Mini DNA barcodes reveal the details of the foraging ecology of the largehead hairtail, Trichiurus lepturus (Scombriformes: Trichiuridae), from São Paulo, Brazil

The largehead hairtail, Trichiurus lepturus, is an opportunistic, voracious, and piscivorous predator. Studies of fish feeding behavior based on the analysis of stomach contents are limited by the potential for the visual identification of the ingesta. However, molecular tools, in particular DNA barcoding, have been used successfully to identify stomach contents. When morphological analyses are not possible, molecular tools can precisely identify the components of the diet of a fish based on its stomach contents. This study used mini barcoding to identify food items ingested by T. lepturus off the northern coast of São Paulo State, Brazil. Forty-six sequences were obtained and were diagnosed as belonging to six different fish species: Pimelodus maculatus, Paralonchurus brasiliensis, Isopisthus parvipinnis, Opisthonema oglinum, Harengula clupeola, and Pellona harroweri or as belonging to the genera Lycengraulis and Sardinella. Trichiurus lepturus is an opportunistic predator that will exploit an available prey of an appropriate size. The results indicate that these fish migrate to warmer waters, such as those found in estuarine environments, at certain times of the year, where they exploit prey species that reproduce in this environment. One example was Pimelodus maculatus, which was the prey species most exploited based on the analysis of the material collected.(AU)

O peixe-espada, Trichiurus lepturus, é um predador oportunista, voraz e piscívoro. Os estudos do comportamento alimentar dos peixes com base na análise do conteúdo estomacal são limitados pelo potencial de identificação visual do material ingerido. No entanto, ferramentas moleculares, em particular o DNA barcode, têm sido utilizadas com sucesso para identificar o conteúdo do estômago. Quando as análises morfológicas não são possíveis, essas ferramentas moleculares podem identificar com precisão os componentes da dieta de um peixe com base em seu conteúdo estomacal. Este estudo utilizou o mini barcode (uma sequencia parcial do gene COI do DNA mitocondrial) para identificar alimentos ingeridos por T. lepturus no litoral Norte do estado de São Paulo, Brasil. Quarenta e seis sequências foram obtidas e combinadas com seis espécies diferentes de peixes: Pimelodus maculatus, Paralonchurus brasiliensis, Isopisthus parvipinnis, Opisthonema oglinum, Harengula clupeola e Pellona harroweri ou como pertencente aos gêneros Lycengraulis e Sardinella. Trichiurus lepturus é um predador oportunista que explora qualquer presa disponível que possua tamanho apropriado. Os resultados indicam que esses peixes migram para águas mais quentes em determinadas épocas do ano, como as encontradas em ambientes estuarinos, onde exploram espécies que se reproduzem neste ambiente. Um exemplo foi Pimelodus maculatus, sendo a espécie mais explorada por T. lepturus, a partir da análise do material coletado.(AU)

Temporal genetic structure of a stock of Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae) in the Mogi-Guaçu River ecosystem, São Paulo, Brazil

Prochilodus lineatus is a species of migratory fish widely distributed in the Paraná River basin, found mainly in the Grande, Pardo and Mogi-Guaçu rivers located in a well-developed region of the state of São Paulo. This study analyzes the genetic diversity and population structure in shoals of P. lineatus based on temporal analysis of specimens sampled over the years 2003, 2005, 2006, 2009, 2010, and 2015 in the Mogi-Guaçu River, São Paulo, at the region of Cachoeira de Emas. Genetic analysis performed using the D-Loop and seven microsatellite marker revealed significant genetic variability in all sampled groups. Moderate levels of structuring between groups were identified with the microsatellite markers (Fst = 0.14), while the mitochondrial marker did not reveal patterns of genetic structuring (Fst = 0.01). The genetic variability fluctuated over time, characterizing patterns of structuring among the analyzed samples. The occurrence of environmental alterations resulting in increased mortality rates, as well as changes in the water level in the ecosystem, among other factors, could determine changes in the reproductive behavior of species. The lack of favorable environmental conditions for reproduction in the basin, as reflected by tests of population bottlenecks, could have resulted in the differentiation of populations of P. lineatus over time.(AU)

Prochilodus lineatus é uma espécie de peixe migratório amplamente distribuído na bacia do rio Paraná, principalmente nos rios Grande, Pardo e Mogi-Guaçu localizados em uma região bem desenvolvida do estado de São Paulo. Este estudo analisou a diversidade genética e a estrutura populacional em cardumes de P. lineatus com base na análise temporal de espécimes amostrados ao longo dos anos de 2003, 2005, 2006, 2009, 2010 e 2015 na Cachoeira de Emas no rio Mogi-Guaçu, São Paulo, Brasil. A análise genética realizada com o marcador D-Loop e sete microssatélites revelou variabilidade genética significativa em todos os grupos amostrados. Níveis moderados de estruturação entre os grupos foram identificados com os marcadores microssatélites (Fst = 0.14), enquanto o marcador mitocondrial não revelou padrões de estruturação genética (Fst = 0.01). A variabilidade genética identificada no estoque oscilou ao longo do tempo, caracterizando padrões de estruturação entre as amostras analisadas. A ocorrência de alterações ambientais resultando em aumento das taxas de mortalidade, bem como mudanças no nível de água no ecossistema, entre outros fatores, podem determinar mudanças no comportamento reprodutivo das espécies. A falta de condições ambientais favoráveis para a reprodução na bacia, pode ter resultado na diferenciação das populações de P. lineatus ao longo do tempo.(AU)

