taxa de segregação adjacente de 1,80% e os portadores da FT apresentaram valor médio de 29,07% para os produtos equivalentes a aqueles da segregação adjacente na TR. Nossos resultados indicam um impacto de baixo a moderado do rearranjo cromossômico na aptidão reprodutiva dos machos de M. gouazoubira heterozigotos para TR e TR/IPA e um impacto baixo no caso das TRs em M. americana. No caso dos híbridos de M. americana portadores de FT em heterozigose, os resultados sugerem a formação de uma barreira pós-zigótica eficiente representada pela redução severa da fertilidade dos indivíduos.
The family Cervidae stands out for showing one of the highest rates of karyotype evolution among mammals, reflecting a marked chromosomal fragility. Thus, the occurrence of chromosomal breaks and rearrangements is facilitated and lead populations to process of speciation when linked to geographic isolation in a short period. Besides, a wide karyotype diversification of the family has been observed in their extreme examples of low and high diploid numbers, such as Muntiacus muntjak (2n = 6/7) and Capreolus pygargus (2n = 70 + 1 14 Bs), respectively. Many cryptic species are hidden due to the great morphological similarity, accompanied by wide intra and interspecific karyotypic variation. Thus, animals with chromosomal rearrangements may present different patterns of meiotic segregation during spermiogenesis, giving way to the formation of unbalanced gametes. This can be related to reproductive disorders, as observed in domestic animals with reproductive fitness reduction. The fluorescent in situ hybridization (FISH) technique allows the marking, identification, and location of the chromosomes involved in translocations using DNA probes with fluorescent markers. Given the lack of specific probes for deer species, several studies point to the use of bovine probes due to the well-known bovine genetic map and the phylogenetic proximity between families Cervidae and Bovidae. Thus, the application of FISH in sperm cells (also called sperm-FISH) allows estimating the proportion of normal/balanced and unbalanced gametes (carriers of aneuploidies). The present study aimed to a) Estimate the mean rate of meiotic segregation products in carriers of chromosomal translocations within the genus Mazama, b) Assess the potential effects of chromosomal translocations on the reproductive fitness of carriers, and c) Assess the role of chromosomal polymorphisms in speciation processes within the genus Mazama. In the M. gouazoubira species, it was possible to evaluate a Robertsonian translocation (RT) in four animals, two of which included the presence of a paracentric inversion (PAI). The mean value of unbalanced gametes in carriers of the RT/PAI (6.68%) almost doubled in relation to that of carriers with the RT (3.76%); however, no significant difference was observed. Regarding M. americana, RTs were evaluated in different cytotypes and heterozygous tandem fusion (TF) was evaluated in hybrids from the same chromosomal lineage cytotypes. Carriers of RT showed a mean value for the adjacent segregation rate of 1.80% and carriers of TF showed a mean value of 29.07% for products equivalent to those of the adjacent segregation in RT. Our results indicate low to moderate impacts of chromosomal rearrangement on the reproductive fitness of M. gouazoubira heterozygotes for RT and RT/PAI and a low impact in the case of RTs in M. americana. In the case of M. americana hybrids with heterozygous TF, our results suggest an efficient postzygotic barrier represented by the severe reduction in the individuals' fertility.
Resumo
Cytogenetic analyses were performed in four species of the Hypostominae subfamily, three from Hypostomus (Hypostomini) genus and Rhinelepis aspera (Rhinelepini). Three populations of Hypostomus ancistroides were analyzed, which had 2n=68 chromosomes, but presented different karyotype formulas. Hypostomus regani and H. strigaticeps, both from Ivaí river, showed 2n=72 chromosomes with two distinct cytotypes. In turn, R. aspera of the upper Paraná river basin presented 2n=54 chromosome. Multiple Nucleolar Organizer Regions (NORs) have been evidenced by silver nitrate staining in species of Hypostomus and single NOR in R. aspera. The observed variation in the chromosome number and the marked variability in karyotype formulas and NORs reveal a certain amount of karyotype variation in the genus Hypostomus suggesting the probable existence of cryptic species with independent chromosome traits. Therefore, our data can be of great value in discriminating species and understanding their chromosomal evolution.