Cross species amplification and characterization of microsatellite markers in Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae) / Amplificação cruzada e caracterização de marcadores microssatélites em Leporinus friderici (Characiformes, Anostomidae)

Leporinus friderici is a migratory neotropical fish with elevated ecological and economic importance in Brazil. Microsatellite markers are highly important in population genetic studies, management, and conservation programs; however, no markers are available for this species. In this study, seven microsatellite loci, previously developed for Megaleporinus obtusidens, were successfully cross-amplified in L. friderici. Among these loci, five presented moderate to high genetic variability levels, with four to seven alleles per loci and expected heterozygosities varying from ≥ 0.574 to 1.000. These markers represent a valuable tool for the future management and ecological studies involving this species and group of neotropical fishes.(AU)

Leporinus friderici é um peixe neotropical migratório com elevada importância ecológica e econômica no Brasil. Os marcadores microssatélites são conhecidos por sua importância em estudos genéticos populacionais, programas de manejo e conservação, no entanto, não existem marcadores disponíveis para esta espécie. Neste estudo, sete locos microssatélites, previamente desenvolvidos para Megaleporinus obtusidens foram amplificados com sucesso em L. friderici. Dentre esses loci, cinco apresentaram variabilidade genética moderada a alta, com quatro a sete alelos por loci e heterozigosidades esperadas variando de ≥ 0,574 a 1.000. Esses marcadores representam uma ferramenta valiosa para futuros manejos e estudos ecológicos envolvendo esta espécie e este grupo de peixes neotropicais.(AU)

Cytomolecular investigations using repetitive DNA probes contribute to the identification and characterization of Characidium sp. aff. C. vidali (Teleostei: Characiformes)

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)

Cytomolecular investigations using repetitive DNA probes contribute to the identification and characterization of Characidium sp. aff. C. vidali (Teleostei: Characiformes)

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)

Molecular identification of Brachygenys and Haemulon species (Perciformes: Haemulidae) from the Brazilian coast

The fishes of the Haemulidae family are currently allocated to 19 genera with a worldwide distribution in the tropical and subtropical waters of the world's oceans. Brachygenys and Haemulon are important genera of reef fish in Brazil, as they occur in large shoals, which are both ecologically and commercially valuable. This study identified the Brazilian species of the genera Brachygenys and Haemulon using DNA barcodes. While we found only a single lineage in Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra, and H. squamipinna, more than one molecular operational taxonomic unit (MOTU) was identified in H. atlanticus, H. aurolineatum, and H. plumieri, indicating the possible existence of discrete populations or cryptic species.(AU)

Os peixes da família Haemulidae estão atualmente distribuídos em 19 gêneros, com distribuição mundial em águas oceânicas tropicais e subtropicais. Brachygenys e Haemulon são importantes gêneros de peixes recifais do Brasil, visto que ocorrem em grandes cardumes, de valores ecológicos e comerciais. Este estudo identificou as espécies brasileiras dos gêneros Brachygenys e Haemulon usando o código de barras de DNA. Embora apenas uma única linhagem de Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra e H. squamipinna tenha sido encontrada em nosso conjunto de dados, mais de uma unidade taxonômica operacional molecular (MOTU) foi identificada em H. atlanticus, H. aurolineatum e H. plumieri, indicando a possível existência de populações discretas ou espécies crípticas.(AU)

Molecular identification of Brachygenys and Haemulon species (Perciformes: Haemulidae) from the Brazilian coast

The fishes of the Haemulidae family are currently allocated to 19 genera with a worldwide distribution in the tropical and subtropical waters of the world's oceans. Brachygenys and Haemulon are important genera of reef fish in Brazil, as they occur in large shoals, which are both ecologically and commercially valuable. This study identified the Brazilian species of the genera Brachygenys and Haemulon using DNA barcodes. While we found only a single lineage in Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra, and H. squamipinna, more than one molecular operational taxonomic unit (MOTU) was identified in H. atlanticus, H. aurolineatum, and H. plumieri, indicating the possible existence of discrete populations or cryptic species.(AU)

Os peixes da família Haemulidae estão atualmente distribuídos em 19 gêneros, com distribuição mundial em águas oceânicas tropicais e subtropicais. Brachygenys e Haemulon são importantes gêneros de peixes recifais do Brasil, visto que ocorrem em grandes cardumes, de valores ecológicos e comerciais. Este estudo identificou as espécies brasileiras dos gêneros Brachygenys e Haemulon usando o código de barras de DNA. Embora apenas uma única linhagem de Brachygenys chrysargyrea, Haemulon melanurum, H. parra e H. squamipinna tenha sido encontrada em nosso conjunto de dados, mais de uma unidade taxonômica operacional molecular (MOTU) foi identificada em H. atlanticus, H. aurolineatum e H. plumieri, indicando a possível existência de populações discretas ou espécies crípticas.(AU)

Genetic diversity assessment for the vulnerable migratory cownose ray Rhinoptera bonasus (Myliobatiformes: Rhinopteridae) from the southwestern Atlantic Ocean

ABSTRACT Rhinoptera bonasus is a bento-pelagic and highly migratory species occurring from southern United States to northern Argentina. Due to overfishing effects, R. bonasus is currently at risk, classified by the IUCN Red List as vulnerable. Considering the lack of molecular data available for R. bonasus, this study aimed to describe the genetic variability and population structure of specimens sampled from three Brazilian coast ecoregions (Amazon ecoregion, Pará; Northeastern ecoregion, Pernambuco and Southeastern ecoregion, Rio de Janeiro, São Paulo and Santa Catarina), through five polymorphic microsatellite markers. Here testing the panmixia hypothesis for Brazilian ecoregions and test natal philopathy. A total of 69 analyzed specimens revealed individual and significant genetic differentiation between the sampled locations. ST (0.12), PCA, DAPC and Bayesian analyses of the genetic population structure revealed at least two distinct genetic R. bonasus groupings. IBD tests were significant, indicating a correlation between genetic and geographical distance among populations, which can be explained by reproductive philopatric behavior. Philopatric behavior associated with R. bonasus mobility may influence the differentiation values observed for all loci in the investigated samples.

RESUMO Rhinoptera bonasus é uma espécie bento-pelágica e altamente migratória, que ocorre do sul dos Estados Unidos ao norte da Argentina. Devido aos efeitos da sobrepesca, R. bonasus está atualmente em risco, classificada pela Lista Vermelha da IUCN como vulnerável. Considerando a falta de dados moleculares disponíveis para R. bonasus, este estudo teve como objetivo descrever a variabilidade genética e estrutura populacional de espécimes amostrados em três ecorregiões do litoral brasileiro (Ecorregião Amazônica, Pará; Ecorregião Nordeste, Pernambuco e Ecorregião Sudeste, Rio de Janeiro, São Paulo e Santa Catarina), por meio de cinco marcadores microssatélites polimórficos. Assim, testaremos as hipóteses de panmixia e filopatria natal. Um total de 69 espécimes analisados revelou diferenciação genética individual e significativa entre os locais amostrados. As análises de ST (0,12), PCA, DAPC e Bayesiana revelaram pelo menos dois agrupamentos genéticos distintos de R. bonasus. Os testes de IBD foram significativos, indicando uma correlação entre a distância genética e geográfica entre as populações, o que pode ser explicado pelo comportamento filopátrico reprodutivo. O comportamento filopátrico associado à mobilidade de R. bonasus pode influenciar os valores de diferenciação observados para todos os loci nas amostras investigadas.

Genetic diversity in two threatened species of guitarfish (Elasmobranchii: Rhinobatidae) from the Brazilian and Argentinian coasts: an alert for conservation

The guitarfishes Pseudobatos horkelii and Pseudobatos percellens meet the criteria for threatened status as Critically Endangered (CR) and Endangered (EN), respectively. Both species occur in the Southern Atlantic Ocean. Considering the lack of data on the genetic structure of these species, the present study evaluated the genetic variability and population structure of the P. horkelii and P. percellens in the southern region of Brazil and the northern coast of Argentina, based on sequences of mitochondrial DNA, Control Region (D-loop). Samples of P. horkelii (n = 135) were analyzed in six localities situated in Northern Argentina, along the Brazilian states' coast. The mean of nucleotide diversity was 0.0053, the ΦST was 0.4277 and demographic analysis of P. horkelii suggests the existence of stability of the populations, with D = 0.9929, FS = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. In P. percellens (n = 101) were analyzed from six Brazilian localities along the coast of Santa Catarina, Paraná, and São Paulo. The mean nucleotide diversity was 0.0014 and ΦST value of 0.2921, the demographic analysis indicates a high migration rate of P. percellens among the localities evaluated, with D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

As raias violas Pseudobatos horkelii e Pseudobatos percellens, são listados como "Criticamente em Perigo" (CR) e "Em Perigo" (EN), respectivamente. Ambas as espécies ocorrem no Sul do Oceano Atlântico. Considerando a falta de dados sobre a estrutura genética dessas espécies, o presente estudo avaliou a variabilidade genética e a estrutura populacional de P. horkelii e P. percellens na região sudeste do Brasil e litoral norte da Argentina, com base em sequências de DNA mitocondrial, região de controle (D-loop). Amostras de 135 indivíduos de P. horkelii analisados em seis localidades, situadas no norte da Argentina e ao longo da costa dos estados brasileiros. A média da diversidade nucleotídica foi de 0.0053, o índice ΦST foi de 0.4277 e a análise demográfica de P. horkelii, indicou a existência de estabilidade das populações, com D = 0.9929, Fus = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. Em 101 exemplares de P. percellens, foram analisados em seis localidades brasileiras ao longo do litoral de Santa Catarina, Paraná e São Paulo. A diversidade nucleotídica média foi de 0.0014 e o valor ΦST de 0.2921, a análise demográfica indicou uma alta taxa de migração de P. percellens entre as localidades analisadas, com D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

Genetic diversity in two threatened species of guitarfish (Elasmobranchii: Rhinobatidae) from the Brazilian and Argentinian coasts: an alert for conservation

The guitarfishes Pseudobatos horkelii and Pseudobatos percellens meet the criteria for threatened status as Critically Endangered (CR) and Endangered (EN), respectively. Both species occur in the Southern Atlantic Ocean. Considering the lack of data on the genetic structure of these species, the present study evaluated the genetic variability and population structure of the P. horkelii and P. percellens in the southern region of Brazil and the northern coast of Argentina, based on sequences of mitochondrial DNA, Control Region (D-loop). Samples of P. horkelii (n = 135) were analyzed in six localities situated in Northern Argentina, along the Brazilian states' coast. The mean of nucleotide diversity was 0.0053, the ΦST was 0.4277 and demographic analysis of P. horkelii suggests the existence of stability of the populations, with D = 0.9929, FS = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. In P. percellens (n = 101) were analyzed from six Brazilian localities along the coast of Santa Catarina, Paraná, and São Paulo. The mean nucleotide diversity was 0.0014 and ΦST value of 0.2921, the demographic analysis indicates a high migration rate of P. percellens among the localities evaluated, with D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