Foram analisadas três populações de peixes identificadas como Hypostomus ancistroides, as quais apresentaram 2n=68 cromossomos, com distintas fórmulas cariotípicas. Hypostomus regani e H. strigaticeps, ambas do rio Ivaí, apresentaram 2n=72 cromossomos com citótipos distintos. Rinelepis aspera da bacia do alto rio Paraná apresentou 2n=54 cromossomos. Nucleolar Organizer Regions (NORs) múltiplas foram evidenciadas por nitrato de Prata para as espécies do gênero Hypostomus e NOR simples para R. aspera. A variação de número cromossômico observada, como também a acentuada variação nas fórmulas cariotípicas e nas NORs, são discutidas, sugerindo a existência de possíveis espécies crípticas com caracteres cromossômicos independentes. Portanto, nossos dados podem ser de grande valia na discriminação das espécies e no entendimento de sua evolução cromossômica.
Assuntos
Animais , Evolução Molecular , PeixesResumo
Mazama gouazoubira (2n=70; NF=70), popularmente chamado de veado-catingueiro, é conhecido por apresentar fragilidade cromossômica, responsável pela variação cromossômica intraespecífica, caracterizada pela presença de translocações Robertsonianas e cromossomos B. Não existem dados sobre a localização das regiões cromossômicas envolvidas com os rearranjos em M. gouazoubira e com a possível existência de sítios frágeis (SFs) nos pontos em que ocorrem esses rearranjos. Assim, torna-se necessário avaliar o polimorfismo cromossômico apresentado pela espécie e identificar os SFs, investigando sua relação com o polimorfismo. Dos 135 animais analisados, 68 (50,37%) são individuos variantes, 47 animais (69,12%) apresentaram cromossomos B, seis animais (8,82%) são heterozigotos para uma translocação Robertsoniana, um indivíduo (1,47%) é homozigoto para uma translocação Robertsoniana, 14 animais (20,59%) são portadores de cromossomos B e heterozigotos para uma translocação Robertsoniana. Foram identificados sete tipos distintos de translocações (X;16, X;21, 7;21, 8;21, 4;16, 20;26, 14;16), envolvendo nove cromossomos diferentes. As translocações X-autossômicas foram confirmadas pelas técnicas de banda C, coloração Ag-RON, hibridização in situ fluorescente (FISH) com sondas teloméricas e pintura cromossômica com a sonda específica do cromossomo X. Foi observada uma grande variabilidade de cromossomos B entre os indivíduos analisados, sendo esses cromossomos altamente heterogêneos em relação aos padrões de distribuição de heterocromatina, presença e quantidade de rDNA nas regiões organizadores de nucléolos (RON), localização de sequências teloméricas e homologias entre lotes A e B. A afidicolina foi um eficiente indutor de sítios frágeis comuns (SFCs), revelando a ocorrência de SFCs na forma de gaps e quebras, tanto cromatídicas como cromossômicas. A técnica de banda G localizou 531 SFCs distribuídos em 18 pares cromossômicos (X, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 18, 21, 22 e 34), sendo que a maioria está localizada em pontos de transição entre as bandas claras e as bandas escuras. As diferentes taxas de SFCs apresentada por cada cromossomo mostrou que alguns pares cromossômicos são mais frágeis do que outros. Dos 18 pares cromossômicos com SFCs, sete estão relacionados com as translocações Robertsonianas observadas no veadocatingueiro e somente um cromossomo envolvido no polimorfismo não possui SFCs. Assim, o polimorfismo cromossômico apresentado pelo M. gouazoubira pode estar relacionado com a fragilidade cromossômica. É necessário aprofundar os estudos para entender qual o impacto desse polimorfismo na população brasileira do veadocatingueiro
Mazama gouazoubira (2n = 70; FN = 70), popylarly known as brown brocket deer, is known to have chromosomal fragility, which is responsible for intraspecific chromosome variation, characterized by the presence of Robertsonian translocations and B chromosomes. There are no data of the location of the chromosome regions involved in rearrangements of M. gouazoubira and the possible existence of fragile sites (FSs) in points where breaks occur. Thus, it is necessary to evaluate the chromosomal polymorphism presented by this species and to identify the FSs, investigating the relationship between FSs and polymorphism. Were analyzed 135 animals, of which 68 (50.37%) were variant individuals, 47 animals (69.12%) had B chromosomes, six animals (8.82%) were heterozygous for a Robertsonian translocation, one individual (1.47%) was homozygous for a Robertsonian translocation, 14 animals (20.59%) presented both B chromosomes and heterozygotes for a Robertsonian translocation. Were