As raias violas Pseudobatos horkelii e Pseudobatos percellens, são listados como "Criticamente em Perigo" (CR) e "Em Perigo" (EN), respectivamente. Ambas as espécies ocorrem no Sul do Oceano Atlântico. Considerando a falta de dados sobre a estrutura genética dessas espécies, o presente estudo avaliou a variabilidade genética e a estrutura populacional de P. horkelii e P. percellens na região sudeste do Brasil e litoral norte da Argentina, com base em sequências de DNA mitocondrial, região de controle (D-loop). Amostras de 135 indivíduos de P. horkelii analisados em seis localidades, situadas no norte da Argentina e ao longo da costa dos estados brasileiros. A média da diversidade nucleotídica foi de 0.0053, o índice ΦST foi de 0.4277 e a análise demográfica de P. horkelii, indicou a existência de estabilidade das populações, com D = 0.9929, Fus = 2.0155, SSD = 0.0817, R = 0.2153. Em 101 exemplares de P. percellens, foram analisados em seis localidades brasileiras ao longo do litoral de Santa Catarina, Paraná e São Paulo. A diversidade nucleotídica média foi de 0.0014 e o valor ΦST de 0.2921, a análise demográfica indicou uma alta taxa de migração de P. percellens entre as localidades analisadas, com D = 0.5222, FS = 0.3528, SSD = 0.01785, R = 0.3890.(AU)

Molecular and morphological approaches for species delimitation and hybridization investigations of two Cichla species / Abordagens morfológicas e moleculares para delimitação de espécie e investigações de hibridação de duas espécies de Cichla

The hybridization is a widely-discussed issue in several studies with fish species. For some authors, hybridization may be related with diversification and speciation of several groups, or also with the extinction of populations or species. Difficulties to differentiate species and hybrids may be a problem to correctly apply a management of wild species, because hybrid lineages, especially the advanced ones, may resemble the parental species. The genus Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitutes an interesting experimental model, considering that hybridization and taxonomic uncertainties hinder a correct identification. Considering these problems, in this study, we developed genetic methodologies and applied meristic and morphometric approaches in wild samples in order to identify species and for test a possible hybridization between Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 and Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. For this, C. kelberi, C. piquiti and potential hybrid ( carijó) individuals were collected in Paraná and Tietê rivers (SP, Brazil). For meristic and morphometric methods, the individuals were analyzed using the statistical software Pcord 5:31, while for molecular methods, primers for PCR-multiplex were designed and enzyme for PCR-RFLP were selected, under the species-specific nucleotide. All results indicated that the carijó is not an interspecific hybrid, because it presented identical genetic pattern and morphology closed to C. piquiti. Thus, we propose that carijó is a C. piquiti morphotype. In addition, this study promotes a new molecular tool that could be used in future research, monitoring and management programs of the genus Cichla.(AU)

A hibridação é uma questão amplamente discutida em vários estudos com espécies de peixes. Para alguns autores, hibridações podem estar relacionadas à diversificação e especiação de muitos grupos, ou à extinção de populações ou espécies. Dificuldades para diferenciar espécies e híbridos podem ser um problema para aplicar corretamente o manejo de espécies selvagens, porque linhagens híbridas, especialmente as mais avançadas, podem assemelhar-se aos parentais. O gênero Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitui um interessante modelo experimental, considerando que a hibridação e as incertezas taxonômicas dificultam a correta identificação. Considerando estes problemas, neste estudo foram desenvolvidas metodologias genéticas e aplicadas abordagens merísticas e morfométricas em amostras selvagens para identificar espécies e para testar uma possível hibridação entre Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 e Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. Para isto, C. kelberi, C. piquiti e indivíduos do híbrido em potencial ( carijó) foram coletados nos rios Paraná e Tietê (SP, Brasil). Para os métodos merístico e morfométrico, os indivíduos foram analisados, utilizando-se o software estatístico Pcord 5:31, enquanto que para os métodos moleculares, primers para PCR-multiplex foram desenhados e enzimas para PCR-RFLP foram selecionadas, sob nucleotídeos espécie-específicos. Todos os resultados indicaram que o carijó não é um híbrido interespecífico, porque apresentou padrão genético idêntico e morfologia próxima à C. piquiti. Assim, propomos que o carijó é um morfotipo de C. piquiti. Além disso, este estudo promove uma nova ferramenta molecular que poderá ser utilizada em futuras pesquisas, monitoramento e manejo do gênero Cichla.(AU)

Molecular and morphological approaches for species delimitation and hybridization investigations of two Cichla species / Abordagens morfológicas e moleculares para delimitação de espécie e investigações de hibridação de duas espécies de Cichla

The hybridization is a widely-discussed issue in several studies with fish species. For some authors, hybridization may be related with diversification and speciation of several groups, or also with the extinction of populations or species. Difficulties to differentiate species and hybrids may be a problem to correctly apply a management of wild species, because hybrid lineages, especially the advanced ones, may resemble the parental species. The genus Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitutes an interesting experimental model, considering that hybridization and taxonomic uncertainties hinder a correct identification. Considering these problems, in this study, we developed genetic methodologies and applied meristic and morphometric approaches in wild samples in order to identify species and for test a possible hybridization between Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 and Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. For this, C. kelberi, C. piquiti and potential hybrid ( carijó) individuals were collected in Paraná and Tietê rivers (SP, Brazil). For meristic and morphometric methods, the individuals were analyzed using the statistical software Pcord 5:31, while for molecular methods, primers for PCR-multiplex were designed and enzyme for PCR-RFLP were selected, under the species-specific nucleotide. All results indicated that the carijó is not an interspecific hybrid, because it presented identical genetic pattern and morphology closed to C. piquiti. Thus, we propose that carijó is a C. piquiti morphotype. In addition, this study promotes a new molecular tool that could be used in future research, monitoring and management programs of the genus Cichla.

A hibridação é uma questão amplamente discutida em vários estudos com espécies de peixes. Para alguns autores, hibridações podem estar relacionadas à diversificação e especiação de muitos grupos, ou à extinção de populações ou espécies. Dificuldades para diferenciar espécies e híbridos podem ser um problema para aplicar corretamente o manejo de espécies selvagens, porque linhagens híbridas, especialmente as mais avançadas, podem assemelhar-se aos parentais. O gênero Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitui um interessante modelo experimental, considerando que a hibridação e as incertezas taxonômicas dificultam a correta identificação. Considerando estes problemas, neste estudo foram desenvolvidas metodologias genéticas e aplicadas abordagens merísticas e morfométricas em amostras selvagens para identificar espécies e para testar uma possível hibridação entre Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 e Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. Para isto, C. kelberi, C. piquiti e indivíduos do híbrido em potencial ( carijó) foram coletados nos rios Paraná e Tietê (SP, Brasil). Para os métodos merístico e morfométrico, os indivíduos foram analisados, utilizando-se o software estatístico Pcord 5:31, enquanto que para os métodos moleculares, primers para PCR-multiplex foram desenhados e enzimas para PCR-RFLP foram selecionadas, sob nucleotídeos espécie-específicos. Todos os resultados indicaram que o carijó não é um híbrido interespecífico, porque apresentou padrão genético idêntico e morfologia próxima à C. piquiti. Assim, propomos que o carijó é um morfotipo de C. piquiti. Além disso, este estudo promove uma nova ferramenta molecular que poderá ser utilizada em futuras pesquisas, monitoramento e manejo do gênero Cichla.

Molecular and morphological approaches for species delimitation and hybridization investigations of two Cichla species

ABSTRACT The hybridization is a widely-discussed issue in several studies with fish species. For some authors, hybridization may be related with diversification and speciation of several groups, or also with the extinction of populations or species. Difficulties to differentiate species and hybrids may be a problem to correctly apply a management of wild species, because hybrid lineages, especially the advanced ones, may resemble the parental species. The genus Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitutes an interesting experimental model, considering that hybridization and taxonomic uncertainties hinder a correct identification. Considering these problems, in this study, we developed genetic methodologies and applied meristic and morphometric approaches in wild samples in order to identify species and for test a possible hybridization between Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 and Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. For this, C. kelberi, C. piquiti and potential hybrid ( carijó) individuals were collected in Paraná and Tietê rivers (SP, Brazil). For meristic and morphometric methods, the individuals were analyzed using the statistical software Pcord 5:31, while for molecular methods, primers for PCR-multiplex were designed and enzyme for PCR-RFLP were selected, under the species-specific nucleotide. All results indicated that the carijó is not an interspecific hybrid, because it presented identical genetic pattern and morphology closed to C. piquiti. Thus, we propose that carijó is a C. piquiti morphotype. In addition, this study promotes a new molecular tool that could be used in future research, monitoring and management programs of the genus Cichla.

RESUMO A hibridação é uma questão amplamente discutida em vários estudos com espécies de peixes. Para alguns autores, hibridações podem estar relacionadas à diversificação e especiação de muitos grupos, ou à extinção de populações ou espécies. Dificuldades para diferenciar espécies e híbridos podem ser um problema para aplicar corretamente o manejo de espécies selvagens, porque linhagens híbridas, especialmente as mais avançadas, podem assemelhar-se aos parentais. O gênero Cichla Bloch & Schneider, 1801 constitui um interessante modelo experimental, considerando que a hibridação e as incertezas taxonômicas dificultam a correta identificação. Considerando estes problemas, neste estudo foram desenvolvidas metodologias genéticas e aplicadas abordagens merísticas e morfométricas em amostras selvagens para identificar espécies e para testar uma possível hibridação entre Cichla kelberi Kullander & Ferreira, 2006 e Cichla piquiti Kullander & Ferreira, 2006. Para isto, C. kelberi, C. piquiti e indivíduos do híbrido em potencial ( carijó) foram coletados nos rios Paraná e Tietê (SP, Brasil). Para os métodos merístico e morfométrico, os indivíduos foram analisados, utilizando-se o software estatístico Pcord 5:31, enquanto que para os métodos moleculares, primers para PCR-multiplex foram desenhados e enzimas para PCR-RFLP foram selecionadas, sob nucleotídeos espécie-específicos. Todos os resultados indicaram que o carijó não é um híbrido interespecífico, porque apresentou padrão genético idêntico e morfologia próxima à C. piquiti. Assim, propomos que o carijó é um morfotipo de C. piquiti. Além disso, este estudo promove uma nova ferramenta molecular que poderá ser utilizada em futuras pesquisas, monitoramento e manejo do gênero Cichla.