identified seven different types of translocations (X;16, X;21, 4;16, 14;16, 7;21, 20;26, 8;21) involving nine different chromosomes. X-autosomal translocations were confirmed by C-banding, Ag-NOR staining, Fluorescence in situ hybridization (FISH) with telomeric probes and chromosome painting with X chromosome-specific probe. A large variability of B chromosomes was observed among the analyzed individuals. These chromosomes were highly heterogeneous in relation to pattern of heterochromatin distribution, presence and amount of rDNA in nucleolar organizer region (NOR), lozalization of telomeric sequences and homologies between chromosome complements A and B. Aphidicolin was an efficient inducer of common fragile sites (CFSs), showing the occurrence of CFSs in gaps and breaks, both chromatid and chromosomal. The Gbanding located 531 CFSs distributed in 18 chromosome pairs (X, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 16, 17, 18, 21, 22 and 34). It was found that the most CFSs are localized at the boundaries between the bright bands and dark bands. The different rates of CFSs presented by each chromosome showed that some chromosome pairs are more fragile than others. Of the 18 chromosomes pais with CFSs, seven are related to the Robertsonian translocations observed in brown brocket deer, and only one chromosome involved with polymorphism does not have CFSs. Thus, the chromosomal polymorphism presented by M. gouazoubira may be related to chromosomal fragility. It is necessary to deepen the studies to understand the impact of this polymorphism on the Brazilian population of brown brocket deer.
Resumo
Análises citogenéticas de Potamotrygon aff. motoro e P. falkneri identificaram a ocorrência de um sistema múltiplo de cromossomos sexuais do tipo X1X1X2X2/X1X2Y, em ambas as espécies, com 2n = 66 cromossomos em fêmeas e 2n = 65 cromossomos nos machos. As regiões organizadoras de nucléolos (RONs) identificadas pela reação Ag-RON, evidenciaram marcações múltiplas em ambas as espécies (com variações de 5 a 7 RONs). A técnica de bandamento C, revelou a presença de blocos heterocromáticos localizados nas regiões centromérica em quase todos os cromossomos nas duas espécies em estudo. Através do presente estudo foi evidenciada uma heterogeneidade nos cariótipos, permitindo sugerir que rearranjos cromossômicos, como inversões e/ou translocações, ocorreram durante a evolução cromossômica nas duas espécies desse gênero.(AU)
Cytogenetic analysis of Potamotrygon aff. motoro and P. falkneri indicated the occurrence of an X1X1X2X2/X1X2Y multiple sex chromosome system in both species, with 2n = 66 chromosomes for females and 2n = 65 chromosomes for males. The nucleolus organizer regions (NORs) identified using Ag-NOR technique showed that both species have multiple Ag-NORs (5 to 7 chromosomes stained). C-banding technique indicated the presence of heterochromatic blocks in the centromeric regions of almost all chromosomes in both species. Through this study there was evidence of heterogeneity in the karyotypes, which suggests that chromosomal rearrangements such as inversions and/or translocations occurred during the chromosomal evolution in two species of this genus.(AU)
Assuntos
Animais , Rajidae/classificação , Citogenética/tendências , Cromossomos Sexuais/genéticaResumo
The lacustrine system of the middle rio Doce basin is considered a paradigm of Pleistocene geomorphology. In these lakes, two Hoplias malabaricus karyomorphs (2n = 42A and 2n = 42B) live in sintopy in Carioca Lake. Cytogenetic analyses were performed on 65 specimens from 8 lakes (including Carioca Lake) to determine the distribution and relative frequency of these karyomorphs and the degree of cytogenetic divergence caused putatively by recent geographic isolation. All fish were 2n = 42B karyomorphs, except for 1 specimen from the Marola Lake, which was 2n = 42A. Among-population variation was especially high for C-banding patterns. Other characters such as X chromosome size and CMA3/DAPI also varied among populations. Our results suggested that the karyotype of H. malabaricus is able to respond rapidly to geographic isolation, and revealed that heterochromatic variation may represent the lowest hierarchical level of chromosomal evolution.(AU)