Molecular identification of intergenus crosses involving catfish hybrids: risks for aquaculture production

Monitoring of the interspecific hybrid production and trade is essential for the appropriate management of these animals in fish farms. The identification of catfish hybrids by morphological analysis is unreliable, particularly of juveniles and post-F1 individuals. Therefore, in the present study, we used five molecular markers (four nuclear genes and one mitochondrial gene) to detect hybrids in the trade of pimelodid juvenile fish from different stocks purchased of five seed producers in Brazil. Samples commercialized as pintado (pure species Pseudoplatystoma corruscans ) from three fish farms were genetically identified as hybrid cachapinta ( P. reticulatum x P. corruscans ). In the stocks purchased as cachandiá (hybrid between P. reticulatum x Leiarius marmoratus ) and cachapira (hybrid between P. reticulatum x Phractocephalus hemioliopterus ), we suggested the occurrence of intergenus crosses involving the hybrid cachapinta, which was used instead of the pure species P. reticulatum . The problems involving the hybrid cachapinta production were discussed in the present study, especially because these animals have caused genetic contamination and threatened the genetic integrity of natural and cultivated populations. In order to improve the surveillance of the production and provide criteria for the correct management of catfish hybrids, genetic markers has become an excellent alternative to the morphological identification, including juveniles or post-F1 generations.(AU)

O monitoramento da produção e comércio de híbridos interespecíficos é essencial para o manejo adequado desses animais em pisciculturas. A identificação de híbridos de bagres por análise morfológica não é confiável, especialmente de juvenis e indivíduos pós-F1. Portanto, no presente estudo, cinco marcadores moleculares (quatro genes nucleares e um gene mitocondrial) foram utilizados para detectar híbridos no comércio de juvenis pimelodídeos de diferentes estoques, comprados de cinco produtores de alevinos no Brasil. As amostras comercializadas como pintado (espécie pura Pseudoplatystoma corruscans ) foram geneticamente identificadas como híbrido cachapinta ( P. reticulatum x P. corruscans ). Nos estoques comprados como cachandiá (híbrido entre P. reticulatum x Leiarius marmoratus ) e cachapira (híbrido entre P. reticulatum x Phractocephalus hemioliopterus ), sugere-se a ocorrência de cruzamentos intergêneros envolvendo o híbrido cachapinta, que foi usado ao invés da espécie pura P. reticulatum . Os problemas envolvendo a produção de cachapinta foram discutidos no presente estudo, especialmente porque estes animais têm causado contaminação genética e ameaçado a integridade genética das populações naturais e cultivadas. Com o intuito de melhorar a fiscalização da produção e fornecer critérios para o manejo correto dos híbridos de bagre, marcadores genéticos têm se tornado uma excelente alternativa para a identificação morfológica, incluindo juvenis ou gerações pós-F1.(AU)

Microstructural chromosome reorganization in the genus Trichomycterus (Siluriformes: Trichomycteridae)

Trichomycterus is a specious fish genus within Trichomycterinae and displays remarkable karyotype diversity. However, knowledge about their genomic structure and location of repetitive sequence is still limited. In order to better understand the karyotype diversification, we analyzed nine species of Trichomycterus using classical and molecular cytogenetic techniques. Results revealed a conserved diploid chromosome number of 2n=54 chromosomes in all analyzed species, although remarkable differences on the constitutive heterochromatin distribution were observed. In addition, while the 18S rDNA showed a conserved distribution pattern, the 5S rDNA sites showed a quite diverse location considering the analyzed species. Remarkably, both ribosomal genes were co-located in all species, except in T . iheringi , suggesting that co-localization is probably an ancestral condition in Trichomycterus . Finally, three analyzed species showed heterochromatic B chromosomes, reinforcing the intense genomic reorganization occurring in Trichomycterus . Our results showed that chromosomal variations are not restricted to differences in karyotype formula as previously proposed, but also to modifications on the microstructural level of resolution.(AU)

Trichomycterus é um especioso gênero dentro de Trichomycterinae e exibe marcante diversidade cariotípica. No entanto, o conhecimento sobre sua estrutura genômica e localização de seqüências repetitivas ainda é restrita. Para um melhor conhecimento sobre a sua diversificação cariotípica, nós analisamos nove especies de Trichomycterus usando técnicas de citogenética clássica e molecular. Os resultados revelaram um conservado número diploide de 2n = 54 cromossomos em todas as espécies analisadas, embora diferentes marcações na distribuição da heterocromatina constitutiva tenham sido observadas. Além disso, enquanto o DNAr 18S mostrou um padrão de distribuição conservado, os sítios de DNAr 5S mostraram uma localização bastante diversa, considerando as espécies analisadas. Ambos os genes ribossomais foram co-localizados em todas as espécies, exceto em T. iheringi , sugerindo que a co-localização é provavelmente uma condição ancestral em Trichomycterus . Finalmente, três espécies analisadas mostraram cromossomos B heterocromáticos, reforçando uma intensa reoganização genômica ocorrendo em Trichomycterus . Nossos resultados mostraram que variações cromossômicas não estão restritas à diferenças na fórmula cariotípica, como proposto anteriormente, mas também às alterações a níveis de resolução estrutural.(AU)

Chromosome evolution in fishes: a new challenging proposal from Neotropical species

We present a database containing cytogenetic data of Neotropical actinopterygian fishes from Venezuela obtained in a single laboratory for the first time. The results of this study include 103 species belonging to 74 genera assigned to 45 families and 17 out of the 40 teleost orders. In the group of marine fishes, the modal diploid number was 2n=48 represented in 60% of the studied species, while in the freshwater fish group the modal diploid complement was 2n=54, represented in 21.21 % of the studied species. The average number of chromosomes and the mean FN were statistically higher in freshwater fish than in marine fish. The degree of diversification and karyotype variation was also higher in freshwater fish in contrast to a more conserved cytogenetic pattern in marine fish. In contrast to the assumption according to which 48 acrocentric chromosomes was basal chromosome number in fish, data here presented show that there is an obvious trend towards the reduction of the diploid number of chromosomes from values near 2n=60 with high number of biarmed chromosomes in more basal species to 2n=48 acrocentric elements in more derived Actinopterygii.(AU)

Se presenta una base de datos que contiene los datos citogenéticos de peces Actinopterigios Neotropicales de Venezuela obtenidos por primera vez en un solo laboratorio. Los resultados de este estudio incluyen 103 especies pertenecientes a 74 géneros de 45 familias contenidas en 17 de los 40 órdenes de teleósteos. En el grupo de peces marinos, el número diploide modal fue 2n=48 representado en 60% de las especies estudiadas, mientras que en el grupo de peces de agua dulce el complemento diploide modal fue 2n=54, representado en el 21,21% de las especies estudiadas. El número de cromosomas y FN promedio fueron estadísticamente superiores en peces dulceacuícolas. El grado de diversificación y variación en el cariotipo también fue mayor en peces de agua dulce en contraste con un patrón citogenético más conservado en peces marinos. En contraposición a la suposición según la cual 48 cromosomas acrocentricos era el número cromosómico basal en los peces, los datos aquí presentados muestran que existe una evidente tendencia hacia la reducción del número de cromosomas desde valores cercanos a 2n=60 con alto número de cromosomas birrámeos en las especies más basales a 2n=48 elementos acrocéntricos en los actinopterigios más derivados.(AU)

Molecular and cytogenetic analyses of cryptic species within the Synbranchus marmoratus Bloch, 1795 (Synbranchiformes: Synbranchidae) grouping: species delimitations, karyotypic evolution and intraspecific diversification

The fish species Synbranchus marmoratus has been reported to exist as a species complex due to high intraspecific karyotypic variability in spite of the difficulty or impossibility to distinguish them using morphological traits alone. The goal of this work was to use cytogenetic and molecular methods to determine the species delimitations and understand the karyoevolution of S. marmoratus using samples collected from distinct Brazilian localities. Among the analyzed specimens, a large degree of cytogenetic variation related to diploid numbers and karyotype structure was observed, with karyotypes showing 2n=42, 44 and 46 chromosomes. In addition, using sequences of three mitochondrial genes, the phylogenetic relationships between every sample with a known karyotype were determined, which revealed significant nucleotide divergence among the karyomorphs. Also, the analyses indicate that chromosomal rearrangements occurred independently within the distinct lineages of S. marmoratus complex, which resulted in the appearance of distinct karyotypic variants in a non-linear fashion related to diploid numbers and in the appearance of similar non-homologous chromosomes. Finally, the integration of both molecular cytogenetic and phylogenetic approaches allowed the determination of specific chromosomes possibly involved in rearrangements and a better understanding about the evolutionary processes involved in the differentiation of Synbranchus genus.(AU)

A espécie de peixe Synbranchus marmoratus tem sido reportada como um complexo de espécies devido à elevada variabilidade cariotípica intraespecífica a despeito da dificuldade ou impossibilidade de distingui-las usando apenas caracteres morfológicos. O objetivo deste trabalho foi utilizar métodos citogenéticos e moleculares para determinar a delimitação das espécies e compreender a carioevolução de S. marmoratus utilizando amostras coletadas em distintas localidades brasileiras. Dentre os espécimes analisados, um alto grau de variação citogenética relativo aos números diploides e estrutura cariotípica foi observado, com cariótipos mostrando 2n=42, 44 e 46 cromossomos. Adicionalmente, utilizando sequências de três genes mitocondriais, as relações filogenéticas entre cada amostra com cariótipo conhecido foram determinadas, revelando uma divergência nucleotídica significativa entre os cariomorfos. Além disso, as análises indicam que rearranjos cromossômicos ocorreram independentemente nas distintas linhagens do complexo S. marmoratus, o que resultou no aparecimento de distintas variantes cariotípicas de forma não linear em relação aos números diploides e no surgimento de cromossomos similares e não homólogos. Finalmente, a integração de uma abordagem citogenética molecular e filogenética permitiu a determinação de cromossomos específicos que, possivelmente, estão envolvidos em rearranjos e um melhor entendimento sobre os processos evolutivos envolvidos na diferenciação do gênero Synbranchus.(AU)

The roles of marginal lagoons in the maintenance of genetic diversity in the Brazilian migratory fishes Prochilodus argenteus and P. costatus

The rio São Francisco basin contains many endemic species, such as Prochilodus argenteus and P. costatus, which have great commercial importance. However, information about the main recruitment sites and genetic studies containing extensive sampling of these species are scarce. To investigate the roles of the marginal lagoons in the maintenance of genetic variability and in the population structure, we analyzed six microsatellite loci in nine sampling groups of P. argenteus and five sampling groups of P. costatus. Our results showed high levels of genetic variability and low values of genetic differentiation for P. argenteus (F ST = 0.008, P < 0.05) and for P. costatus (F ST = 0.031, P < 0.05). In addition, high values of gene flow combined with a small genetic distance suggest the presence of a single population for each species in the middle rio São Francisco basin. Moreover, putative migration routes involving marginal lagoons during the reproductive season could be detected, confirming the importance of these nurseries in the lifecycle of these species. Our results also indicate the necessity of adequate management of the fish resources and the conservation of the floodplains in the rio São Francisco basin.(AU)