O sistema lacustre da bacia do médio rio Doce é considerado um paradigma da geomorfologia do Pleistoceno. Nestes lagos, dois cariomorfos de Hoplias malabaricus (2n = 42A e 2n = 42B) vivem em sintopia na lagoa Carioca. Análises citogenéticas foram realizadas em 65 amostras de 8 lagos (incluindo lagoa Carioca) para determinar a distribuição e frequência relativa destes cariomorfos e o grau de divergência citogenética aparentemente causada pelo isolamento geográfico recente. Todos os peixes apresentaram o cariomorfo 2n = 42B, com exceção de 1 espécime da lagoa Marola, que foi 2n = 42A. Entre as populações, a variação foi especialmente elevada nos padrões de bandamento C. Outros caracteres como o tamanho do cromossomo X e os padrões de CMA3/DAPI também variaram entre as populações. Nossos resultados sugerem que o genoma de H. malabaricus é capaz de responder rapidamente ao isolamento geográfico, revelando que a variação de heterocromatina pode representar o nível hierárquico mais baixo de evolução cromossômica.(AU)
Assuntos
Animais , Cariotipagem/veterinária , Análise Citogenética/veterinária , Análise Citogenética/métodos , Rios , Lagos , Bacias LacustresResumo
A new molecular phylogeny for akodontine rodents from Brazil was proposed. The phylogenetic tree was enriched with the area of occurrence and with information on the karyotype of the samples. Based on this enriched tree, and with a described methodology, hypotheses were proposed on the karyotype and area of occurrence of the ancestors of each Clade. Thus it was possible to discuss hypotheses on chromosome evolution of the group, and on dispersion events from the "area of original differentiation" of akodontines in the Andes. Chromosome evolution started with high diploid numbers (2n=52) and showed a tendency to reduction (until 2n=14 in more recent clades). Independent side-branches of the tree showed 2n reduction and in one case the 2n increased. At least four dispersion events from the Andes down to South-eastern Brazil were proposed. The results should suggest the direction of new studies on comparative karyology.
Uma nova filogenia molecular para roedores akodontinos do Brasil é proposta. A árvore filogenética foi enriquecida com a área de ocorrência e com informações sobre o cariótipo das amostras. Baseado nisto, e com a metodologia descrita, foram propostas hipóteses sobre as características do cariótipo e sobre a área de ocorrência dos ancestrais de cada clado. Assim, foi possível discutir hipóteses sobre evolução cromossômica do grupo, e sobre eventos de dispersão a partir da área de diferenciação original dos akodontinos nos Andes. A evolução cromossômica começou com números diplóides altos (2n=52) e mostrou uma tendência a redução (até 2n=14 em clados mais recentes). Ramos independentes da árvore mostraram redução do 2n e num caso aumentou o numero diplóide. Foram propostos pelo menos quatro eventos de dispersão dos Andes até o Brasil Sul-Oriental. Os resultados indicam a direção de novos estudos em cariologia comparada.
Resumo
A new molecular phylogeny for akodontine rodents from Brazil was proposed. The phylogenetic tree was enriched with the area of occurrence and with information on the karyotype of the samples. Based on this enriched tree, and with a described methodology, hypotheses were proposed on the karyotype and area of occurrence of the ancestors of each Clade. Thus it was possible to discuss hypotheses on chromosome evolution of the group, and on dispersion events from the "area of original differentiation" of akodontines in the Andes. Chromosome evolution started with high diploid numbers (2n=52) and showed a tendency to reduction (until 2n=14 in more recent clades). Independent side-branches of the tree showed 2n reduction and in one case the 2n increased. At least four dispersion events from the Andes down to South-eastern Brazil were proposed. The results should suggest the direction of new studies on comparative karyology.
Uma nova filogenia molecular para roedores akodontinos do Brasil é proposta. A árvore filogenética foi enriquecida com a área de ocorrência e com informações sobre o cariótipo das amostras. Baseado nisto, e com a metodologia descrita, foram propostas hipóteses sobre as características do cariótipo e sobre a área de ocorrência dos ancestrais de cada clado. Assim, foi possível discutir hipóteses sobre evolução cromossômica do grupo, e sobre eventos de dispersão a partir da área de diferenciação original dos akodontinos nos Andes. A evolução cromossômica começou com números diplóides altos (2n=52) e mostrou uma tendência a redução (até 2n=14 em clados mais recentes). Ramos independentes da árvore mostraram redução do 2n e num caso aumentou o numero diplóide. Foram propostos pelo menos quatro eventos de dispersão dos Andes até o Brasil Sul-Oriental. Os resultados indicam a direção de novos estudos em cariologia comparada.