A bacia do rio São Francisco contém muitas espécies endêmicas, tais como Prochilodus argenteus e P. costatus, os quais têm grande importância comercial. Entretanto, informações sobre as principais áreas de recrutamento e estudos genéticos contendo uma extensa amostragem dessas espécies no rio São Francisco são escassas. Para investigar o papel das lagoas marginais na manutenção da variabilidade genética e na estruturação populacional dessas espécies, nós analisamos seis loci microssatélites em nove grupos amostrais de P. argenteus e cinco grupos amostrais de P. costatus. Nossos resultados revelaram altos níveis de variabilidade genética para ambas as espécies e valores baixos de diferenciação genética para P. argenteus (F ST = 0.008, P < 0.05) e P. costatus (F ST = 0.031, P < 0.05). Adicionalmente, valores altos de fluxo gênico combinados com a distância genética baixa sugerem a presença de uma única população para cada espécie no médio rio São Francisco. Possíveis rotas migratórias envolvendo lagoas marginais durante o período reprodutivo puderam ser detectadas, confirmando a importância das lagoas marginais no ciclo de vida dessas espécies. Nossos resultados também indicaram a necessidade de um manejo adequado dos recursos pesqueiros e a conservação das várzeas na bacia do rio São Francisco.(AU)

Morphometric characteristics of Prochilodus lineatus (Valenciennes 1847), of the migratory and resident stocks of the river Mogí-Guaçu, São Paulo State, Brazil / Características morfométricas do curimbatá (Prochilodus lineatus) dos estoques migradores e residentes do rio Mogi-Guaçu, Estado de São Paulo, Brasil

The species Prochilodus lineatus, with great commercial relevance in the rivers Grande, Pardo and Mogi-Guaçu, is characterized by the formation of great shoals which are capable of developing wide migratory displacements. Current assay evaluates, by means of the morphometric characteristics and age, whether the curimbatás (P. lineatus) of different migratory and resident stocks form a single population, with interactivities among the sub-populations during the 'piracema' period (reproduction migration). A completely randomized plot with a 4 x 2 factorial scheme, with four stocks (one resident and three migratory) as factors and two genders (male and female), with thirty replicates, was employed, with each fish taken as an experimental unit. An 80.19% variation for the first principal component and an 8.09% variation for the second principal component were reported as provided by the ten morphometric variables of resident and migratory stocks. The resident stock had the highest rate for the whole morphometric variables. There was superposition of individual scores of the same characteristics among the migratory stocks. Significant predominance of males was observed among resident stocks and migratory stocks I and II. Morphometric similarity verified among the migratory stocks showed a single population, with small inter-population variations.

A espécie Prochilodus lineatus é de grande importância comercial na região dos rios Grande, Pardo e Mogi-Guaçu e tem como característica a formação de grandes cardumes, apta a desenvolver amplos deslocamentos migratórios. O presente trabalho objetivou avaliar, por meio das características morfométricas e etária, se os curimbatás (P. lineatus) dos diferentes estoques migradores e residentes constituem uma única população, havendo interação entre as sub-populações no período de piracema (migração reprodutiva). Utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 2, com quatro tipos de estoques (um residente e três migradores) e dois sexos (macho e fêmea) com trinta repetições, considerando cada peixe como unidade experimental. Foi observada variação de 80,19% para o primeiro componente principal e 8,09% do segundo componente principal fornecida pelas dez variáveis morfométricas dos estoques residentes e migradores. O estoque residente correspondeu aos maiores valores para todas as variáveis morfométricas. Houve sobreposição dos escores individuais das mesmas características entre os estoques migradores. Observou-se predominância de machos entre os estoques residentes e migrador I e II. As semelhanças morfométricas verificadas entre os estoques migradores indicam tratar-se de uma única população, com pequenas variações interpopulacional.

Morphometric characteristics of Prochilodus lineatus (Valenciennes 1847), of the migratory and resident stocks of the river Mogí-Guaçu, São Paulo State, Brazil - doi: 10.4025/actascianimsci.v34i4.14445

The species Prochilodus lineatus, with great commercial relevance in the rivers Grande, Pardo and Mogi-Guaçu, is characterized by the formation of great shoals which are capable of developing wide migratory displacements. Current assay evaluates, by means of the morphometric characteristics and age, whether the curimbatás (P. lineatus) of different migratory and resident stocks form a single population, with interactivities among the sub-populations during the piracema period (reproduction migration). A completely randomized plot with a 4 x 2 factorial scheme, with four stocks (one resident and three migratory) as factors and two genders (male and female), with thirty replicates, was employed, with each fish taken as an experimental unit. An 80.19% variation for the first principal component and an 8.09% variation for the second principal component were reported as provided by the ten morphometric variables of resident and migratory stocks. The resident stock had the highest rate for the whole morphometric variables. There was superposition of individual scores of the same characteristics among the migratory stocks. Significant predominance of males was observed among resident stocks and migratory stocks I and II. Morphometric similarity verified among the migratory stocks showed a single population, with small inter-population variations.